При неоднородном напластовании грунтов определяют средневзвешенные характеристики деформируемости грунтов в пределах эквивалентного слоя.
Напряжения в середине каждого слоя определяются по формуле
, (4.20)
где р0 – давление под подошвой фундамента; zi – расстояние от середины слоя до глубины 2 hэ .
Рис. 4.5. Расчетная схема к определению осадки методом
эквивалентного слоя
Значение средневзвешенного коэффициента относительной сжимаемостислоистого напластования:
, (4.21)
где mv i - коэффициент относительной сжимаемостигрунта каждого слоя.
Осадка многослойного основания определяется по формуле
s = mvср× hэ×p0. (4.22)
Величина Нс = 2 hэ представляет собой мощность сжимаемой толщи или, иначе, активную зону сжатия.
Пример 4.3
Определить осадку массивного фундамента с площадью подошвы 2х6 м. Давление под подошвой фундамента составляет 250 кПа. Грунт основания - супесь пластичная с модулем деформации Е = 18 МПа и коэффициентом Пуассона ν = 0,3.
Осадка определяется по формуле
s = mv× hэ×p0,
где mv – коэффициент относительной сжимаемостигрунта; hэ – толщина эквивалентного слоя; р0 – давление под подошвой фундамента.
Толщина эквивалентного слоя определяется как
hэ = Аωb ,
где b - ширинаподошвы фундамента; ω - коэффициент, зависящий от формы и жесткости фундамента; А - коэффициент, зависящий от ν.
Определим коэффициент относительной сжимаемостигрунта:
0,04 МПа-1.
Здесь β = 0,74 определен по формуле
0,74.
Соотношение сторон подошвы фундамента равно α = 6/2 = 3.
Определим коэффициент эквивалентного слоя по табл. 4.5. При α = 3 и μ0 = ν = 0,3 Аωm = 1,89. Тогда толщина эквивалентного слоя равна
hэ = 1,89×2 = 3,78 м.
Осадка фундамента составит
s = 0,04×10-3× 3,78×250 = 37,8×10-3м = 3,78 см.
Расчет осадок основания с учетом веса грунта,