Способи розрахунку осідань фундаментів і їх аналіз.

При збільшенні навантажень, що передаються на грунт, у ньому будуть послідовно виникати такі види деформацій: пружні, деформації ущільнення, пластичні.

До появи пластичних деформацій або при незначній величині останніх, залежність між осіданнями фундаменту і тиском на його підошві буде приблизно лінійною (рис. 7.2). В цій області для визначення деформацій можна використовувати лінійні залежності. Для цього необхідно призначити такі розміри підошви фундаменту, щоб тиск не перевищував розрахункового опору грунту .

В даний час для визначення осідань фундаментів найчастіше використовують метод пошарового підсумовування. Розглянемо одномірну задачу ущільнення. На поверхню грунту товщиною , що розміщений на нестисливій основі, передається необмежений в плані тиск (рис. 10.10). В цьому випадку грунт буде деформуватись тільки у вертикальному напрямку без можливості бічного розширення. Осідання шару грунту складе

, де (10.14)

- модуль деформації грунту; - безрозмірний коефіцієнт.

Оскільки з глибиною додаткові напруження зменшуються, то вираз (10.14) можна використовувати для визначення осідань фундаментів тільки при відносно незначній товщині стисливого грунту. Зміну напружень можна врахувати, якщо стисливу товщу розділити на окремі шари товщиною , у межах яких приймати додаткові напруження постійними (рис. 10.11). Тоді вираз (10.14) прийме такий вид

, де (10.15)

- число шарів, на які розділяється стислива товща грунту; - модуль деформації і -го шару грунту; - середні значення додаткових напружень в і -му шарі.

Оскільки реальні фундаменти заглиблені в грунт, то визначається за виразом (див. п. 7.9), де .

Деформації грунту враховують до глибини , на якій виконується умова , а в сильностисливих грунтах ( мПа) . Товща грунту в межах глибини називається стисливою.

Метод пошарового підсумовування використовують в усіх випадках за виключенням таких:

1. В межах стисливої товщі основи знаходиться шар грунту з модулем деформації мПа і товщиною , яка задовільняє умові

, де (10.16)

- модуль деформації грунту, що розміщений під шаром з .

2. Ширина фундаменту м і модуль деформації грунтів основи мПа.

В цих двох випадках використовують схему основи у вигляді лінійно-деформованого шару (див. ст. 142 [19]). При розрахунках осідань основ фундаментів також використовують метод еквівалентного шару