ev-E4183

Осадки уплотнения (S упл.) развиваются в результате остаточных и упругих деформаций грунта. Зависят от неоднородности основания и неод-

нородности напряжённого состояния.

Причины неоднородности основания: выклинивание слоёв грунта;

наличие линз слабого грунта; неодинаковая толщина слоя грунта основа-

ния; различная плотность сложения грунта основания; использование раз-

ных грунтов под разными частями здания (рис. 9 – 13).

Причины неоднородности напряжённого состояния: неодинаковая за-

грузка фундаментов; взаимное влияние соседних загруженных площадей;

неодновременная загрузка фундаментов; неодновременная консолидация грунтов в основании (рис. 14 – 18).

Рис. 9. Выклинивание слоёв грунта

Рис. 10. Линзообразное залегание слабого грунта

11

Рис. 11. Неодинаковая толщина слоя грунта основания

Рис. 12. Различная плотность сложения грунта основания

12

Рис. 13. Использование разных грунтов под разными частями здания

Рис. 14. Неодинаковая загрузка фундаментов

Рис. 15. Взаимное влияние соседних загруженных площадей

13

Рис. 16. Неодновременная загрузка фундаментов; 1 – нагрузка на первый фундамент; 2 – осадка первого фундамента; 3 – нагрузка на второй фунда-

мент; 4 – осадка второго фундамента

Рис. 17. Неполная загрузка фундамента: 1 – полная нагрузка первого фун-

дамента; 2 – осадка первого фундамента; 3 – неполная загрузка второго фундамента; 4 – осадка второго фундамента

14

Рис. 18. Неодновременная консолидация грунтов в основании: 1 – нагрузка на фундамент; 2 – осадка медленно деформирующегося основания;

3 – осадка быстро деформирующегося основания

Осадки выпирания (S выпир.) возникают в результате выдавливания грунта из-под фундамента в стороны и вверх из-за неодинаковогосо противления грунта сдвигу в зонах пластических деформаций (рис. 19).

Рис. 19. Зоны пластических деформаций

15

Осадки разуплотнения (S разупл.) связаны с разуплотнением верхних слоёв грунта и развиваются под действием нагрузки, которая не превыша-

ет вес грунта, выбранного из котлована.

а)

б)

в)

Рис. 20. Нарушение природной структуры грунтов в основании под действием грунтовых вод и климатических факторов:

а – промораживание; б – затопление; в – высыхание; 1 – фронт промерзания; 2 – дно котлована; 3 – размягчённый грунт

16

Осадки расструктуривания (S расстр.) возникают в результате на-

рушений природной структуры грунтов из-за климатических и метеороло-

гических факторов (рис. 20, 24), воздействия подземной воды и газа(рис. 21, 22), из-за механической и химической суффозии(рис. 23), воздействия механизмов, перемещающихся по дну котлована, грубых ошибок строите-

лей.

Рис. 21. Нарушение структуры грунтов основания под действием гидро-

статического давления грунтовых вод

Рис. 22. Нарушение структуры грунтов основания под действием гидро-

статического давления грунтовых вод при ленточных отложениях

17

Рис. 23. Нарушение структуры грунтов основания под действием грунто-

вых вод из-за механической суффозии.

Рис. 24. Деформация стены здания вследствие промораживания грунтов под фундаментами со стороны неутеплённого подвала

Осадки эксплуатации (S экспл.) обусловлены следующими фактора-

ми: изменением напряжённого состояния грунта во время эксплуатации

(незаконченная фильтрационная консолидация); изменением уровня под-

земных вод; динамическим воздействием на грунты основания от работы механизмов, работающих в самом сооружении или вблизи него; геодина-

мическими воздействиями.

18

Лекция 2. Расчёт по второму предельному состоянию (начало)

Проектирование по второму предельному состоянию сводится к оп-

ределению размеров подошвы фундамента одновременно с ограничением осадок, приводящих к деформации. При этом прочность, а также трещино-

стойкость фундаментов и надфундаментных конструкций должны быть проверены расчётом, учитывающим усилия, которые возникают при взаи-

модействии основания и сооружения.

Расчёт основания по деформациям производится исходя из условия

S < Su,

где S – совместная деформация основания и сооружения;

Su – предельное значение совместной деформации основания и со-

оружения, установленное СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004.

Максимальное значение абсолютной осадки фундамента всегда бу-

дет соответствовать стабилизированному состоянию основания. Предель-

ное значение совместной деформации основания и сооруженияSu уста-

навливают исходя из необходимости соблюдения архитектурных требова-

ний (ограничение смещений элементов конструкций и архитектурных де-

талей, ограничение перекосов стен, перекосов стен, оконных и дверных проёмов), технологических требований (условия эксплуатации лифтов,

инженерных коммуникаций и т..д), требования к трещиностойкости, ус-

тойчивости и прочности, конструкций сооружения.

Порядок проектирования фундамента мелкого заложения:

-оценка инженерно-геологических условий площадки;

-анализ конструкций сооружения;

-сбор нагрузок на обрез фундамента;

-выбор типа и конструкции фундамента;

-выбор глубины заложения;

19

-определение размеров подошвы и расчётного сопротивления;

-проверка краевых напряжений внецентренно нагруженного фун-

дамента;

-проверка слабого подстилающего слоя;

-расчёт деформации основания;

-расчёт фундамента по первому предельному состоянию;

-расчёт фундамента на прочность и трещиностойкость;

-технико-экономические показатели.

Рис. 25. Фундамент отдельный под колонну

Рис. 26. Фундамент отдельный под стену

20