Определение осадки

1. Осадка основания c использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (п.2.40) определяется методом послойного суммирования по формуле

, (1)

где - безразмерный коэффициент, равный 0, 8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в -м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп.2-4);

и - соответственно толщина и модуль деформации -го слоя грунта;

- число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

При этом распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис.1.

_______________

Далее для краткости слово " нормальное" опускается.

Рис.1. Схема распределения вертикальных напряжений

в линейно деформируемом полупространстве

- отметка планировки; - отметка поверхности природного рельефа;

- отметка подошвы фундамента; - уровень подземных вод; - нижняя граница сжимаемой

толщи; и - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности

природного рельефа; - ширина фундамента; - среднее давление под подошвой фундамента;

- дополнительное давление на основание; и - вертикальное напряжение

от собственного веса грунта на глубине от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

и - дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки

на глубине от подошвы фундамента и на уровне подошвы; - глубина сжимаемой толщи

Примечание. При значительной глубине заложения фундаментов расчет осадки рекомендуется производить с использованием расчетных схем, учитывающих разуплотнение грунта вследствие разработки котлована.

2. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине от подошвы фундамента: - по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, и - по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяются по формулам:

; (2)

, (3)

где - коэффициент, принимаемый по табл.1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: - при определении и - при определении ;

- дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной 10 м принимается );

- среднее давление под подошвой фундамента;

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается , при отсутствии планировки и планировке подсыпкой , где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы, и - обозначены на рис.1).

Таблица 1

Коэффициент

	Коэффициент для фундаментов
	круглых	прямоугольных с соотношением сторон , равным	ленточных ()
		1, 0	1, 4	1, 8	2, 4	3, 2
	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000	1, 000
0, 4	0, 949	0, 960	0, 972	0, 975	0, 976	0, 977	0, 977	0, 977
0, 8	0, 756	0, 800	0, 848	0, 866	0, 876	0, 879	0, 881	0, 881
1, 2	0, 547	0, 606	0, 682	0, 717	0, 739	0, 749	0, 754	0, 755
1, 6	0, 390	0, 449	0, 532	0, 578	0, 612	0, 629	0, 639	0, 642
2, 0	0, 285	0, 336	0, 414	0, 463	0, 505	0, 530	0, 545	0, 550
2, 4	0, 214	0, 257	0, 325	0, 374	0, 419	0, 449	0, 470	0, 477
2, 8	0, 165	0, 201	0, 260	0, 304	0, 349	0, 383	0, 410	0, 420
3, 2	0, 130	0, 160	0, 210	0, 251	0, 294	0, 329	0, 360	0, 374
3, 6	0, 106	0, 131	0, 173	0, 209	0, 250	0, 285	0, 319	0, 337
4, 0	0, 087	0, 108	0, 145	0, 176	0, 214	0, 248	0, 285	0, 306
4, 4	0, 073	0, 091	0, 123	0, 150	0, 185	0, 218	0, 255	0, 280
4, 8	0, 062	0, 077	0, 105	0, 130	0, 161	0, 192	0, 230	0, 258
5, 2	0, 053	0, 067	0, 091	0, 113	0, 141	0, 170	0, 208	0, 239
5, 6	0, 046	0, 058	0, 079	0, 099	0, 124	0, 152	0, 189	0, 223
6, 0	0, 040	0, 051	0, 070	0, 087	0, 110	0, 136	0, 173	0, 208
6, 4	0, 036	0, 045	0, 062	0, 077	0, 099	0, 122	0, 158	0, 196
6, 8	0, 031	0, 040	0, 055	0, 064	0, 088	0, 110	0, 145	0, 185
7, 2	0, 028	0, 036	0, 049	0, 062	0, 080	0, 100	0, 133	0, 175
7, 6	0, 024	0, 032	0, 044	0, 056	0, 072	0, 091	0, 123	0, 166
8, 0	0, 022	0, 029	0, 040	0, 051	0, 066	0, 084	0, 113	0, 158
8, 4	0, 021	0, 026	0, 037	0, 046	0, 060	0, 077	0, 105	0, 150
8, 8	0, 019	0, 024	0, 033	0, 042	0, 055	0, 071	0, 098	0, 143
9, 2	0, 017	0, 022	0, 031	0, 039	0, 051	0, 065	0, 091	0, 137
9, 6	0, 016	0, 020	0, 028	0, 036	0, 047	0, 060	0, 085	0, 132
10, 0	0, 015	0, 019	0, 026	0, 033	0, 043	0, 056	0, 079	0, 126
10, 4	0, 014	0, 017	0, 024	0, 031	0, 040	0, 052	0, 074	0, 122
10, 8	0, 013	0, 016	0, 022	0, 029	0, 037	0, 049	0, 069	0, 117
11, 2	0, 012	0, 015	0, 021	0, 027	0, 035	0, 045	0, 065	0, 113
11, 6	0, 011	0, 014	0, 020	0, 025	0, 033	0, 042	0, 061	0, 109
12, 0	0, 010	0, 013	0, 018	0, 023	0, 031	0, 040	0, 058	0, 106
Примечания: 1. В табл.1 обозначено: - ширина или диаметр фундамента, - длина фундамента.   2. Для фундаментов, имеющих подошву в форме правильного многоугольника с площадью , значения принимаются как для круглых фундаментов радиусом .   3. Для промежуточных значений и коэффициент определяется по интерполяции.

3. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине по вертикали, проходящей через произвольную точку (в пределах или за пределами рассматриваемого фундамента с дополнительным давлением по подошве, равным ), определяются алгебраическим суммированием напряжений в угловых точках четырех фиктивных фундаментов (рис.2) по формуле

. (4)

Рис.2. Схема к определению дополнительных вертикальных

напряжений в основании рассчитываемого фундамента с учетом

влияния соседнего фундамента методом угловых точек

а - схема расположения рассчитываемого 1 и влияющего фундамента 2; б - схема расположения

фиктивных фундаментов с указанием знака напряжений в формуле (4) под углом -го фундамента

4. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади определяются по формуле

, (5)

где - число влияющих фундаментов.

5. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине от подошвы фундамента, определяется по формуле

, (6)

где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

- обозначение - см. рис.1;

и - соответственно удельный вес и толщина -го слоя грунта.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды.

При определении в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины.

6. Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине , где выполняется условие (здесь - дополнительное вертикальное напряжение на глубине по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяемое в соответствии с указаниями пп.2 и 4; - вертикальное напряжение от собственного веса грунта, определяемое в соответствии с п.5).

Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации 5 МПа (50 кгс/см ) или такой слой залегает непосредственно ниже глубины , нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия .

7. Осадка основания с использованием расчетной схемы линейно деформируемого слоя (см. п.2.40 и рис.3) определяется по формуле

, (7)

где - среднее давление под подошвой фундамента (для фундаментов шириной 10 м принимается - см. п.2);

- ширина прямоугольного или диаметр круглого фундамента;

и - коэффициенты, принимаемые по табл.2 и 3;

- число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах расчетной толщины слоя , определяемой в соответствии с указаниями п.8;

и - коэффициенты, определяемые по табл.4 в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля -го слоя соответственно

и ;

- модуль деформации -го слоя грунта.

Примечание. Формула (7) служит для определения средней осадки основания, загруженного равномерно распределенной по ограниченной площади нагрузкой. Эту формулу допускается применять для определения осадки жестких фундаментов.

Рис.3. Схема к расчету осадок с использованием расчетной схемы основания

в виде линейно деформируемого слоя

Таблица 2

Коэффициент

Относительная толщина слоя	Коэффициент
0 0, 5	1, 5
0, 5 1	1, 4
1 2	1, 3
2 3	1, 2
3 5	1, 1
5	1, 0

Таблица 3

Коэффициент

Среднее значение модуля деформации грунта основания , МПа (кгс/см )	Значения коэффициента при ширине фундамента , м, равной
	10	10 15	15
10 (100)
10 (100)		1, 35	1, 5

Таблица 4

Коэффициент

	Коэффициент для фундаментов
	круглых	прямоугольных с соотношением сторон , равным	ленточных
			1, 4	1, 8	2, 4	3, 2
	0, 000	0, 000	0, 000	0, 000	0, 000	0, 000	0, 000	0, 000
0, 4	0, 090	0, 100	0, 100	0, 100	0, 100	0, 100	0, 100	0, 104
0, 8	0, 179	0, 200	0, 200	0, 200	0, 200	0, 200	0, 200	0, 208
1, 2	0, 266	0, 299	0, 300	0, 300	0, 300	0, 300	0, 300	0, 311
1, 6	0, 348	0, 380	0, 394	0, 397	0, 397	0, 397	0, 397	0, 412
2, 0	0, 411	0, 446	0, 472	0, 482	0, 486	0, 486	0, 486	0, 511
2, 4	0, 461	0, 499	0, 538	0, 556	0, 565	0, 567	0, 567	0, 605
2, 8	0, 501	0, 542	0, 592	0, 618	0, 635	0, 640	0, 640	0, 687
3, 2	0, 532	0, 577	0, 637	0, 671	0, 696	0, 707	0, 709	0, 763
3, 6	0, 558	0, 606	0, 676	0, 717	0, 750	0, 768	0, 772	0, 831
4, 0	0, 579	0, 630	0, 708	0, 756	0, 796	0, 820	0, 830	0, 892
4, 4	0, 596	0, 650	0, 735	0, 789	0, 837	0, 867	0, 883	0, 949
4, 8	0, 611	0, 668	0, 759	0, 819	0, 873	0, 908	0, 932	1, 001
5, 2	0, 624	0, 683	0, 780	0, 844	0, 904	0, 948	0, 977	1, 050
5, 6	0, 635	0, 697	0, 798	0, 867	0, 933	0, 981	1, 018	1, 095
6, 0	0, 645	0, 708	0, 814	0, 887	0, 958	1, 011	1, 056	1, 138
6, 4	0, 653	0, 719	0, 828	0, 904	0, 980	1, 041	1, 090	1, 178
6, 8	0, 661	0, 728	0, 841	0, 920	1, 000	1, 065	1, 122	1, 215
7, 2	0, 668	0, 736	0, 852	0, 935	1, 019	1, 088	1, 152	1, 251
7, 6	0, 674	0, 744	0, 863	0, 948	1, 036	1, 109	1, 180	1, 285
8, 0	0, 679	0, 751	0, 872	0, 960	1, 051	1, 128	1, 205	1, 316
8, 4	0, 684	0, 757	0, 881	0, 970	1, 065	1, 146	1, 229	1, 347
8, 8	0, 689	0, 762	0, 888	0, 980	1, 078	1, 162	1, 251	1, 376
9, 2	0, 693	0, 768	0, 896	0, 989	1, 089	1, 178	1, 272	1, 404
9, 6	0, 697	0, 772	0, 902	0, 998	1, 100	1, 192	1, 291	1, 431
10, 0	0, 700	0, 777	0, 908	1, 005	1, 110	1, 205	1, 309	1, 456
11, 0	0, 705	0, 786	0, 922	1, 022	1, 132	1, 233	1, 349	1, 506
12, 0	0, 720	0, 794	0, 933	1, 037	1, 151	1, 257	1, 384	1, 550
Примечание. При промежуточных значениях и коэффициент определяется по интерполяции.

8. Толщина линейно деформируемого слоя (рис.3) в случае, оговоренном в п.2.40а, принимается до кровли грунта с модулем деформации 100 МПа (1000 кгс/см ), а при ширине (диаметре) фундамента 10 м и среднем значении модуля деформации грунтов основания 10 МПа (100 кгс/см ) вычисляется по формуле

, (8)

где и - принимаются соответственно равными для оснований, сложенных: пылевато-глинистыми грунтами 9 м и 0, 15; песчаными грунтами - 6 м и 0, 1;

- коэффициент, принимаемый равным: 0, 8 при среднем давлении под подошвой фундамента 100 кПа (1 кгс/см ); 1, 2 при 500 кПа (5 кгс/см ), а при промежуточных значениях - по интерполяции.

Если основание сложено пылевато-глинистыми и песчаными грунтами, значение определяется по формуле

, (9)

где - толщина слоя, вычисленная по формуле (8) в предположении, что основание сложено только песчаными грунтами;

- суммарная толщина слоев пылевато-глинистых грунтов в пределах от подошвы фундамента до глубины, равной - значению , вычисленному по формуле (8) в предположении, что основание сложено только пылевато-глинистыми грунтами.

Значение , вычисленное по формулам (8) и (9), должно быть увеличено на толщину слоя грунта с модулем деформации 10 МПа (100 кгс/см ), если этот слой расположен ниже и толщина его не превышает 0, 2 . При большей толщине слоя такого грунта, а также если вышележащие слои имеют модуль деформации 10 МПа (100 кгс/см ), расчет деформаций основания выполняется по расчетной схеме линейно деформируемого полупространства.