7. Определение осадки фундамента методом послойного суммирования
Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .
,
где γi - удельный вес грунта; hi – толщина слоя.
Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод (WL), но выше водоупора, должен определяться с учётом взвешивающего действия воды по формуле :
,
где - удельный вес частиц грунта, кН/мз.
- удельный вес воды, кН/мз;
- коэффициент пористости грунта
Для песка мелкого ниже WL : кН/м3
Для суглинка полутвердого ниже WL : кН/м3
Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта в характерных плоскостях:
На подошве фундамента:
кПа
На подошве 1 слоя (песок мелкий):
кПа
На отметке уровня грунтовых вод:
кПа
На подошве 2 слоя (песок мелкий):
кПа
На подошве 3 слоя (суглинок полутвердый):
кПа
Определяем дополнительное к природному вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента и строим эпюру ;
,
где среднее давление на уровне подошвы фундамента.
- коэффициент, учитывающий изменение дополнительного вертикального напряжения по глубине и определяемый в зависимости от относительной глубины и соотношения сторон ,
Где -глубина рассматриваемого сечения ниже подошвы фундамента
=10(для ленточного фундамента);
Толщу грунта мощностью 4b ниже подошвы фундамента разбиваем на слои, не более :
Вычисления для любых горизонтальных сечений ведем в табличной форме(табл.2.13).
По полученным данным и строим эпюры(рисунок 5). Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи (ВС). Она находится на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие:
Осадка каждого слоя определяется по формуле:
,
где β – коэф. для всех видов грунтов – 0,8
среднее дополнительное вертикальное напряжение в том слое грунта.
где = 10см. (табл. Б.1 [2])
Таблица 4. Таблица по расчету осадок
b= |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
Z,см |
|
|
hi, см |
zpi,кПа |
zqi,кПа |
zqi |
Ei, кПа |
Si, см |
|
|
|
песок |
мелкий |
|
|
|
|
0 |
0.0 |
1 |
0 |
229.62 |
23.08 |
4.62 |
25000 |
|
10 |
0.5 |
0.953 |
10 |
218.83 |
25.07 |
5.01 |
25000 |
0.07 |
20 |
1.0 |
0.818 |
10 |
187.83 |
27.06 |
5.41 |
25000 |
0.07 |
30 |
1.5 |
0.67 |
10 |
153.85 |
29.05 |
5.81 |
25000 |
0.05 |
40 |
2.0 |
0.55 |
10 |
126.29 |
31.04 |
6.21 |
25000 |
0.04 |
50 |
2.5 |
0.463 |
10 |
106.31 |
33.03 |
6.61 |
25000 |
0.04 |
60 |
3.0 |
0.397 |
10 |
91.16 |
35.02 |
7.00 |
25000 |
0.03 |
70 |
3.5 |
0.346 |
10 |
79.45 |
37.01 |
7.40 |
25000 |
0.03 |
84 |
4.2 |
0.293 |
14 |
67.28 |
39.79 |
7.96 |
25000 |
0.03 |
|
|
|
песок |
мелкий |
|
|
|
|
100 |
5.0 |
0.249 |
16 |
57.18 |
42.99 |
8.60 |
25000 |
0.03 |
110 |
5.5 |
0.227 |
10 |
52.12 |
44.99 |
9.00 |
25000 |
0.02 |
120 |
6.0 |
0.208 |
10 |
47.76 |
46.99 |
9.40 |
25000 |
0.02 |
130 |
6.5 |
0.193 |
10 |
44.32 |
48.99 |
9.80 |
25000 |
0.01 |
140 |
7.0 |
0.18 |
10 |
41.33 |
50.99 |
10.20 |
25000 |
0.01 |
150 |
7.5 |
0.168 |
10 |
38.58 |
52.99 |
10.60 |
25000 |
0.01 |
160 |
8.0 |
0.158 |
10 |
36.28 |
54.99 |
11.00 |
25000 |
0.01 |
170 |
8.5 |
0.148 |
10 |
33.98 |
56.99 |
11.40 |
25000 |
0.01 |
180 |
9.0 |
0.14 |
10 |
32.15 |
58.99 |
11.80 |
25000 |
0.01 |
190 |
9.5 |
0.133 |
10 |
30.54 |
60.99 |
12.20 |
25000 |
0.01 |
200 |
10.0 |
0.126 |
10 |
28.93 |
62.99 |
12.60 |
25000 |
0.01 |
210 |
10.5 |
0.121 |
10 |
27.78 |
64.99 |
13.00 |
25000 |
0.01 |
220 |
11.0 |
0.115 |
10 |
26.41 |
66.99 |
13.40 |
25000 |
0.01 |
230 |
11.5 |
0.11 |
10 |
25.26 |
68.99 |
13.80 |
25000 |
0.01 |
240 |
12.0 |
0.106 |
10 |
24.34 |
70.99 |
14.20 |
25000 |
0.01 |
250 |
12.5 |
0.102 |
10 |
23.42 |
72.99 |
14.60 |
25000 |
0.01 |
260 |
13.0 |
0.098 |
10 |
22.50 |
74.99 |
15.00 |
25000 |
0.01 |
270 |
13.5 |
0.094 |
10 |
21.58 |
76.99 |
15.40 |
25000 |
0.01 |
280 |
14.0 |
0.091 |
10 |
20.90 |
78.99 |
15.80 |
25000 |
0.01 |
290 |
14.5 |
0.087 |
10 |
19.98 |
80.99 |
16.20 |
25000 |
0.01 |
300 |
15.0 |
0.083 |
10 |
19.06 |
82.99 |
16.60 |
25000 |
0.01 |
310 |
15.5 |
0.079 |
10 |
18.14 |
84.99 |
17.00 |
25000 |
0.01 |
320 |
16.0 |
0.078 |
10 |
17.91 |
86.99 |
17.40 |
25000 |
0.01 |
334 |
16.7 |
0.076 |
14 |
17.45 |
89.79 |
17.96 |
25000 |
0.01 |
|
|
|
|
|
|
|
Сумма |
0.62 |
- условие выполняется
Так как (исходя из табл. 4), то нижняя граница сжимаемости толщи (ВС) находится на отметке -5,000м.
Рис.5. Схема и эпюры к определению осадки фундамента