Определение средних осадок фундаментов

Средние осадки фундаментов определяем методом послойного суммирования в соответствии с нормами /3/. При этом учитываем взаимное влияние смежных фундаментов методом угловых точек.

По данным таблицы 1 строим инженерно-геологический разрез, на который наносим оси здания с учетом того, что по заданию расстояние от скважины №5 до крайней продольной оси здания 1,9 м. На этом же разрезе отмечаем горизонталтные уровни:

- уровень пола первого этажа по грунту, абс. отметка 198,00 м;

- уровень природного рельефа (NL) 198,4 м;

- уровень планировки (DL) 197,55 м;

- уровень подошвы фундамента (FL) 196,35 м;

- уровень грунтовых вод (WL) 191,7 м (скв. №5) и 191,9 м (скв. №2).

Вставить рис.10, ИГ- разрез

По геологическому разрезу вычисляем относительные отметки характерных уровней, которыми являются границы геологических слоев и уровень грунтовых вод. Результаты вычислений приведены в таблице 17.

Относительные отметки границ геологических слоев и уровня грунтовых вод под подошвой фундаментов

Таблица 17

Характеристика уровня	z, м для фундаментов здания по осям
А	Б	В	Г
Подошва фундамента	0,00	0,00	0,00	0,00
Граница слоев ИГЭ 2 – ИГЭ 3	2,14	2,08	2,02	1,96
Уровень грунтовых вод	4,64	4,58	4,52	4,46
Граница слоев ИГЭ 3 – ИГЭ 4	7,98	8,13	8,27	8,42

В соответствии с методом послойного суммирования средняя осадка фундамента по центральной оси вычисляется по формуле /11/:

β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

E_i – модуль деформации i – го слоя грунта;

h_i – толщина i – го слоя грунта;

n – количество слоев грунта в сжимаемой толще.

Среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i – м слое грунта вычисляется по формуле:

где p – среднее давление под подошвой фундамента;

σ_zg,0 – бытовое давление на уровне подошвы фундамента.

Коэффициент распределения напряжений в грунтовом массива α_i вычисляется по таблице Д1 норм /3/ в зависимости от относительной глубины залегания середины расчетного слоя ζ_i = 2z_i / b и отношения размеров фундамента в плане η = l / b, l, b – соответственно длина и ширина подошвы фундамента.

Для учета взаимного влияния фундаментов выполняем графические построения, связанные с применением метода угловых точек /3, рис. Д4/. Указанные построения приведены на рис. 11. Параметры фиктивных площадей нагружения в методе угловых точек приведены в таблице 18.

Параметры фиктивных площадей нагружения в методе угловых точек

Таблица 18

Влияющий фундамент	Параметр	Номера фиктивных площадей нагружения
Фундамент по оси Б	Ширина В, м	1,75	1,75	1,75	1,75
Длина L, м	10,75	10,75	7,25	7,25
Давление, кПа	р	р	- р	- р
Фундамент по оси А	Ширина В, м	1,2	1,2	1,2	1,2
Длина L, м	10,6	10,6	7,4	7,4
Давление, кПа	р0	р0	- р0	- р0

Рис. 11. Схемы к определению взаимного влияния фундаментов методом угловых точек

Взаимное влияние фундаментов учитывается как дополнительная осадка по центральной оси рассчитываемого фундамента от средних давлений, действующих по подошве влияющих фундаментов. Влияющим и считаются смежные фундаменты. Дополнительные осадки вычисляются методом послойного суммирования по формуле:

β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

E_i – модуль деформации i – го слоя грунта по центральной оси рассчитываемого фундамента;

h_i – толщина i – го слоя грунта;

n – количество слоев грунта в сжимаемой толще рассчитываемого фундамента;

m – количество влияющих фундаментов.

Среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i – м слое грунта по центральной оси рассчитываемого фундамента от нагрузки, распределенной по j – ой фиктивной площади нагружения метода угловых точек, вычисляется по формуле:

где p – среднее давление под подошвой влияющего фундамента;

σ_zg,0 – бытовое давление на уровне подошвы влияющего фундамента.

Коэффициент распределения напряжений в грунтовом массиве α _cj,i вычисляется по таблице Д1 норм /3/ в зависимости от относительной глубины залегания середины расчетного слоя под подошвой рассчитываемого фундамента ζ_i = z_i / b_j и отношения размеров фиктивной площади заружения η = l_j / b_j, l_j, b_j – соответственно длина и ширина j – ой фиктивной площади заружения, и принимается равным 1/4 табличного значения. Коэффициенты α_i и α_ci могут быть вычислены по формулам, с помощью которых составлена таблица Д1 норм /3/:

;
,

где L, B – соответственно длина и ширина прямоугольной загруженной площади средним давлением р₀;

l, b - соответственно половина длины и ширины прямоугольной загруженной площади средним давлением р₀;

z – глубина от подошвы фундамента, на которой вычисляется дополнительное вертикальное напряжение.

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта (бытовые давления) на глубине z_i от подошвы фундамента вычисляются по формуле /11/:

где γ_k, h_k – соответственно удельный ыес и толщина k – го элементарного слоя грунта.

Для слоев грунта, расположенных ниже уровня грунтовых вод, но выше водоупора, вместо γ принимается γ_sb (см. табл. 3). На уровне водоупора бытовые давления увеличиваются на величину γ_w∙h_w, где удельный вес воды γ_w = 10 кН/м³, h_w – высота водяного столба над водоупором. В рассматриваемом примере водоупор на геологическом разрезе отсутствует.

Граница сжимаемой толщи определяется на геологическом разрезе рассчитываемого фундамента из условия:

Коэффициент k обычно принимается равным 0,2. Если на найденной глубине сжимаемой толщи модуль деформации грунта меньше 5 МПа, k принимается равным 0,1.

Для вычисления осадок фундаментов по выше приведенным формулам студентам рекомендуется составить вычислительную программу с использованием калькулятора Excel. Коэффициенты распределения напряжений в грунтовом массиве по центральной оси (α) и по вертикали, проходящей через угловую точку (α_с), рекомендуется вычислять по приведенным выше формулам.

Дата добавления: 2015-07-16