Метод эквивалентного слоя

Эквивалентным слоем грунта называется слой, осадка которого при сплошной нагрузке равна осадке фундамента на мощном массиве при местной нагрузке на полупространстве:

. (4.7)

При сплошной нагрузке относительная деформация слоя грунта

.

Отсюда следует

. (4.8)

С другой стороны, осадка реального фундамента на мощном массиве грунта или слое грунта ограниченной мощности

, (4.9)

где w – коэффициент формы и жесткости; b − ширина загруженной площади.

Подставляя в выражение (4.7) значения (4.8) и (4.9) и решая уравнения относительно h₀, получим

. (4.10)

Вводя обозначение

,

получим формулу для определения мощности эквивалентного слоя грунта

, (4.11)

где b − ширина фундамента.

Из формулы (4.11) видно, что мощность эквивалентного слоя грунта зависит от бокового расширения грунта (коэффициент А), от формы и жесткости фундамента (коэффициент w) и пропорциональна ширине фундамента.

С учетом (4.11) получим формулу для определения осадки фундамента заданных размеров

. (4.12)

Значения коэффициента эквивалентного слоя табулированы для определения максимальных и средних осадок гибких фундаментов (,) и осадок абсолютно жестких фундаментов () в зависимости от отношения сторон фундамента l/b и коэффициента Пуассона v₀. Следует отметить, что существуют следующие соотношения между коэффициентами:

· для круглых и квадратных фундаментов

;

· для центра прямоугольной площади абсолютно гибкой нагрузки и ее угловой точки

, (4.13)

где − коэффициент эквивалентного слоя для угловой точки.