РАСЧЕТ ОСАДОК ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ
Решение
Определяем давление от веса грунта по оси дамбы р0. Для этого контуры дамбы приближаем к очертаниям равнобедренного треугольника, несколько увеличив его высоту.
При заложении откосов насыпи 1:1.3 и полуширине верха дамбы 1,0 м ее условная ( с небольшим завышением ) высота Н составит:
Н = 36/3/1 = 12,0 м
а среднее давление по оси дамбы на уровне ее подошвы:
По относительным координатам на графике определим значение переходных коэффициентов. При d= 0, v= 0,75 главные напряжения будут равны:
ЗАДАНИЕ 2.
Определить методом послойного суммирования осадку ленточного фундамента шириной b=1,25 м. Глубина заложения подошвы фундамента от поверхности природного рельефа d=1,70м. среднее давление под подошвой фундамента Р=270 кПа. Основание сложено следующими тремя инженерно-геологическими элементами (ИГЭ):
ИГЭ I – маловлажный мелкий песок, средней плотности с коэффициентом пористости е=0.60 с удельным весом γ=18,5кН/м3, модулем деформации Е=33,0 МПа;
ИГЭ II – песок средней крупности насыщенный водой с коэффициентом пористости е2=0,55удельным весом γ2=18,7кН/м3, и модулем деформации Е2=40,0 МПа;
ИГЭ III – Суглинок полутвердый, озерный с показателем текучести IL=0,20 удельным весомγ3 =18,3кН/м3, и модулем деформации Е3=27,0 МПа
Мощность ИГЭ соответственно 2,8 м; 4,21 м; 6,0 м.
Грунтовые воды на участке строительства обнаружены на глубине 2,8 м.
Вычертить расчетную схему, на которой показать эпюры напряжений от собственного веса σzg и внешней нагрузки σzр.
Предельно допустимая осадка S=10 см
Решение:
Расчет осадки грунта определяем методом послойного суммирования в следующей последовательности:
- Разбивка толщи грунта, расположенного под фундаментом на глубину не менее 3b, на отдельные слои с высотой слоя не менее 0,4b(где b– ширина подошвы фундамента)
- Построение эпюр бытового и избыточного давления.
- Определение глубины сжимаемости толщи.
- Расчет осадки отдельных слоев и полной осадки грунта сжимаемого слоя.
Осадка определяется методом послойного суммирования.
Где: β – безразмерный коэффициент равный 0,8;
σzpi– среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1и нижней ziграницах слоя по вертикали, определяется по формуле:
α– коэффициент, принимаемый по таблице 1в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной:
Ро – избыточное давление:
hiи Еi– соответственно толщина и модуль деформации i– го слоя грунта;
n– число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Природное давление от собственного веса грунта σzgна границе слоя определяется по формуле:
Где: γ– удельный вес i-го слоя грунта;
hi– мощность сжимаемой толщи основания принимается на глубине z=Hc, где выполняется условие:
Где: σzg– дополнительное вертикальное напряжение на глубине z=Hcпо вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента.
Результаты расчета для каждого слоя приведены в таблице.
Результаты расчета.
z | b | 2z/b | α | σ=α·P | σср | Е | h | B | S=0,8·(σ·h)/E | σzg | 0,2·σzg |
238,55 | 31,45 | 6,29 | |||||||||
0,4 | 0,80 | 0,881 | 210,16 | 224,35 | 0,4 | 0,5 | 0,0022 | 38,85 | 7,77 | ||
0,8 | 1,6 | 0,642 | 153,15 | 181,65 | 0,4 | 0,5 | 0,0018 | 46,25 | 9,25 | ||
1,2 | 2,4 | 0,477 | 113,79 | 133,47 | 0,4 | 0,5 | 0,0013 | 53,65 | 10,7 | ||
1,8 | 3,6 | 0,337 | 80,40 | 97,09 | 0,4 | 0,5 | 0,00094 | 64,75 | 12,9 | ||
2,2 | 4,4 | 0,280 | 66,79 | 73,59 | 0,4 | 0,5 | 0,00071 | 72,15 | 14,4 | ||
2,8 | 5,6 | 0,223 | 53,19 | 59,99 | 0,6 | 0,5 | 0,00087 | 83,25 | 16,6 | ||
3,2 | 6,4 | 0,196 | 46,75 | 49,97 | 0,4 | 0,5 | 0,00040 | 91,63 | 18,3 | ||
3,6 | 7,2 | 0,175 | 41,75 | 44,25 | 0,4 | 0,5 | 0,00035 | 99,11 | 19,8 | ||
3,8 | 7,6 | 0,166 | 39,60 | 40,67 | 0,4 | 0,5 | 0,00040 | 102,85 | 20,6 | ||
4,2 | 8,4 | 0,150 | 35,78 | 37,70 | 0,4 | 0,5 | 0,00032 | 110,33 | 22,1 | ||
4,6 | 9,2 | 0,137 | 32,68 | 34,23 | 0,4 | 0,5 | 0,00027 | 117,81 | 23,6 | ||
4,8 | 9,6 | 0,132 | 31,49 | 32,08 | 0,4 | 0,5 | 0,00038 | 120,78 | 24,1 | ||
5,2 | 10,4 | 0,122 | 29,10 | 30,29 | 0,4 | 0,5 | 0,00036 | 126,27 | 24,1 | ||
5,6 | 11,2 | 0,113 | 26,95 | 28,02 | 0,4 | 0,5 | 0,00033 | 133,59 | 26,7 | ||
6,0 | 12,0 | 0,106 | 25,28 | 26,11 | 0,4 | 0,5 | 0,00031 | 140,91 | 28,2 |
Осадка составляет 0,011м .
Рис. 1. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве