Определение осадки основания и крена фундамента

Расчет осадки фундамента производится методом послойного суммирования согласно СП 22.13330 [3], который позволяет учесть неоднородность основания, выражающуюся в изменении модуля деформации грунта по глубине основания. Суть метода заключается в том, что для горизонтальных площадок, лежащих на вертикальной оси, проходящей через центр подошвы фундамента, вычисляют природное давление от веса грунта s_пр и давление от веса сооружения s_z (рис. 1).

На осадку фундамента влияет толща грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определённой мощности h_сж – мощности сжатия, которая подлежит определению.

Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) находится на глубине h_сж, где дополнительные напряжения от сооружения s_z составляют 50% от природного давления в основании s_пр. Эту границу можно найти графически, а именно путем наложения на эпюру давления от сооружения эпюры природного давления, уменьшенную в 2 раза.

Если найденная по указанным выше условиям нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е ≤ 7 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины h_сж, то этот слой включают в сжимаемую толщу, а за h_сж принимают глубину, где выполняется условие σ_z= 0,2 σ _пр.

Сжимаемую толщу делят на элементы, толщина которых D h_i не должна превышать 0,4 b, где b – ширина фундамента, принимаемая по табл. 2. Границы элементов необходимо совмещать с границами естественных слоев грунта, т.к. модули деформации грунтов различны.

Осадку фундамента определяем путем суммирования осадок по элементам слоёв:

(11)

где b – безразмерный коэффициент, равный 0,8; s_i – среднее дополнительное вертикальное напряжение в i- ом слое грунта от веса сооружения и действующих нагрузок, кПа; h_i и E_i – соответственно толщина и модуль деформации i -го слоя грунта; n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Напряжение от давления, создаваемого сооружением, под центром подошвы фундамента на глубине z от его подошвы вычисляется по формуле

, (12)

где a – коэффициент, учитывающий затухание напряжений по глубине основания, принимается по [4, прил. 4]; р_ос – напряжение на уровне подошвы фундамента, определяют по формуле

,(13)

где Р – вертикальная нагрузка на уровне подошвы фундамента, кН (табл. 2); А = l∙b – площадь подошвы фундамента; – удельный вес грунта, лежащего выше подошвы фундамента, кН/м³; h_i – мощности слоёв, лежащих выше подошвы фундамента, м; n – количество слоёв, лежащих выше подошвы фундамента.

С-1: = 564,28 кПа

С-2: = 567,33 кПа

Природное напряжение на глубине от дневной поверхности вычисляем по формуле

, (14)

где g _i и h_i – соответственно удельный вес и толщина каждого слоя грунта.

При расчете природного давления грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод, необходимо учитывать взвешивающее действие воды. В этом случае вместо используют .

При определении природного давления на кровле слоя водонепроницаемого грунта (глина, суглинок твердый и полутвердый) необходимо учитывать дополнительное гидростатическое давление , определяемое по формуле (рис. 1):

, (15)

где – удельный вес воды, кН/м³ ( кН/м³). В моём случаи водоупора нет.

После этого строим эпюры и и находят НГСТ, т.е горизонт, ниже которого соблюдается условие . Эпюры и приведены в приложениях 2 и 3.

Таблица 6

Построение эпюр и

№ скважины	nz=z/b	z=nzb,м		, кПа	, м	, кПа	, кПа
	0,6	1,5	0,644	363,40	1,5	29,15	29,15	14,58
		0,127	71,39	3,5	68,67	97,82	48,91
3,2		0,054	30,19		58,26	156,08	78,04
	0,8		0,491	278,28		36,3	36,3	18,15
		0,127	72,06	3,31	60,08	132,32	66,16
3,2		0,054	60,89	2,69	49,34	182,03	91,02

С-1: h_сж = 4,30 м.

С-2: h_сж = 3,70 м.

Таблица 7