Порядок проектирования. Определяем собственный вес наиболее нагруженного фундамента:

Определяем собственный вес наиболее нагруженного фундамента:

G_фг = bldγ_m = 1,4·1,01,2 22 = 37 кН,

где γ_т –осредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его обрезах, кН/м³.

Определяем среднее давление по подошве наиболее нагруженного фундамента:

Вычисляем необходимую толщину грунтовой подушки по формуле (4.6)

Производим проверку принятой толщины грунтовой подушки по второму предельному состоянию (по деформациям). Вначале для заданного размера фундамента определяем распределение вертикальных напряжений σ_zi по глубине их основания. Расчетная схема для определения величины просадки и осадки фундамента приведена на рис. 4.5, а результаты вычислений обобщены в табл. 4.2.

При этом

σ_zgo = γd = 17,8·1,0 = 18 кПа.

Толщину элементарного слоя грунта назначаем из условия
0,4·b_ф = 0,4·1,4 = 0,56 м, принимаем = 0,56 м.

По табл. 4.2 (графы 7-9) определяем относительную просадочность грунта в середине каждого слоя при среднем фактическом напряжении σ_zi и результаты заносим в графу 8 табл. 4.3.

Из сопоставления средних значений напряжений σ_zi
(см. табл. 4.3) в основании фундамента с величиной начального просадочного давления p_sl (см. табл. 4.2) устанавливаем, что в пределах всей просадочной толщи σ_zi > p_sl, т. е. деформируемая зона в основании фундамента распространяется до нижней границы просадочной толщи.

Таблица 4.2

Основные характеристики грунтов площадки

Глубина отбора грунта, м	ρ, т/м³	ρ_d, т/м³	w	w_p	Относительная просадочность ε_sl при p	Начальное просадочное давление p_sl кПа	Модуль деформации Е, МПа
100 кПа	200 кПа	300 кПа	природного грунта	уплотнен, грунта
	1,78 1,78 1,71 1,71 1,84 1,84 1,82	1,48 1,48 1,49 1,49 1,51 1,51 1,50	0,20 0,21 0,15 0,15 0,22 0,22 0,21	0,18 0,18 0,16 0,16 0,20 0,20 0,18	0,004 0,010 0,010 0,010 0,011 0,011 0,004	0,006 0,011 0,012 0,012 0,014 0,013 0,007	0,009 0,013 0,014 0,015 0,016 0,015 0,009	– –	4,5 4,5 5,0 5,0 5,5 6,0 6,0

Примечание. В графах 10 и 11 значения модуля деформации грунтов приведены для условия их полного водонасьпцения (при S_r > 0,8).

Рис. 4.5. Схема для расчета просадки и осадки фундамента

Определим просадку фундамента за счет подстилающего грунтовую подушку природного слоя грунта, залегающего на глубине от
3 до 7 м, с использованием данных табл. 4.2 и 4.3 по формуле:

– коэффициент, определяемый по формуле

p_о – давление, равное 100 кПа; h_i - толщина i-го слоя, см, м.

Определяем величину коэффициента k_sl_._iдля каждого слоя:

k_sl.1=0,5 + 1,5(226 -90)/100 =2,54;

k_sl.2= 0,5 + 1,5(226-90)/100 =2,54;

k_sl.3= 0,5 + 1,5(226-100)/100 = 2,39;

k_sl.4= 0,5 + 1,5(226-100)/100 = 2,39;

k_sl.5= 0,5 + 1,5(226-110)/100 = 2,24;

k_sl_.6= 0,5 + 1,5(226-110)/100 = 2,24;

k_sl_.7= 0,5 + 1,5(226-120)/100 = 2,09;

k_sl_.8= 0,5 + 1,5(226-120)/100 = 2,09;

k_sl_.9= 0,5 + 1,5(226-120)/100 = 2,09.

Вычисляем величину просадки фундамента с учетом слоев, положенных ниже подошвы грунтовой подушки:

S_sl = 0,011·24·2,39 + 0,011·56-2,24 + 0,012·56·2,24 + 0,012·56·2,09 + 0,012·56·2,09 + 0,012·56·2,09 = 7,7 см.

Далее вычисляем осадку фундамента методом послойного суммирования в соответствии с требованиями СП 22.13330.2011 [25].

Все вычисления приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.3

Результаты вычисления значений напряжения

№ п/п	z, м	σ_zg_, кПа	α	α·p₁₁, кПа	σ_zg+α·p₁₁, кПа	σ_zi, кПа	ε_sl.i	k_sl.i
		17,8	1,00			–	–	–
	0,56	27,4	0,881				0,011	2,54
	1,12	37,0	0,642				0,011	2,54
	1,68	46,6	0,477				0,011	2,39
	2,24	56,2	0,374				0,011	2,39
	2,8	66,5	0,306				0,011	2,24
	3,36	76,8	0,258				0,012	2,24
	3,92	87,1	0,223				0,012	2,09
	4,48	97,4	0,196				0,012	2,09
	5,04	107,7	0,175				0,012	2,09
	5,60	118,0	0,158				0,007	–
	6,16	128,3	0,143				–	–
	6,72	138,6	0,132				–	–

Учитывая, что под грунтовой подушкой расположен слой грунта с модулем деформации Е<7МПа, глубину сжимаемой толщи основания назначаем из условия σ_zp < 0,2σ_zg, которая составит Н_сж = 6,72 м (на указанной глубине выполняется условие 0,2 σ_zg = 0,2·138,6
= 28 кПа ≈ σ_zp = 30 кПа). Принимая осредненное значение модуля деформации грунтов ниже подошвы грунтовой подушки Е = 5500 кПа, вычислим величину осадки фундамента:

S = 0,8·[(213 – 17)·56 + (172 – 14)·56 + (127 – 11)·56 + (100- 8)·32]
/20 000 + 0, 8·[(96 – 7)·24 + (77 – 7)·56 + (67 – 6)·56 + (64 – 6)·56 +
(54 – 5)·56 + (47 – 4)·56 + (42 – 3)·56 + (38 – 2)·56 + (34 – 1)·56 +
(31 – 1)·56] / 5500 = 4,9 см.

Суммарная величина осадки и просадки фундамента на уплотненном основании составит:

S_dl + S = 7,7 + 4,9 =12,6 см,

что превышает допускаемую нормами величину S_u = 10 см. Учитывая это обстоятельство, увеличиваем толщину грунтовой подушки до
h_с = 3,0 м.

Таблица 4.4

Результаты вычисления осадки фундамента

№ п/п	z, м	σ_zg, кПа	α	σ_zp+α·p₁₁,кПа	σ_zpm, кПа	σ_zγ, кПа	σ_zγm, кПа	Е, МПа	S_l ,м
		17,8	1,00		—		—
	0,56	27,4	0,881						0,0044
	1,12	37,0	0,642						0,0035
	1,68	46,6	0,477						0,0026
	2,00	50,2	0,413						0,0012
	2,24	56,2	0,374						0,0031
	2,8	66,5	0,306						0,0057
	3,0	70,2	0,288						0,0050
	3,36	76,8	0,258						0,0047
	3,92	87,1	0,223						0,0040
	4,48	97,4	0,196						0,0035
	5,04	107,7	0,175						0,0032
	5,60	118,0	0,158						0,0029
	6,16	128,3	0,143						0,0027
	6,72	138,6	0,132						0,0024

Σ4,9см

Принимая осредненное значение модуля деформации грунтов ниже подошвы грунтовой подушки Е = 5500 кПа, вычислим величину осадки фундамента:

S = 0,8 [(213 – 17)·56 + (172 – 14)·56 + (127 – 11)·56 + (96 – 7)·56 +
(77 – 7)·56 + (67 – 6)·20]/20 000 + 0,8[(64 – 6)·36 + (54 – 5)·56 + (47 – 4)·56 + (42 – 3)·56 + (38 – 2)·56 + (34 – 1)·56 + (31 – 1)·56] / 5500
= 3,5 см.

При принятой толщине подушки суммарная величина осадки в просадки фундамента составит:

S_sl + S= 5,2 + 3,5 = 8,7 см < S_u= 10 см.

Определяем ширину грунтовой подушки понизу под отдельный фундамент по выражению (4.8)

b_c = 1,4·(1+2·0,35) = 2,4 м,

т. е. уширение грунтовой подушки в каждую сторону от наружной грани фундамента составит: (b_c-b)/2= (2,4 – 1,4)/2 = 0,5 м.

<61 62 636465 66 67 >

Дата добавления: 2015-10-09; просмотров: 1365;