Вычисление вероятной осадки производим методом послойного суммирования. Вычисляем ординаты эпюр природного давления σzg (вертикальные напряжения от действия собственного веса грунта) и вспомогательной 0.2 σzg по формуле
σzg = σzgi + γII i · hi,
где hi – толщина i -го слоя грунта;
gIIi – удельный вес i -го слоя грунта (при наличии подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды).
Точка О – на поверхности земли
σzg =0 0.2 σzg =0;
Точка 1 – на уровне подошвы фундамента
σzg0 = γ1 · d =20.0·1.45=29.0кПа 0.2 σzg1 =5.8кПа;
Точка 2 –на уровне подземных вод
σzg1 (σzgw)= σzg0 + γ1 · h1/1 =29+18.6·0.55=39.23кПа 0.2 σzg1 =7.846кПа;
Т.к. ниже 1-го слоя суглинка залегает глина в полутвердом состоянии, являющаяся водоупором, поэтому к вертикальному напряжению на кровлю глины добавится гидростатическое давление столба воды, находящегося над глиной,
σw = γw · h1/2 =10·1=10кПа.
Точка 3 – на границе ИГЭ-1 и ИГЭ-2
σzg2 = σzg1 + σw + γsb1 · h1/2 = 39.23 +10.0+5.21=54.44кПа 0.2 σzg2 =10.888кПа;
Точка 4 – на границе ИГЭ-2 и ИГЭ-3
|
|
σzg3 = σzg2 + γ2 · h2 =54.44+20·4=134.44кПа 0.2 σzg3 =26.888кПа;
Точка 4 – на границе ИГЭ-3 и ИГЭ-4
σzg4 = σzg3 + γ3 · h3 =134.44+19.6·5.0=232.44кПа 0.2 σzg4 =46.488кПа;
Точка 5 – на границе ИГЭ-4 и ИГЭ-5
σzg5 = σzg4 + γ5 · h5 =232.44+19.1·5.0=327.94кПа 0.2 σzg5 =65.558кПа;
Точка 6– вертикальное напряжение по подошве 5-го слоя
σzg6 = σzg5 + γ5 · h5 =327.94+20·3.0=387.94кПа 0.2 σzg5 =77.588кПа;
По полученным значениям ординат на геологическом разрезе в масштабе строим эпюру природного давления σzgi (слева от оси OZ) и вспомогательную эпюру 0.2 σzgi (справа от оси OZ).
Определим дополнительное вертикальное давление на основание здания по подошве условного фундамента:
p0 = p - σzg0 =464- 29=435 кПа,
где р =464кПа – среднее давление под подошвой фундамента.
Разбиваем толщу грунта под подошвой фундамента на элементарные подслои толщиной Di=0.2 bf =0.2·2.1=0.42м. Определяем дополнительные вертикальные нормальные σzg напряжения на глубине zi от подошвы фундамента: σzg = ai · p0
где ai – коэффициент рассеивания напряжений для соответствующего слоя грунта, зависящий от формы подошвы фундамента и соотношений ξi =2 z / bf и η = lf / bf , где zi – глубина i-го элементарного слоя от подошвы фундамента. Принимаем ξi =1.11 zi и η =1.33. Результаты вычислений сведём в табл.3.2.
Определяем высоту сжимаемой толщи основания z = Hc, где выполняется условие равенства σzp =0.2 σzg.
Определяем величину общей осадки по формуле
где b =0.8 – безразмерный коэффициент.
где b =0.8 – безразмерный коэффициент.
S1 =0.8/30000·((243.5+224.5+188.5)·0.42+155.5·0.29)=0.0085м=0.85см
S2 =0.8/20000·(137·0.13+(116.5+91+72+58+47.5+39.5+33+28+24)·0.42)=0.0093м=0.93см
Sобщ = S1 + S2 =0.85см+0.93cм=1.78 < Su =12см. Условие выполняется.
|
|
№ ИГЭ | Наименование грунта и его состояние | Мощность слоя, hi, м | Di , м | zi, м | ξi | ai | σzрi кПа | σzрi ср кПа | Ei, кПа |
ИГЭ-1 | Песок пылеватый, рыхлый, насыщенный водой | 3.0 | 0 0.42 0.42 0.42 0.29 | 0 0.42 0.84 1.26 1.55 | 0 0.4 0.8 1.2 1.47 | 1.000 0.972 0.848 0.682 0.581 | 247 240 209 168 | 243.5 224.5 188.5 155.5 116.5 72 58 47.5 39.5 33 | |
ИГЭ-2 | Глина полутвердая, непросадочная | 4.0 | 0.13 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 0.42 | 1.68 2.10 2.52 2.94 3.36 3.78 4.2 4.62 5.04 5.46 | 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 | 0.532 0.414 0.325 0.260 0.210 0.173 0.145 0.123 0.105 0.091 | 131 102 80 64 52 43 36 30 | ||
Табл.3.2. Расчет вероятной осадки ФМЗ-1 в сечении I-I (В-1)
Рис.3.4. К расчёту осадки фундамента ФМЗ-1 в сечении I-I (В-1).