Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83)

Определение осадки за пределом линейной зависимости
между напряжениями и деформациями в грунте

2.226. Осадку основания при давлении под подошвой фундамента , превышающем расчетное сопротивление грунта основания , допускается определять по формуле

,                                           (68)

где - осадка основания при давлении [или , если удовлетворяются требования п.2.203 (2.47)]; - предельное сопротивление грунта основания, определяемое как отношение силы предельного сопротивления основания к приведенной площади подошвы фундамента ; - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Формулу (68) можно применять при однородном основании в пределах глубины , определяемой по формуле (69), но принимаемой не менее ( - ширина фундамента).

,                                                                             (69)

где - то же, что в формуле (68); - среднее значение модуля деформации грунтов основания в пределах сжимаемой толщи, определяемой по п.2.218 (6 прил.2); - безразмерный коэффициент, равный 0,8; - дополнительное вертикальное давление на основание.

Пример. Определение осадки за пределами линейной зависимости. Ленточный фундамент под стену здания расположен на пылеватом маловлажном песке. Нагрузка на 1 м составляет 333 кН. Фундамент заглублен в грунт на 1,6 м. Ниже подошвы фундамента на глубине 1 м от нее залегает мягкопластичный суглинок. Характеристики грунтов основания следующие. Песок пылеватый (верхний слой): расчетные значения удельного веса кН/м (1,80 тс/м) и кН/м (1,75 тс/м), удельное сцепление , угол внутреннего трения =30°, =28°. Модуль деформации =18,0 МПа (180 кгс/см).

Суглинок мягкопластичный (нижний слой): расчетные значения удельного веса кН/м (1,85 тс/м), кН/м (1,80 тс/м), удельное сцепление кПа (0,16 кгс/см), кПа (0,14 кгс/ /см), угол внутреннего трения (=22°, =20°, модуль деформации =9,0 МПа (90 кгс/см).

Расчет производится в следующем порядке.

1. Вычисляется величина расчетного сопротивления. Коэффициенты ; ; ; ; ; . Принимаем ширину фундамента = 1,4 м. В данном случае , =30°, поскольку 1,4/4=0,35 м менее глубины верхнего слоя грунта под подошвой фундамента, составляющей 1 м. Фактическое давление по подошве =333/1,4=237 кПа (2,37 кгс/см), т.е. превышает расчетное сопротивление грунта.

2. Определяется величина осадки при давлении по подошве = 237 кПа (2,37 кгс/см) (т. е. в пределах линейной зависимости), которая в этом случае составит см. Определим осадку за пределами линейной зависимости, т.е. при , например при кПа (2,84 кгс/см). По формуле (69) определяется глубина, в пределах которой вычисляются средние значения расчетных характеристик

 см.

кПа (0,084 кгс/см);

;

 кН/м (1,78 тс/м).

В рассматриваемом случае при = 1,4 м, = 1,6 м и =1 м кПа (5,31 кгс/см).

3. Вычисляется по методу линейно деформируемого полупространства осадка . При кПа и, следовательно, =237-28,8=208,2 кПа, получены значения см и м.

4. По формуле (68) вычисляется осадка при =284 кПа (2,84 кгс/см ) 3,82[1+(530,8-237)(284-237)/(237-28,8)(530,8-284)]=4,84 см.