Расчет осадки методом послойного суммирования

Величину полной стабилизированной осадки грунтовой толщи по методу послойного суммирования определяют как сумму осадок элементарных слоев грунта по формуле:

.

где среднее напряжение в ом элементарном слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах этого слоя;

расстояние от подошвы полосы нагружения до элементарного слоя;

толщина элементарного слоя;

модуль общей деформации грунта элементарного слоя;

безразмерный коэффициент, принимаемый для всех грунтов равным 0,8;

число элементарных слоев грунта, на которое разделена по глубине активная зона сжатия.

Напряжения вычисляются по формуле:

.

где коэффициент рассеивания напряжений, принимаемый для полосообразной нагрузки () по таблице в зависимости от относительной глубины ;

давление на подошве полосы нагружения, вызывающее осадку;

интенсивность полосообразной нагрузки;

природное давление в грунте на уровне подошвы полосы нагружения.

Значения коэффициента приведены в табл.2.1 приложения 2 настоящих методических указаний.

Глубина активной зоны сжатия соответствует такой глубине, ниже которой деформациями грунтовой толщи можно пренебречь. В общем случае её рекомендуют принимать на глубине, где напряжение составляет 0,2 величины природного давления.

При построении расчетной схемы следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб напряжений 0,05 МПа в 1 см.

Пример.

Дано:

Решение: Вычисляем ординаты эпюр природного давления и вспомогательной эпюры :

на уровне поверхности земли.

=0 =0.

на уровне грунтовых вод.

на уровне подошвы фундамента с учетом взвешивающего действия воды.

.

.

.

на границе первого слоя.

.

Так как во втором слое залегает водонепроницаемая глина, к вертикальному напряжению на кровлю глины добавляется гидростатическое давление столба воды, находящейся над глиной:

тогда полное вертикальное напряжение, действующее на кровлю глины:

.

на границе второго слоя.

.

Определяем давление на подошве полосы нагружения, вызывающее осадку:

Разбиваем толщу грунта под подошвой полосы нагружения на элементарные слои:

Для удобства расчета осадки все вычисления ведем в табличной форме.

В нашем случае напряжения на уровне подошвы второго слоя .

Определяем величину осадки в пределах двух слоев:

< S_u = 8 см. Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован правильно.

Рис. 3.5. Расчетная схема к определению осадки методом послойного суммирования