Файл: 1. Оценка инженерногеологических условий.rtf

Задача расчета по деформациям состоит в том, чтобы не допустить такие деформации основания, при которых нарушается нормальная эксплуатация надземных конструкций. Основное условие расчета определяется выражением
S£S_U, (3.14)
где S - совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_U - предельное допустимое значение деформации основания, определяемое по таблице 19.

Если условие (3.14) не удовлетворяется, то возможно применение следующих мероприятий: изменение размеров фундамента; переход к другому типу фундаментов; улучшение деформативно-прочностных показателей грунта основания; изменение верхнего строения.

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле

, (3.15)
где b=0,8 - безразмерный коэффициент;

s_zp_,_i - среднее напряжение в i-ом слое;

h_i - толщина i-го слоя;

E_i - модуль деформации i-го слоя грунта.

Метод послойного суммирования используется для расчета осадок фундамента шириной до 10м, при отсутствии в пределах сжимаемой толщи грунтов с модулем деформации Е>100МПа. Сущность метода заключается в определении осадок элементарных слоев основания в пределах сжимаемой толщи от дополнительных вертикальных напряжений

s_zp, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружением.

В случае плоской задачи вертикальные сжимающие напряжения распределяются на глубину до 6b (для квадратных до 4b). Для определения глубины сжимаемой толщи Н_с вычисляют напряжения от собственного веса грунта s_zq и дополнительные - от внешней нагрузки s_zp.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Z=H_c от подошвы фундамента, где выполняется условие
s_zp=0,2s_zq. (3.16)
При наличии ниже указанной глубины грунтов с модулем деформации Е£5МПа должно соблюдаться условие
s_zp£0,1s_zq. (3.17)
Расчет осадки удобно вести с использованием графических построений.

Для сечения 3-3 определим осадку фундамента под стакан, среднее давление по подошве фундамента Р_ср=150,16 кПа.

Вертикальные природные напряжения s_zq на некоторой глубине Z от поверхности грунта определяют по формуле

, (3.18)
где g_i - удельный вес грунта i-го слоя;

h_i_-толщина i-го грунта;

n - число слоев грунта в пределах глубины Z. Удельный вес грунтов залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды, т.е.

, (3.19)
где g_si, e_i_-соответственно удельный вес частиц грунта и коэффициент пористости i-го слоя грунта;

g_w=10 кН/м³ - удельный вес воды.

На кровле водоупорного пласта эпюра напряжений от собственного веса грунта имеет скачок за счет гидростатического давления. Этот прирост составляет g_w-h_w_o.

Дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки определяют по формуле
s_zp=a×P_0, (3.20)
где Р₀=Р_ср-s_zg

_,0 - дополнительное вертикальное давление на основание;

Р_ср - среднее давление под подошвой фундамента;

s_zg_,0 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

a - коэффициент, учитывающий уменьшение дополнительных напряжений по глубине. Значения a приведены в таблице 20 методического указания и определяются в зависимости от

.

Для сечения 3-3 определим осадку фундамента под стакан.

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса в пределах глубины 4×b=

ниже подошвы фундамента согласно формуле (3.16).

На подошве фундамента:
s_Zq0 =g₁×h₁=27,6*1,5=41,4кПа, 0,2×s_Zq0=0,2*41,4=8,28кПа.
На подошве суглинка твердого:
σ_zq₁ = s_Zq₀ +