Построение эпюры осадочных давлений

Осадочным называется давление, передаваемое фундаментом на грунт основания и вызывающее его уплотнение. Величина осадочного давления непосредственно под подошвой фундамента определяется как

где р –среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

s_zg –природное давление в уровне подошвы фундамента на естественном основании или в плоскости нижних концов свай для свайного фундамента, кПа.

При построении эпюры осадочных давлений толща грунта ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои толщиной 0,4 b, где b –ширина подошвы фундамента. При этом высота элементарного слоя должна быть не более 2 м, а модуль деформации – постоянной величиной.

Ординаты эпюр осадочного давления на глубине z_i ниже подошвы фундамента определяются как

,

где a– коэффициент рассеивания, определяемый по табл. 1 прилож. 2 [6].

В курсовом проекте

;

0,4 ∙ b _усл= 0,4 ∙ 3,8 =1,52 м.

Каждый слой грунта ниже подошвы условного фундамента разбивается на слои толщиной не более 1,52 м (рис. 10).

Вычисление ординат эпюры осадочных давлений производится в табличной форме (табл. 5).

Величина коэффициента aопределяется двойной интерполяцией в зависимости от

и .

Таблица 5.

Ординаты эпюры осадочных давлений

z i, м		a
1,5 3,0 4,5 6,0 7,5 7,3	0,789 1,579 2,358 3,158 3,947 3,842	0,838 0,515 0,314 0,2 0,138 0,144	357,24 299,37 183,98 112,17 71,48 49,29 51,44

Эпюра осадочных давлений, построенная по данным табл. 5, приводится на рис. 11.

Определение нижней границы сжимаемой толщи

Толща грунта, практически влияющая на осадку фундамента, называется сжимаемой. Сжимаемая толща ограничена сверху горизонтальной плоскостью, проходящей через подошву фундамента, а снизу – горизонтальной плоскостью, на уровне которой осадочное давление в пять раз меньше природного, т.е. . Величиной сжатия грунта ниже этого уровня обычно пренебрегают вследствие незначительности.

Мощность сжимаемой толщи легко определяется с помощью графического построения, которое заключается в наложении эпюры природных давлений s_zg, вычерченной справа от оси с пятикратным уменьшением, на эпюру осадочных давлений s _zp. Точка пересечения этих эпюр будет соответствовать нижней границе сжимаемой толщи. В курсовом проекте на рис. 10 нижняя граница сжимаемости толщи (НГСТ) располагается на глубине ≈ 7, 3 м от подошвы условного фундамента.

Определение деформационных характеристик грунтов,

Входящих в сжимаемую толщу

Деформационные характеристики каждого слоя грунта в составе сжимаемой толщи (E ₀, m_v) определяются по данным, приведенным в задании на курсовой проект, путем построения соответственно компрессионной кривой или графика зависимости осадки штампа от давления на него.

В соответствии с [7], значения модулей деформации по компрессионным испытаниям получаются для всех грунтов (за исключением сильносжимаемых) заниженными, поэтому они могут использоваться для сравнительной оценки сжимаемости грунтов площадки или для оценки неоднородности по сжимаемости. При расчетах осадки эти данные следует корректировать на основе сопоставительных испытаний того же грунта в полевых условиях штампом.

8.2.1. Определение деформационных характеристик грунтов в составе сжимающей толщи, подвергнутых штамповым испытаниям, производится следующим образом.

Строится график зависимости осадки штампа S от действия приложенного к нему давления р.

Вычисляется природное p ₁и полное р ₂давления в середине слоя грунта. Величины p ₁и р ₂откладываются на оси давлений графика.

По построенной кривой находятся соответствующие значения осадок S ₁и S ₂.

Далее, определяется модуль общей деформации грунта в интервале давлений от p ₁, до р ₂по формуле Шлейхера, как

,

где D р = р ₂ – p ₁, кН;

DS = S ₂– S ₁, м;

b –ширина прямоугольного или диаметр круглого штампа, м, определяется по заданию;

v –коэффициент Пуассона, для песков и супесей – v = 0,30, суглинков – v = 0,35, глин – v = 0,42;

w–коэффициент формы подошвы и жесткости штампа, w = 0,8 для круглого штампа, w = 0,88 – квадратного, w =1,22 – прямоугольного.

Коэффициент относительной сжимаемости вычисляется как

,

где β –корректирующий коэффициент, β = 0,80.

8.2.2. Определение деформационные характеристики грунтов по компрессионным свойствам, производится следующим образом.

Строится компрессионная кривая e = f (p) по данным, приведенным в задании.

Определяются соответственно природное p ₁и полное р ₂(сумма природного и осадочного) давления в средине слоя грунта.

Значения p ₁и р ₂наносятся на ось давлений диаграммы по графику определяются соответствующие значения коэффициентов пористости e ₁ и е ₂.

Далее вычисляются:

коэффициент сжимаемости

,

коэффициент относительной сжимаемости

,

модуль деформации грунта

,

здесь е₀ –коэффициент пористости грунта при давлении, равном 0;

β –корректирующий коэффициент, β = 0,80.

8.2.3. В задании на КП (табл. 1) для грунтов, находящихся ниже подошвы условного фундамента, приведены результаты испытаний грунтов пробной нагрузкой для суглинка полутвердого на глубине 12,0 м.

Для суглинка твердого по имеющимся данным строится компрессионная кривая e = f (p) (рис. 11).

Определяются соответственно природное p ₁и полное р ₂(сумма природного и осадочного) давления в средней части слоя суглинка (рис. 10) на глубине 7,3/2 = 3,65 м от подошвы условного фундамента:

p ₁= 184,5 + 10,06 · 3,65 = 221,22 кПа,

р ₂ = 221,22 + 357,24 · 0,414 = 369,12 кПа.

Значения p ₁и р ₂наносятся на ось давлений диаграммы рис. 11 и по графику определяются соответствующие значения осадок S ₁ = 2,51 мм, S ₂ = 6,98 мм (ориентировочно, т.к. по результатам испытания грунтов нет сведений для р > 300 кПа).

Рис. 11. Определение деформационных характеристик глины

Определяется модуль общей деформации грунта в интервале давлений от p ₁, до р ₂по формуле Шлейхера

,

где D р = р ₂ – p ₁ = 369,12 – 221,22 = 147,9 кН;

DS = S ₂– S ₁ = 6,98 – 2,51 = 4,47 мм;

b = 0,277 м;

v = 0,35 (для суглинка);

w = 0,8 (для круглого штампа

Коэффициент относительной сжимаемости определяется как

.

где β –корректирующий коэффициент, β = 0,8.

Расчет осадки фундамента.

Полная осадка фундамента определяется как сумма осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи, т.е.

,

где S_i,- - осадка каждого элементарного слоя грунта м, определяемая как

,

где – среднее давление в середине рассматриваемого элементарного слоя, кПа;

h_i –толщина элементарного слоя, м;

β –безразмерный коэффициент, β = 0,8;

Е₀ –модуль деформации грунта, кПа.

Тогда

Полная осадка фундамента

∑ S_i = 0,06 + 0,04 + 0,02 + 0,01 + 0,01 = 0,14 м.

14 см < 15 см, что удовлетворяет требованиям СНиП 2.02.01-83.

Окончательно принимаем для проектирования свайный вариант фундамента.

Под крайние ряды колонн принимаем ориентировочно куст из 5 свай, т.к. нагрузки в этих сечениях меньше чем в средних рядах в 4013/3488 = 1,15 раз (6/ 1,15 ≈ 5).

Под колонны фахверка принимаем 4 сваи.

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: