Осадка отдельного слоя грунта при сплошной нагрузке

Методы расчета вероятных осадок оснований сооружений

Величина вероятной осадки грунта может быть определена одним из следующих методов:

1. Осадка отдельного слоя грунта от сплошной равномерно распределённой нагрузки (одномерная задача уплотнения).

2. Метод послойного (элементарного) суммирования.

3. Метод эквивалентного слоя.

(одномерная задача уплотнения)

Расчёт по этому методу возможен, если мощность обжимаемого грунта значительно меньше минимального размера фундамента в плане (когда ), а подстилающим слоем является практически несжимаемый грунт.

При действии сплошной нагрузки слой грунта будет испытывать только сжатие без возможности бокового расширения аналогично компрессионному сжатию в цилиндре. Очевидно, что осадка грунта в таком случае может произойти только вследствие уменьшения его объема за счёт уплотнения грунта, т.е. уменьшения его пористости. Объем твердых частиц при этом останется практически неизменным.

Т.к. осадка слоя равна разности высот грунта до и после уплотнения грунта, то получим

(1)

Учитывая, что объем твердых частиц грунта остается неизменным до и после уплотнения, можно получить следующую зависимость

, отсюда (2)

где е₁ и е₂ – коэффициенты пористости до и после уплотнения.

Подставляя выражение (2) в (1), будем иметь

(3)

Принимая во внимание закон уплотнения е₁–е₂=m₀P, выражение для определения осадки примет вид

(4)

Т.к. m₀/(1+е₁) = b/Е₀ то, подставляя в последнее выражение, получим наиболее простой вид формулы для осадки слоя при сплошной нагрузке

. (5)

Метод определения осадки отдельного слоя при сплошной равномерной нагрузке можно применять лишь для сооружений с широкими фундаментами при залегании скалы ниже подошвы на глубине, не превышающей половину ширины фундамента.