Определение мощности сжимаемой толщи

Техника определения. Нижней границей сжчлла-емой толщи считается горизонтальное сечение, проходящее через точку на оси фундамента, в которой дополнительное давление от веса сооружения (х) составляет 20% бытового давления (у), т. е. X : у = 0,2. Ниже этого сечения деформациями грунта практически пренебрегают.

Мощность сжимаемой толщи (ftj) ниже подошвы фундамента см. на листе 10, рис. 5.

Графическое определение нижней границы сжимаемой толщи. Вправо от оси строится эпюра 20% бытового давления в каждом горизонтальном сечении. Точка

даст положение

пересечения этой кривой с кривой =

нижней границы сжимаемой толщи (точка М на листе 10, рис. 5).

Факторы, влияющие на величину мощности сжимаемой толщи: форма фундамента в плане (лист 11, рис. 1) - максимум для ленты, минимум для квадрата; величина дополнительного давления (р„£) - на листе 11, рис. 2; размеры фундамента в плане-на листе 11, рис. 3; глубина заложения фундамента - на листе 11, рис. 4.

в) Деформация (осадка) грунта от нагрузки

Простейший случай определения осадки грунта от давления при невозможности бокового расширения возможен, если fij значительно меньше ширины (Ь) фундамента в плане (обычно принимают b : h- 5), причем подстилающим слоем является несжимаемый слой (скала) (лист 12, рис. 1). Деформация грунта определяется как для деформации образца в компрессионном приборе:

К (Ph - Рб)

(12);

где а - коэфициент уплотнения грунта (формула 7);

El - коэфициент пористости грунта в естественном состоянии. В случае, когда слой обжимаемых грунтов неограниченной мощности, определяют величину мощности сжимаемой толщи (hc) графически (см. выше);

разбивают по высоте эпюру р = / на ряд элементарных

слоев (hi) в пределах каждого геологического пласта от подошвы фундамента до нижней границы толщи.

й;<0,2Л„с.

Деформация (S,-) каждого элементарного слоя (ft,) определяется:

где £; - модуль деформации в пределах элементарного слоя грунта ft;, остальные обозначения - на листе 12, рис. 2.

Полная осадка фундамента равна сумме деформаций элементарных пластов в пределах сжимаемой толщи (h„c):

5 = 5) S,

(14).

Определение Е

Определение £по результатам пробной нагрузки грунта в открытом котловане производится по формуле:

EVF."- 05).

где р - коэфициент, зависящий от вида грунта и определя-мый по таблице 81;

F -площадь опытного штампа в плане (см"):

Др- дополнительное давление на грунт (кг/см);

S - осадка, соответствующая приращению давления на

грунт Др и определяемая по графику S=/ (р) (лист 12, рис. 3).

Таблица 81

* Значения коэфициента 3

Определение Е по компрессионной кривой производится по формуле:

(16).

В случае отсутствия опытных данных величину Е можно определить по табл. 86.

Абсолютные величины осадки, определенные расчетом, должны быть меньше величины допустимой осадки.

Абсолютная величина допустимой осадки сооружения устанавливается в каждом частном случае особо в зависимости от эксплоа-тационных (технологических) требований и особенностей конструкции сооружения.

Необходимо иметь в виду, что осадки будут тем более опасны, чем больше период стабилизации осадки в грунтах основания (глины, насыщенные водой) и чем более чувствительна конструкция здания или сооружения к неравномерным осадкам (статически неопределимые, рамные и т. п. конструкции).

В случае отсутствия специальных указаний, можно в качестве ориентировочных принять данные табл. 82.

Pp.-2 нгс»

Рос=2.0кгсн=2С0Я8(

СЖИМАЕМАЯ толща;

а) кеадрзт- hoc=2.I в

б) Прямоугольник. (а:в=3); hoc=3.0 е

в) Лента- h„,=4.0 в.

ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ФУНДАМЕНТА

(5) ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ДОПОЛ НИТЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ (Р«)

Р„с=2 кг/ом- Const

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ФУН (л «Г I" ""

ААМЕНТОВ В ПЛАНЕ ГнГУнЖГ

ФАКТОРЫ. влияюПГн-11}1;дПйощн.сжим толши

Ниве-лири-

[ЮбННИ

urnoia ем.

12&65

128,60

125.35

123.17

121.80

121.36

0.70

0.70

1.86

6.65

1.15

2.33

1.37

.2.15

Наименование грунтов

Насыпной слой

Супесь рыхлая сухаи

Суглинок твердо-пластичной консистенции

Глина пластичная

Песок крупный, плотный влажный

Отметке планировки 127-3»

ГРАФИЧЕСКАЯ СХЕМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ НА ПОДСЧЕТ ОСАДКИ

Скала:

3) ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ДЕФОРМАЦИИ

ПРрСТЕЙШИЙ СЛУЧАЙ fS nO РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОБНОЙ НАГРУЗКИ

О.б 1,0 , . 2.0 , 2-5

.i L

@ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ЭЛЕМЕНТАРНОГО СЛОЯ ГРУНТА

Д51Л

(5) ГРАФИК S=/да ДЛЯ ЧИС S-B см ЛОВОГО ПРИМЕРА ПОДСЧЕТА ОСАДКИ

ОСАДКА ФУНДАМЕНТА

Лист 12

Таблице 82 Допустимые осадки для различных сооружений

Тип и конструкция сооружений

Допустимая осадка (ел)

Силосные корпуса элеваторов на железобетонных сплошных плитах . . .... . - . .

Жесткие сооружения с мощными фундаментами: дымовые трубы, доменные печи, опоры балочных разрезных .мостов . .........

Гражданские сооружения с несущими кирпичными стенами ..... ...........

Гражданские и промышленные сооружения с внутренними опорами (каркасно-рамного типа) . .

Фундаменты силовых установок ........

20-40

12-20

8-12

5-8 2-5

Примечание. Наибольшее значение осадки для каждого типа сооружения соответстоует грунтам с малым периодом стабилизации (песчаным и гравелистым), а наименьшее - грунтам с большид) периодом стабилизации (глины).

ПРИМЕР. Задача на определение величины вероятной осадки фундамента

На листе 12, рис. 4, помещена рекомендуемая графическая фор;.(а расположения материала при решении задачи на подсчет осадки. В таблице слева нивелирные отметки кровли и подошвы отдельных пластов грунта, то же от поверхности земли, мощности отдельных пластов, величины объемного веса, наименования пластов грунта и номера пластов.

Фундамент квадратной формы под колонну здания каркасно-рамного типа размером 2 х 2 л заложен на глубину 2 м относительно дневной поверхности (нивелирная отм«гка подошвьк 125,35). Расчетная нагрузка на основание = 2,36 кг/см.

Решение.

Значение бытового давления в подошве каждого пласта по формуле (9):

р, = 1. = 0,11 кг/с.-р„ = 0.11 4- MJiI = 0.33 KzJcM:

Рш = 0.33 + L233 0,77 mlcM-; Piv = 0,77+?!2L?! = 1,04 кг/сМ;

Ру= 1,04 -I- - = 1,49 кг/смК

Величина бьяового давления в уровне подошвы фундамента: Ре = 0,33-Ь1?-*-= 0,36 кг/сл».

Величина дополнительного давления под подошвой фунда.чента по формуле (10):

рр = 2.36 - 0.36 = 2 кг/cjP.

Распределение напряжений р, на глубину через 0,25 b (через 0,5 м) для случая квадратного фундамента по формуле (11>:

Рз = ОРоС

Таблица 83

Значения Рг

Вправо от оси стро.т эпюру 2С% от величины бытового давления и определяют графически нижнюю границу сжимаемой толшн на глубине 4 м ниже подошвы фундамента (отметка 121,35). Велн-

чины: X =0,22 кг[см-; у = 1,13 кг/сл"; т. е. -~0,2.

Разбивают сжимаемую толщу (ft„c) на десять элементарных слоев: шесть слоев по 0,25 b и четыре переходных слоя в местах смены пластов (см. лист 12, рис. 4); номера элементарных слоев поставлены на эпюре в кружках).

Определяют величины модулей деформации для пластов III, IV и V по данным испытания грунта пробной нагрузкой (лист 12, рис. 5).

Таблица 84

Определение значений Е

IV V

юоооо.збг.ооо, iJi, 18 i,oo!o.75

600 0,770,610,13 0,23 0,100,73 600 l,040,260.04 0,05o,oJo,8I

0,75x 100= 150 1,61

0,73 x 600-=109 0 26

0,81 хбООр =515

150.0

76,3

362,0