Расчёт осадки фундамента

Значение конечной осадки определяется по методу послойного суммирования оп формуле:

.

где s — конечная (стабилизированная) осадка фундамента;

s_i — осадка i-го слоя грунта основания;

в — безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0,8;

n — число слоёв, на которое разбита сжимаемая толща основания;

у_{zp, i} — среднее значение дополнительного напряжения в i-м слое грунта;

h_i — толщина i-го слоя;

E_i — модуль деформации i-го слоя грунта.

Полученное значение осадки сопоставляют с предельно допустимой, установленной нормами проектирования.

Расчёт осадки производится в такой последовательности:

• 1) толщу основания делим на слои в пределах некоторой ограниченной глубины (4-кратной ширины подошвы фундамента). Толщину слоя принимаем 0,4 ширины фундамента ().
• 2) вычисляем значения вертикального напряжения от собственного веса грунта на границах выделенных слоёв по оси Z, проходящей через центр подошвы фундамента по формуле:

.

где — напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

г' - удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента;

d — глубина заложения фундамента от поверхности природного рельефа;

г_i, h_i — соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Удельный вес грунта, залегающего ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, принимается с учётом взвешивающего действия воды. При определении у_zg в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды;

3) определяем дополнительные вертикальные напряжения на границах выделенных слоёв по оси Z, проходящей через центр подошвы фундамента, по формуле:

.

где б — коэффициент, принимаемый по табл. 1 приложения 2 СНиП [1];

дополнительное вертикальное давление на основание;

p — среднее давление под подошвой фундамента;

• 5) нижнюю границу сжимаемой толщи основания, устанавливаем на глубине, где выполняется условие
• 6) вычисляем значения деформации каждого слоя сжимаемой толщи, а затем определяем осадку фундамента суммированием деформаций отдельных слоёв.

Расчёт осадки фундамента 1:

Ширина подошвы b=2,4 м, среднее давление под подошвой фундамента:

кПа Напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

кПа дополнительное давление: кПа Полученное значение осадки s=5,68 см меньше предельно допустимой осадки.

s=5,68 см < smax=8 см.

Расчёт осадки фундамента 3:

Ширина подошвы b=1,5 м, среднее давление под подошвой фундамента:

кПа напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

кПа дополнительное давление: кПа Полученное значение осадки s=2,4 см меньше предельно допустимой осадки.

s=2,4 см < smax=8 см.

Расчет осадки фундамента во времени

В данном курсовом проекте осадку фундамента во времени рассчитываем только для одного фундамента 1 по методике, основанной на решении одномерной задачи линейной фильтрационной консолидации.

Выполним расчёт консолидации основания ленточного фундамента с шириной подошвы b = 2,4 м, глубиной заложения d = 2,0 м. Под подошвой фундамента залегает пласт глины мощностью h = 4,0 м. Конечная осадка фундамента за счёт уплотнения глин s =5,68 см. Коэффициент фильтрации k_f = 510^-8 см/с =1,5 см/год = 0,015 м/год.

Коэффициент относительной сжимаемости:

m_v = 0,4/Е = 0,8/(18,4710⁶) = 0,04· 10^-6 Па^-1.

Вычисляем значение коэффициента консолидации:

c_v = k_f /(m_vw) = 0,015/(0,04· 10^-6 10) = 3,75· 10⁴ см²/год.

Время осадки: