Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Приложение
Определение осадки фундаментов существующего и строящегося зданий методом ограниченной сжимаемой толщи*
Грунты получают деформации уплотнения лишь в пределах ограниченной толщи, так как с глубиной напряжения рассеиваются и их величина уменьшается настолько, что уплотнения грунтов не происходит. Это дает основание считать, что ниже некоторой глубины залегает практически несжимаемый грунт независимо от его деформационных свойств. Поэтому важно рассмотреть деформации лишь в пределах ограниченного слоя грунта, подстилаемого условно несжимаемой породой. Толщину сжимаемого слоя называют расчетной сжимаемой толщей .
Если известна величина , то осадка загруженного фундамента, как показал К.Е. Егоров, находится из выражения
, (1)
где - коэффициент осадки, зависящий от формы подошвы, жесткости фундамента и отношения
;
b - ширина площади загружения условного фундамента; - коэффициент Пуассона грунта;
Е - модуль общей деформации грунта, - средняя интенсивность давления по площади загружения, под влиянием которой грунт уплотняется
(2)
Здесь - среднее давление от расчетных нагрузок при расчете по деформациям;
- объемный вес (масса) грунта выше отметки подошвы фундамента;
h - глубина заложения фундамента от природной отметки.
Выражение (1) можно привести к виду
, (3)
где - среднее значение коэффициента относительной сжимаемости грунта в пределах толщи
;
- величина эквивалентной сжимаемой толщи;
при этом
; (4)
. (5)
Величины и А приводятся в табл. 1.
Значения коэффициента осадки с учетом жесткости фундамента приводятся в табл. 2.
Поскольку является функцией отношения
, для нахождения осадки надо предварительно определить
. При полном загружении основания можно принять *
. (6)
Тогда
, (7)
где А - коэффициент при , А = 1,0;
- коэффициент расчетной сжимаемой толщи;
- условная ширина подошвы фундамента, соответствующая случаю полной загрузки основания, т. е. при
. (8)
где R - расчетное давление на грунт основания;
- объемный вес (масса) грунта в пределах глубины заложения подошвы фундамента h.
Значение определяется из выражения
(9)
где h - ширина подошвы рассчитываемого фундамента,
; (10)
. (11)
Таблица 1
Значения коэффициентов , A,
,
Наименование коэффициентов |
Вид грунта |
|||||||
не имеющий бокового расширения |
гравий и галька |
пески |
суглинки пластичные |
тяжелые сильнопластичные глины |
||||
твердые глины и суглинки |
супеси |
глины пластичные |
||||||
|
0 |
0,1 |
0, |
0,25 |
0,27 |
0,30 |
0,35 |
0,40 |
А |
1,0 |
1,012 |
1,067 |
1,125 |
1,158 |
1,225 |
1,408 |
1,800 |
|
1,0 |
0,98 |
0,90 |
0,83 |
0,80 |
0,74 |
0,62 |
0,47 |
|
0,863 |
0,874 |
0,921 |
0,971 |
1,000 |
1,057 |
1,216 |
1,554 |
Таблица 2
Значения коэффициента осадки
|
Круг |
Прямоугольник с отношением сторон |
|||||
1 |
1,5 |
2 |
3 |
5 |
|
||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,1 |
0,089 |
0,089 |
0,091 |
0,091 |
0,091 |
0,093 |
0,093 |
0,25 |
0,209 |
0,209 |
0,214 |
0,216 |
0,217 |
0,221 |
0,223 |
0,5 |
0,368 |
0,372 |
0,395 |
0,398 |
0,405 |
0,414 |
0,419 |
1,0 |
0,537 |
0,562 |
0,630 |
0,650 |
0,677 |
0,702 |
0,/17 |
1,5 |
0,614 |
0,656 |
0,756 |
0,797 |
0,847 |
0,893 |
0,922 |
2,0 |
0,650 |
0,711 |
- |
0,894 |
0,968 |
- |
1,080 |
2,5 |
0,687 |
0,738 |
0,878 |
0,940 |
1,042 |
1,127 |
1,179 |
3,5 |
0,721 |
0,777 |
0,935 |
1,019 |
1,139 |
1,263 |
1,345 |
5,0 |
0,760 |
0.806 |
0,979 |
1,075 |
1,219 |
1,384 |
1,520 |
10,0 |
- |
0,840 |
- |
1,145 |
1,322 |
- |
1,784 |
25,0 |
0,771 |
0,858 |
|
1,182 |
1,378 |
- |
1,972 |
|
0,780 |
0,873 |
1,082 |
1,210 |
1,422 |
1,713 |
2,109 |
Здесь - средний коэффициент относительной сжимаемости для расчетной сжимаемой толщи
;
- коэффициент относительной сжимаемости грунта, для которого определено значение R.
Значения произведения коэффициентов для формулы (7) даны в табл. 3.
Таблица 3
Значения
Круг |
Отношения сторон подошвы фундамента |
||||||
1 |
1,5 |
2 |
3 |
5 |
7 |
10 |
|
1,11 |
1,20 |
1,52 |
1,65 |
1,88 |
2,03 |
2,14 |
2,27 |
Таким образом, если известно то, приняв
по табл. 3, найдем
. Это дает возможность определить
по формуле (4) и осадку - по формуле (3), если грунт однороден.
При слоистом напластовании грунтов в основании в пределах предварительно находят среднее значение коэффициента относительной сжимаемости грунта по формуле
, (12)
где - мощность i-гo слоя в пределах
;
- коэффициент относительной сжимаемости грунта i-го слоя;
- расстояние от нижней границы расчетной сжимаемой толщи до середины i-го слоя (рис. 2);
n - число слоев в пределах расчетной сжимаемой толщи.
Если в пределах толщи на глубине
залегает практически несжимаемый грунт (например скальная порода), то
. (13)
Теперь обратим внимание на то, что для нахождения необходимо знать
. В то же время для определения
следует знать
, зависящее от
. Поэтому приходится решать задачу, задаваясь двумя значениями
и
, удовлетворяющими условию
(14)
Рис. 2. Схема к определению среднего значения коэффициента относительной сжимаемости
Рис. 3 Сема к определению
Тогда для значений и
можно найти:
(15)
Обозначения, входящие в эти формулы, показаны на рис. 3.
Зная и
найдем условную ширину подошвы фундамента и расчетную мощность сжимаемой толщи для случаев
и
(16)
и
(17)
Здесь и
- коэффициенты осадки, принимаемые по табл. 2 в зависимости от соотношения сторон подошвы фундамента и соответственно отношений
и
, Цифра 2 в формуле (17) соответствует значению 2А при
Путем линейной интерполяции при известных и
найдем
. (18)
Для определения осадки фундамента с учетом влияния загружения соседних площадей (фундаментов) строятся кольцевые графики в масштабе 1:200 для , равных 5, 7, 10, 15, 20 и 30 м при
= 0,27. Графики строятся по значениям радиуса окружностей по табл. 4
Кроме того, на графики наносятся лучи, делящие окружности на 40 равных частей.
На построенные таким образом кольцевые графики накладывают план подошвы фундаментов, вычерченный в масштабе графиков (1:200), совмещая их центр с центром рассчитываемого фундамента. О влиянии загружения соседнего фундамента судят по количеству точек пересечения. При этом учитывают отношение интенсивностей загружения каждого соседнего фундамента к интенсивности давления рассчитываемого и коэффициент бокового расширения грунта .
Поскольку величина расчетной сжимаемой толщи зависит от интенсивности давленая по подошве соседних фундаментов, приходится также задаваться двумя значениями сжимаемой толщи и
, для которых заранее построены кольцевые графики. При этом исходят из условия (14)
Для принятых значений и
аналогично (17) вычисляют расчетную мощность при загружении рассчитываемого фундамента
(19)
Затем план подошвы фундаментов, вычерченный на кальке, накладывают на кольцевые графики и
, как указано выше, и подсчитывают количество точек, приходящихся на условную подошву каждого соседнего фундамента. Загружение фундаментов, располагающихся за пределами соответствующего кольцевого графика при данной сжимаемой толще
Таблица 4
Таблица значений радиусов при
Мощность слоя Н, м |
Радиусы, м |
|||||||||
5 |
0,24 |
0,58 |
1,00 |
1,47 |
2,05 |
2,78 |
3,90 |
- |
- |
- |
7 |
0,24 |
0,57 |
0,95 |
1,38 |
1,85 |
2,37 |
2,97 |
3,69 |
4,61 |
6,0 |
10 |
0,23 5,07 |
0,56 5,91 |
0,93 6,93 |
1,32 8,31 |
1,74 10,87 |
2,18 |
2,66 |
3,17 |
3,74 |
4,36 |
15 |
0,23 4,35 12,79 |
0,55 4,88 14,99 |
0,91 5,45 |
1,28 6,05 |
1,67 6,70 |
2,07 7,40 |
2,49 8,18 |
2,92 9,06 |
3,38 10,07 |
3,85 11,27 |
20 |
0,23 4,12 9,74 |
0,55 4,58 10,50 |
0,90 5,05 11,32 |
1,26 5,55 12,22 |
1,64 6,06 13,22 |
2,02 6,60 14,36 |
2,42 7,16 15,69 |
2,83 7,75 17,29 |
3,24 8,37 19,41 |
3,67 9,03 22,83 |
30 |
0,23 3,93 8,44 14,42 24,62 |
0,54 4,34 8,95 15,16 26,34 |
0,89 4,75 9,48 15,93 28,40 |
1,25 5,18 10,02 16,76 31,05 |
1,61 5,61 10,59 17,63 35,02 |
1,98 6,06 11,17 18,56 - |
2,36 6,51 11,77 19,56 - |
2,74 6,98 12,39 20,64 - |
3,13 7,45 13,04 21,82 |
3,52 7,94 13,71 23,14 |
на осадку рассчитываемого фундамента практически не влияет. Найдя количество точек для каждого (i-го) фундамента, определяют и
с учетом (19).
(20)
где - коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта для расчетной сжимаемой толщи, принимаемый (при
= 0) равным 0,863,
j - количество соседних фундаментов, влияющих на осадку рассчитываемого;
,
- количество точек кольцевого графика, приходящееся на i-й соседний фундамент (точки, попадающие на контур соседнего фундамента, принимаются за половину точки);
- коэффициент отношения нагрузок
, (21)
где - давление по подошве соседнего i-го фундамента, под действием которого уплотняются грунты основания. В
не входит природное давление, не вызывающее уплотнения грунтов
Зная и
, путем линейной интерполяции находят расчетную сжимающую толщу по (18).
Полученное значение должно удовлетворять условию (14) В противном случае производят повторно расчет при новых значениях
и
Найдя определяют мощность эквивалентного слоя
, (22)
где - мощность эквивалентного слоя, вычисляемая по формуле (4);
- коэффициент, принимаемый в зависимости от
по табл. 1;
- количество точек, учитываемых при данном значении
, определяемое путем линейной интерполяции
. (23)
Значения и
в этом случае принимаются исходя из удовлетворения условия (14) применительно к постоянным кольцевым графикам.
Рис 4. Схема к примеру расчета осадки
Зная , по формуле (3) находят осадку рассчитываемого фундамента.
Для расчета осадок фундаментов существующего здания поступают аналогично. Прежде всего находят наибольшее значение для фундаментов нового здания с учетом загружения соответствующих новых фундаментов Затем принимают, что грунты в пределах этой толщи деформируются как под возводимым, так и под существующим зданиями.
При известном значении по формулам (12) или (13) определяют среднее значение коэффициента относительной сжимаемости с учетом уплотненного состояния грунтов под существующими фундаментами
. Этот учет легче всего произвести по компрессионным кривым, приняв во внимание уплотненность грунта под нагрузкой от существующего здания.
План, на котором изображены фундаменты или стена существующего здания и подошвы новых фундаментов, накладывают на соответствующие кольцевые графики, построенные для и
, удовлетворяющих условию (14), и подсчитывают количество точек пересечения, попадающих на подошву новых фундаментов. Это дает возможность подсчитать
и
и, следовательно, определить
для формулы (23), которая после совмещения с формулой (22) будет иметь вид
, (24)
В данном случае = 0.
Зная , легко по формуле, аналогичной (3), найти осадку
. (25)
Если новое здание обладает жесткостью в продольном н
<< Назад |
||
Содержание Временная инструкция по устройству фундаментов около существующих зданий (Особенности изысканий, проектирования и строительства)... |
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.