Выберите условия проверки слабого подстилающего слоя грунта под подошвой фундамента

§ 37. Проверка несущей способности слоя слабого грунта, залегающего ниже подошвы фундамента

Согласно СНиП 2.05.03—84, проверку несущей способности подстилающего слоя слабого грунта следует производить исходя из условия
y(d+Zi) + a(p-yd)≤R/yn (7.3)
где у —среднее (по слоям) значение расчетного удельного веса грунта, расположенного над кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта; допускается принимать y = 19,6 кН/м 3 ; d — заглубление подошвы фундамента мелкого заложения от расчетной поверхности грунта, м; Zi — расстояние от подошвы фундамента до поверхности проверяемого подстилающего слоя грунта, м; а — коэффициент, принимаемый по табл. 2.1; р— среднее давление на грунт, действующее под подошвой условного фундамента мелкого заложения (1— 2—3—4 на рис. 7.7), кПа; R — расчетное сопротивление проверяемого подстилающего слоя грунта, кПа, определяемое по формуле (3.4) для глубины расположения кровли этого слоя; уn — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4.

Значение коэффициента а принимают по табл. 2.1 в зависимости от отношения Zi/b для круглого и от отношений Zi/b и а/b для прямоугольного в плане фундамента.

§ 38. Проверка положения равнодействующей активных сил

Для оснований из нескальных грунтов под фундаментами мелкого заложения, рассчитываемыми без учета заделки в грунте, положение равнодействующей нагрузок (по отношению к центру тяжести площади подошвы фундаментов), характеризуемое относительным эксцентриситетом, должно быть ограничено значениями, указанными в табл. 7.1, где эксцентриситет e0, м, и радиус ядра сечения фундамента r, м, у его подошвы определяют по формулам:
e0 = M/N и r = W/A, (7.4)
где М — момент сил, кН·м, действующих относительно главной центральной оси подошвы фундамента; N — равнодействующая вертикальных сил, кН; W — момент сопротивления подошвы фундамента для менее Напряженного ребра, м 3 , А — площадь подошвы фундамента, м 2 .

Если относительный эксцентриситет больше единицы, максимальное давление по подошве фундамента следует определять исходя из треугольной формы эпюры, построенной в пределах сжимаемой части основания.

Таблица 7.1. Значения наибольшего относительного эксцентриситета е0/r для фундаментов опор мостов

Источник

Проверка слабого подстилающего слоя.

Проверка давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта проводится при наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев. При этом должно выполняться условие:

,

σ_zp и σ_zg – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта);

R_z – расчетное сопротивление грунта на глубине z.

Величина R_z определяется по формуле:

,

— среднее давление под подошвой фундамента.

— коэффициент, принимаемый по табл.1 приложения 2 [1],

— вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Площадь условного фундамента:

Расчетное сопротивление грунта слабого слоя:

Производим проверку условия:

Рисунок 4 – Проверка слабого подстилающего слоя

Дата добавления: 2015-07-30 ; просмотров: 3300 ;

Источник

Д. Проверка давления на слабый подстилающий слой грунта (проверка подстилающего слоя)

При наличии в сжимаемой толщи слабых грунтов необходимо проверить давление на них, чтобы убедиться в возможности применения при расчете основания (осадок) теории линейной деформативности грунтов.

Необходимо, чтобы полное давление на кровлю подстилающего слоя не превышало его расчетного сопротивления, т.е.

, где

и — дополнительное и природное вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента;

R_z – расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого слоя, определяют по формуле СНиП, как для условного фундамента шириной b_z и глубиной заложения d_z.

Все коэффициенты в формуле (γ_c1, γ_c2, k, M_q, M_g и т.д.) находят применительно к слою слабого грунта.

; ;

;

Рис. 10.15. Расчетная схема к проверке давления на подстилающий слой слабого грунта.

Ширину условного фундамента b_z назначают с учетом рассеивания напряжений в пределах слоя толщиной z. Если принять. Что давление действует по подошве условного фундамента АВ, то площадь его подошвы будет составлять:

, где

N_II – вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента;

— для ленточного фундамента

— для квадратного фундамента

— для условного прямоугольного фундамента ,

, где l и b – размеры подошвы проектируемого фундамента.

Если проверка подстилающего слоя не выполняется, необходимо увеличить размер подошвы фундамента.

1.3.е. Расчет фундаментов на грунтовых (песчаных) подушках

Если несущий слой грунта оказывается слабым, и его использование в качестве естественного основания оказывается невозможным или нецелесообразным, то приводят замену слабого грунта другим, обладающим высоким сопротивлением сдвигу и имеющим малую сжимаемость, который образует, так называемую, грунтовую подушку.

Рис. 12.1. Устройство песчаных подушек при малой (а) и большой (б) толще слабых грунтов:

1 – фундамент; 2 – слабый грунт; 3 – песчаная подушка; 4 – плотный подстилающий грунт.

· Подушки делают из:

— Крупнообломочные грунты (гравий, щебень);

— Пески крупные и средней крупности (удобнее и легче использовать);

— В лессах – местный перемолотый грунт.

· Чаще всего грунтовые подушки имеют толщину 1…3 м (>3м не целесообразно).

· Используют подушки: (см. рис.)

— При малой толще слабых грунтов — обыкновенная песчаная подушка;

— При большой толще слабых грунтов — висячая песчаная подушка;

— Такая форма песчаной подушки объясняется тем, что в ее зоне необходимо уместить все виды напряжений.

Тогда

— Подушки отсыпаются слоями по 10…15 см, с уплотнением каждого слоя до γ_d = 16…16,5 кН/м 3 .

1.3.ж. Последовательность расчета фундамента на песчаной подушке

1. Задаемся характеристиками нового грунтового основания (т.е. характеристиками песчаной подушки)

γ=19 кН/м 3 ; φ=35º; с=0

2. Определяют размеры подошвы фундамента как фундамента, стоящего на грунте с выше перечисленными характеристиками.

3. Проверяем подстилающий слой

Если это условие не выполняется, то увеличивают высоту висячей подушки.

4. Далее производится расчет деформаций основания. Совместная деформация песчаной подушки и подстилающего слоя S должна быть меньше S_u.

Если это условие не выполняется. То также увеличивают высоту висячей подушки (или размеры фундамента).

— Применение песчаной подушки приводит к следующим положительным эффектам:

1) Поскольку модуль общей деформации песчаной подушки Е>20 МПа, то их примение приводит к уменьшению осадок сооружения.

2) Поскольку песчаные подушки имеют большой коэффициент фильтрации (сильноводопроницаемы), то резко сокращается время консолидации основания.

3) Песчаные подушки устраиваются из непучинистых грунтов (материалов), поэтому есть возможность уменьшить глубину заложения фундамента d из условия учета глубины сезонного промерзания грунта d_f.

Источник

Д. Проверка давления на слабый подстилающий слой грунта (проверка подстилающего слоя).

При наличии в сжимаемой толщи слабых грунтов необходимо проверить давление на них, чтобы убедиться в возможности применения при расчете основания (осадок) теории линейной деформативности грунтов.

Необходимо, чтобы полное давление на кровлю подстилающего слоя не превышало его расчетного сопротивления, т.е.

, где

и — дополнительное и природное вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента;

R_z – расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого слоя, определяют по формуле СНиП, как для условного фундамента шириной b_z и глубиной заложения d_z.

Все коэффициенты в формуле (γ_c1, γ_c2, k, M_q, M_g и т.д.) находят применительно к слою слабого грунта.

; ;

;

Рис. 10.15. Расчетная схема к проверке давления на подстилающий слой слабого грунта.

Ширину условного фундамента b_z назначают с учетом рассеивания напряжений в пределах слоя толщиной z. Если принять. Что давление действует по подошве условного фундамента АВ, то площадь его подошвы будет составлять:

, где

N_II – вертикальная нагрузка на уровне обреза фундамента;

— для ленточного фундамента

— для квадратного фундамента

— для условного прямоугольного фундамента ,

, где l и b – размеры подошвы проектируемого фундамента.

Если проверка подстилающего слоя не выполняется, необходимо увеличить размер подошвы фундамента.

1.3.е. Расчет фундаментов на грунтовых (песчаных) подушках

Если несущий слой грунта оказывается слабым, и его использование в качестве естественного основания оказывается невозможным или нецелесообразным, то приводят замену слабого грунта другим, обладающим высоким сопротивлением сдвигу и имеющим малую сжимаемость, который образует, так называемую, грунтовую подушку.

Рис. 12.1. Устройство песчаных подушек при малой (а) и большой (б) толще слабых грунтов:

1 – фундамент; 2 – слабый грунт; 3 – песчаная подушка; 4 – плотный подстилающий грунт.

· Подушки делают из:

— Крупнообломочные грунты (гравий, щебень);

— Пески крупные и средней крупности (удобнее и легче использовать);

— В лессах – местный перемолотый грунт.

· Чаще всего грунтовые подушки имеют толщину 1…3 м (>3м не целесообразно).

· Используют подушки: (см. рис.)

— При малой толще слабых грунтов — обыкновенная песчаная подушка;

— При большой толще слабых грунтов — висячая песчаная подушка;

— Такая форма песчаной подушки объясняется тем, что в ее зоне необходимо уместить все виды напряжений.

Тогда

— Подушки отсыпаются слоями по 10…15 см, с уплотнением каждого слоя до γ_d = 16…16,5 кН/м 3 .

1.3.ж. Последовательность расчета фундамента на песчаной подушке

1. Задаемся характеристиками нового грунтового основания (т.е. характеристиками песчаной подушки)

γ=19 кН/м 3 ; φ=35º; с=0

2. Определяют размеры подошвы фундамента как фундамента, стоящего на грунте с выше перечисленными характеристиками.

3. Проверяем подстилающий слой

Если это условие не выполняется, то увеличивают высоту висячей подушки.

4. Далее производится расчет деформаций основания. Совместная деформация песчаной подушки и подстилающего слоя S должна быть меньше S_u.

Если это условие не выполняется. То также увеличивают высоту висячей подушки (или размеры фундамента).

— Применение песчаной подушки приводит к следующим положительным эффектам:

1) Поскольку модуль общей деформации песчаной подушки Е>20 МПа, то их примение приводит к уменьшению осадок сооружения.

2) Поскольку песчаные подушки имеют большой коэффициент фильтрации (сильноводопроницаемы), то резко сокращается время консолидации основания.

3) Песчаные подушки устраиваются из непучинистых грунтов (материалов), поэтому есть возможность уменьшить глубину заложения фундамента d из условия учета глубины сезонного промерзания грунта d_f.

Дата добавления: 2015-02-28 ; просмотров: 1927 ;

Источник