Прогноз осадок фундаментов по методу послойного суммирования

Расчет осадок фундаментов

Лекция 9.

Долговечность сооружений определяется деформацией оснований, их осадкой (вертикальные смещения грунтовых оснований). Равномерная осадка не вызывает дополнительных напряжений в конструкциях, а разность осадок отдельных частей основания сказывается на прочности фундамента и надфундаментных строений. Наиболее прогрессивный метод расчета фундаментов – по предельным деформациям оснований (гарантия безопасности + экономический эффект). Метод (широко применяется в отечественной практике) базируется на основных условиях:

S_расч£ S_пр ; DS_расч£ DS_пр

S_расч – расчетная осадка оснований фундаментов.

DS_расч – разность осадок соседних фундаментов.

S_пр,DS_пр – предельные значения, устанавливаются на анализе результатов наблюдений за осадками оснований, регламентировано СниПом.

На практике в одних случаях важнее упругие деформации (динамические нагрузки, сейсмические воздействия), также расчет гибких фундаментов в работе со сжимаемым основанием; в других – неупругие (уплотнение и набухание) – расчет массивных фундаментов по предельным деформациям оснований (полная осадка и затухание ее во времени); иногда – чисто остаточные (образование колей на усовершенствованных грунтовых покрытиях и дорогах).

Из методов определения упругих деформаций грунтов различают:

1) метод общих упругих деформаций (упругое перемещение точек под нагруженной пов-ю и вне ее).

2) метод местных упругих деформаций- учет деформаций лишь в местах приложения нагрузки.

3) обобщенные методы – учет восстанавливающихся деформаций (упругие, местные) + остаточные деформации.

Осадка фундаментов сооружений – вертикальное смещение, вызв. деформацией основания под действием нагрузки от фундамента.

Общая осадка фундаментов складывается из:

1) неупругая (структурная) остаточная осадка – перемятие верхнего слоя грунта при подготовке котлованов землеройными машинами.

2) пластические местные вдавливания грунта (из-за неровности пов-ти) в момент установки фундаментов и их загрузке.

3) длительные осадки уплотнения и затухающая ползучесть сжатой зоны грунта под фундаментами (наибольшая по величине, зависит от св-в грунтов активной зоны сжатия).

Данные для расчета осадок фундаментов.

- геологическое строение места строительства (мощность слоев, УГВ, физико-механические св-ва грунтов);

- размеры и форма фундаментов (предварительная) + чувствительность сооружений к неравномерным осадкам;

- глубина заложения фундаментов и нагрузка на грунт от надфундаментных конструкций.

Необходимое условие:

Р £ нач. Р_кр,

Р – действующая нагрузка на грунт (внешнее давление).

нач. Р_кр – давление, при котором под фундаментом нет зоны сдвигов.

Для расчета затухания осадок водонасыщенных глинистых грунтов во времени:

С_v - коэф-т консолидации.

- коэф-т. относительной сжимаемости при р < р_ст

Метод послойного элементарного å зак-ся в том, что осадку грунта под действием нагрузки от сооружения определяют как å осадок элементарных слоев грунта такой толщины, для которых без погрешности можно принимать при расчетах средние значения характеризующих грунты коэф-тов.

2 основных способа.

1. Учет только осевых сжимающих напряжений s_z (рекомендуется СНиПом)

2. Учет всех нормальных напряжений s_z, s_y, s_x