Метод послойного суммирования

Расчет осадки основания фундамента по методу послойного суммирования производится в следующем порядке:

а) на геологический разрез основания нанести контуры фундамента, провести вертикальную осевую линию через центр подошвы фундамента и отметить на ней границы отдельных слоев грунта (рис. 8.1);

б) определить напряжение от собственного веса грунта на границах слоев грунта и построить эпюру “ σ _zg ” (рис. 8.1);

Примечания: 1. Ординаты вертикального нормального напряжения “ σ _zg ” от собственного веса грунта определяются по формуле:

σ _zg = γ_i · h _i, кН/м² (кПа) (8.1.1)

где n – число слоев грунта;

γ_i – удельный вес грунта i –го слоя, кН/м³ ;

h _i – толщина i –го слоя грунта, м.

2. Удельный вес грунтов (песков, супесей и илов), залегающих ниже уровня

подземных вод, но выше водоупора, определяется с учетом взвешивающего

действия воды по формуле:

γ_sb = (γ_s – γ_ω) /(1+ e), кН/м³ (8.1.2)

где γ_s – удельный вес частиц грунта, кН/м³ ;

γ_ω – удельный вес воды, принимаемый равным 10 кН/м³;

e – коэффициент пористости грунта.

3. Давление столба воды на водоупор определяется по формуле:

σ _zω = γ_ω · h _ω, кН/м³ (кПа) (8.1.3)

где γ_ω - то же, что и в формуле 8.1.2;

h _ω - высота столба воды до водоупора, м.

в) определить дополнительные вертикальные напряжения на различных глубинах Z; от подошвы фундамента по формуле:

σ _zp = α* Р _o, кН/м² (кПа) (8.1.4)

где α – коэффициент, принимаемый по таблице 8.1.1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной ξ = 2Z/ b;

Р _o = Р - σ _zg,_o - дополнительное вертикальное давление на основание

(для фундаментов шириной b 10 м принимается Р _o = Р) кН/м² (кПа).

Р - среднее давление под подошвой фундамента, кН/м² (кПа);

σ _zg,_o – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне

подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается σ _zg,_o = γ '×d;

при отсутствии планировки и планировке подсыпной σ _zg ,_o = γ '×d_n),

где γ' - удельный вес грунта расположенного выше подошвы,

d и d_n – обозначены на рисунке 8.1; ординаты откладывают влево от осевой линии.

DL – отметка планировки;

NL – отметка поверхности природного рельефа;

FL – отметка подошвы фундамента;

WL – уровень подземных вод;

ВС – нижняя граница сжимаемой толщи.

Рисунок 8.1.1 Схема к расчету осадки методом послойного

суммирования.

Таблица 8.1.1 (1 прил. 2)* Значения коэффициента “ α ”.

ξ= 2z/b	Коэффициентαдля фундаментов
круглых	прямоугольных с соотношением сторон η = l / b, равным	ленточных η 10
1,0	1,4	1,8	2,4	3,2
0,4 0,8 1,2 1,6 2,0	1,000 0,949 0,756 0,547 0,390 0,285	1,000 0,960 0,800 0,606 0,449 0,336	1,000 0,972 0,848 0,682 0,532 0,414	1,000 0,975 0,866 0,717 0,578 0,436	1,000 0,976 0,876 0,739 0,612 0,505	1,000 0,977 0,879 0,749 0,629 0,530	1,000 0,977 0,881 0,754 0,639 0,545	1,000 0,977 0,881 0,755 0,642 0,550
2,4 2,8 3,2 3,6 4,0	0,214 0,165 0,130 0,106 0,087	0,257 0,201 0,160 0,131 0,108	0,325 0,260 0,210 0,173 0,145	0,374 0,304 0,251 0,209 0,176	0,419 0,349 0,294 0,250 0,214	0,449 0,383 0,329 0,285 0,248	0,470 0,410 0,360 0,319 0,285	0,477 0,420 0,374 0,337 0,306
4,4 4,8 5,2 5,6 6,0	0,073 0,062 0,053 0,046 0,040	0,091 0,077 0,067 0,058 0,051	0,123 0,105 0,091 0,079 0,070	0,150 0,130 0,113 0,099 0,087	0,185 0,161 0,141 0,124 0,110	0,218 0,192 0,170 0,152 0,136	0,255 0,230 0,208 0,189 0,173	0,280 0,258 0,239 0,223 0,208
6,4 6,8 7,2 7,6 8,0	0,036 0,031 0,028 0,024 0,022	0,045 0,040 0,036 0,032 0,029	0,062 0,055 0,049 0,044 0,040	0,077 0,064 0,062 0,056 0,051	0,099 0,088 0,080 0,072 0,066	0,122 0,110 0,100 0,091 0,084	0,158 0,145 0,133 0,123 0,113	0,196 0,185 0,175 0,166 0,158
8,4 8,8 9,2 9,6 10,0	0,021 0,019 0,017 0,016 0,015	0,026 0,024 0,022 0,020 0,019	0,037 0,033 0,031 0,028 0,026	0,046 0,042 0,039 0,036 0,033	0,060 0,055 0,051 0,047 0,043	0,077 0,071 0,065 0,060 0,056	0,105 0,098 0,091 0,085 0,079	0,150 0,143 0,137 0,132 0,126
10,4 10,8 11,2 11,6 12,0	0,014 0,013 0,012 0,011 0,010	0,017 0,016 0,015 0,014 0,013	0,024 0,022 0,021 0,020 0,018	0,031 0,029 0,027 0,025 0,023	0,040 0,037 0,035 0,033 0,031	0,052 0,049 0,045 0,042 0,040	0,074 0,069 0,065 0,061 0,058	0,122 0,117 0,113 0,109 0,106

Примечания: 1. Условные обозначения: b – ширина или диаметр фундамента; l – длина фундамента.

2. Для фундаментов, имеющих подошву в форме правильного многоугольника

площадью А, значения αпринимаются как для круглых фундаментов радиусом

.

3. Для промежуточных значений ξ и η коэффициент αопределяется по интерполяции.

*В скобках дана нумерация таблицы по СНиП 2. 02. 01 - 83.

г) определить глубину сжимаемой толщи основания Н_с исходя из условия:

σ _zp = 0,2×σ _zg (8.1.5)

Примечание: Если найденная по условию (8.5) нижняя граница сжимаемой тол -

щи находится в слое грунта с модулем деформации Е_о < 5 мПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины Z = Н_с, нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия:

σ _zp = 0,1×σ _zg ( 8.1.6)

д) определить осадку основания S по формуле:

S = β , см (8.1.7)

где β – безразмерный коэффициент, равный 0.8;

σ _zp,i – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i – ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней Z _{i – 1} и нижней Z _i границах слоя по вертикали, прходящей через центр по-

дошвы фундамента (рисунок 8.1.1);

h _i и Е_оi – соответственно толщина и модуль деформации i –го слоя грунта;

n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Все вычисления удобно вести в табличной форме, как это показано ниже в таблице 8.1.2:

Таблица 8.1.2