лекции. Решение задач механики грунтов
 Скачать 5.38 Mb.
|
4. Определение осадки фундамента (штампа)Для определения совместной деформации основания и сооружения СНиП 2.02.01-83* [1] рекомендует применять расчетные схемы линейно-деформируемого полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи и линейно-деформируемого слоя (в контрольной работе не рассматривается). На стадии проектирования фундамента также применяется метод эквивалентного слоя грунта (метод Н.А. Цытовича). Осадка основания с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства [3 8] определяется методом послойного суммирования (рис. 8) по формуле  ,где β – безразмерный коэффициент, равный 0,8; σzp,i – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (штампа); hi и Ei – соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта; n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания. Дополнительные вертикальные напряжения определяются по формуле (см. раздел 2)  ,где α – определяется (прил. Л), в зависимости от величин n = l/b и m = 2·z/b (l – длинная сторона, b – короткая сторона фундамента (штампа), z – расстояние от точки до подошвы фундамента (штампа); р0 = р–σzg,0 – дополнительное вертикальное давление на основание (для фундамента (штампа) шириной b ≥ 10 м принимается р0 = р); р – среднее давление под подошвой фундамента (штампа); σzg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (штампа). В контрольной работе будем считать, что фундамент (штамп) расположен на отметке планировки, следовательно р0 = р.  Рис. 8. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве DL – отметка планировки; FL – отметка подошвы фундамента (штампа); WL – уровень подземных вод; В.С – нижняя граница сжимаемой толщи; d – глубина заложения фундамента (штампа), b – ширина фундамента (штампа); p – среднее давление под подошвой фундамента (штампа); p0 – дополнительное давление на основание; σzg и σzg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине zот подошвы фундамента и на уровне подошвы; σzp и σzp,0 – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента (штампа) и на уровне подошвы; Нс – глубина сжимаемой толщи. Нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине Нс, где выполняется условие σzp = 0,2·σzg, где σzp – дополнительное вертикальное напряжение на глубине Нс; σzg –вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине Нс. Если найденная Нс находится в слое грунта с модулем деформации Е < 50 кг/см2, то нижняя граница сжимаемой толщи определяется по условию σzp = 0,1·σzg. Данную операцию удобно проводить графически, для чего эпюру σzg, уменьшенную в 5 или 10 раз совмещают с эпюрой σzp. Точка пересечения эпюр определяет положение нижней границы сжимаемой толщи. В контрольной работе глубина сжимаемой толщи задается исходными данными, поэтому расчетным путем ее можно не определять. Сжимаемую толщу основания разбивают на n слоев при условии, что грунт в пределах слоя должен быть однородным. Толщину слоя hi принимают не более 0,4·b, а для фундаментов (штампов) с b > 4 м – не более 0,2·b. Расчет осадки основания методом эквивалентного слоя (методом Н.А. Цытовича) дает возможность упрощения техники расчета [3 8]. В условиях однородного основания осадка фундамента (штампа) заданного размера и формы определяется по формуле  ,где mv – коэффициент относительной сжимаемости; р0 – дополнительное вертикальное давление в плоскости подошвы фундамента (штампа); hэ – мощность эквивалентного слоя грунта, вычисленная по формуле  ,где |