Расчетное сопротивление грунтов основания

Зависимость «нагрузка-осадка» для фундаментов мелкого заложения можно считать линейной только до определенного предела давления на основание. В качестве такого предела принимается расчетное сопротивление грунтов основания R. При расчете деформаций основания, среднее давление под подошвой фундамента (от нагрузок для расчета оснований по деформациям) не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа, определяемого по формуле

 

      (5.7)

 

где  и  - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице; k – коэффициент, принимаемый: k=1,если прочностные характеристики грунта (с и ) определены непосредственным испытаниями и k=1.1, если указанные характеристики приняты по таблицам; k_z – коэффициент, принимаемый: k_z=1 при b<10м, k_z=z₀/b+0.2 при b≥10м (здесь b – ширина подошвы фундамента, м; z₀=8м);  – расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;  - то же, залегающих выше подошвы; - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; d₁ – глубина заложения фундаментов бес подвальных сооружения или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

 

d₁= + h_cf                                                                             (5.8)

 

где h_s – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; h_cf – толщина конструкции пола подвала, м;  – расчетное значение удельного веса материала пола подвала кН/м³;

d_b – глубина подвала  - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м.

Если d₁>d (где d глубина заложения фундамента), то d₁ принимается равным d, а d_b=0.

Характерная зависимость «нагрузка-осадка», для фундаментов мелкого заложения

Если подошва фундамента имеет форму круга или правильного многоугольника площадью A, то принимается  . Расчетные значения удельных весов грунта и материала пола подвала, допускается принимать равными их нормативным значениям (полагая коэффициенты надежности по грунту и материалов равными единице). Расчетное сопротивление грунта при соответствующем обосновании может быть увеличено, если конструкция фундамента улучшает условия его совместной работы с основанием. Для фундаментных плит с угловыми вырезами расчетное сопротивление грунта основания допускается увеличивать на 15%.

Таблица 5.3

Значения коэффициентов  и

грунты		для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к его высоте L/H
		≥4	≤1.5
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых	1.4	1.2	1.4
Пески мелкие	1.3	1.1	1.3
Пески пылеватые маловлажные и влажные	1.25	1.0	1.2
Насыщенные водой	1.1	1.0	1.2
Крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем и пылевато-глинистые с показателем текучести грунт или заполнителя IL≤0.25	1.25	1.0	1.1
0.25<IL≤0.5	1.2	1.0	1.1
IL>0.5	1.1	1.0	1.0

Примечания: 1. Жесткую конструктивную схему имеют сооружения, конструкции которых приспособлены к восприятию усилий от деформаций оснований путем применения специальных мероприятий.

2.Для сооружения с гибкой конструктивной схемой значение коэффициента  принимается равным единице.

3.При промежуточных значениях L/H коэффициент определяется интерполяцией.

Таблица 5.4

Значения коэффициентов M_q, M_c,

		Mq	Mc			Mq	Mc
0	0	0	3,14	23	0,69	3,65	6,24
1	0,01	0,06	3,23	24	0,72	3,87	6,45
2	0,03	1,12	3,32	25	0,78	4,11	6,67
3	0,04	1,18	3.41	26	0,84	4,37	6,90
4	0,06	1,25	3,51	27	0,91	4,64	7,14
5	0,08	1,32	3,61	28	0,98	4,93	7,40
6	0,10	1,39	3,71	29	1,06	5,25	7,67
7	0,12	1,47	3,62	30	1,15	5,59	7,95
8	0,14	1,55	3,93	31	1,24	5,95	8,24
9	0,16	1,64	4,05	32	1,34	6,34	8,55
10	0,18	1,73	4,17	33	1,44	6,76	8,88
11	0,21	1,83	4,29	34	1,55	7,22	9,22
12	0,23	1,94	4,42	35	1,69	7,71	9,58
13	0,26	2,05	4,55	36	1,81	8,24	9,97
14	0,29	2,17	4,69	37	1,95	8,81	10,37
15	0,32	2,30	4,84	38	2,11	9,44	10,80
16	0,36	2,43	4,99	39	2,28	10,11	11,25
17	0,39	2,57	5,15	40	2,46	10,85	11,73
18	0,43	2,73	5,31	41	2,66	11,64	12,24
19	0,47	2,89	5,48	42	2,88	12,51	12,79
20	0,51	3,06	5,66	43	3,12	13,46	13,37
21	0,56	3,24	5,84	44	3,38	14,50	13,98
22	0,61	3,44	6,04	45	3,66	15,64	14,64

 

Когда расчетная глубина заложения фундментов принимается от уровня планиовки подсыпкой, в проекте основний и фундаментов должно приводиться требование о небходимости выполнения планировочной насыпи до приложения полной нгрузки на основание. Аналогичное требование должносожерджаться и в отношении устройства подсыпок под полы в подвале.

Коэффициенты M_q, M_c,  , получены исходя из условия, что зоны пластических деформаций под краями равномерно загруженной полосы(рис.5.2)

Рис.5.2 зоны пластических деформаций в основании под краями равномерно загруженной полосы.

 

Равны четверти ее ширины и вычисляются по следующим соотношениям:

 = ,                         M_c= ᴪ сtg ,                                 M_q=1+ᴪ

 

где ᴪ=п/(сtg )

 – расчетное значение угла внутренего трения, рад.

При вычислении R значения характеристик , с_II,  принимаются для слоя грунта, находящегося под подошвой фундмента до глубины z_R=0,5b при b<10 м и z_R=t+0,1 b при b≥10 (здесь t = 4м). При наличии нескольких слоев грунта от подошвы фундамента до глуны z_R принимаются средневзвешенные значения указанных характеристик. Аналогичным образом поступают и с коэффициентами  и .

Значение R зависит не только от физико-механических характеристик грунтов основания, но и от ископаемых геометрических размеров фундамента – ширины и глуибины его заложения. Поэтому определение размеров фундаментов приходится вести инрационным методом, задавшись предварительно какими-то начальными размерами.