Определение осадки свайных фундаментов.

Осадки – такие деформации, которые не вызывают коренного изменения структуры грунта и происходят вследствие уплотнения грунта под влиянием внешних нагрузок или собственного веса грунта.

Расчеты осадок оснований фундаментов по СНиПу производят методом послойного суммирования и линейно-деформированного слоя конечной толщины. Общая осадка фундаментов складывается из следующих элементов:

1.Остаточные осадки перемятого верхнего слоя грунта при подготовки котлована землеройными механизмами.

2. Пластических местных выдавливаний грунта в момент установки фундаментов и их загрузки.

3. Длительных осадок уплотнения и затухающей ползучести сжатой зоны грунта под фундаментами.

Для расчета осадок фундамента необходимо иметь следующие данные:

1.Инженерно-геолочические условия стройплощадки с указанием местности слоев грунта (литологический разрез), уровня грунтовых вод и физико-механиеческие свойства грунтов основания в пределах активной зоны сжатия и т.д.

2. Размер и формы фундамента, чувствительность здания к неравномерным осадкам.

3. Данные о глубине заложения фундамента и нагрузки на грунт от надфундаментных конструкций.

Расчет осадок методом послойного суммирования заключается в том, что осадку грунта под действие сооружений определяют как сумму осадок элементарных слоев грунта такой толщины, для которых можно принимать без особых погрешностей средние значения действующих напряжений и характеристик грунтов.

Осадка основания фундамента определяется по формуле , где n – число слоев на которое разделена по глубине сжимаемая толща основания; h_i - толщина i-го слоя грунта; E_i – модуль деформации i-го слоя грунта;δ_ZPi – среднее дополнительное вертикальное напряжение в i-м слое грунта, β- безразмерный коэффициент равный 0,8.

При расчете осадки фундамента методом послойного суммирования сначала находят дополнительное среднее давление р₀, распределенное по подошве фундамента: где p_II – среднее давление по подошве фундамента от нагрузок, учитываемых при расчете по деформациям, δ_zgo- природное напряжение на уровне подошвы фундамента,γ- удельный вес грунта в пределах глубин заложения фундамента от природного рельефа d_n.

Зная р₀, определяют напряжение на разных глубинах под центром площади загружения и строят эпюру δ_zp. Величина δ_zp с глубиной убывает, поэтому при расчете целесообразно ограничиваться толщей, ниже которой деформации грунтов пренебрежительно малы. Нормы рекомендуют для обычных грунтов принимать сжимаемую толщу Н_с до глубины, на которой напряжение δ^/_zp не превышает 20% природного напряжения, т.е. δ^/_zp≤0,2δ_zg, где δ^|_zg - природное вертикальное напряжение на глубине Н_с.

При залегании сильносжимаемых грунтов с модулем деформации E₀≤5МПа ниже глубины, соответствующей условию, деформации учитывают до δ^/_zp≤0,1δ^/_zg. с целью проверки выполнения условия δ^/_zp≤0,2δ^|_zg или δ^/_zp≤0,1δ^/_zg строят эпюру δ_zg. Найдя значения δ_zg в пределах сжимаемой толщи, последнюю разбивают на слои применительно к напластованию грунтов. При большей толщине отдельных пластов их делят на слои толщиной h_i не более 0,4b, где b ширина подошвы фундамента. Зная, среднее давление δ_zp0 в каждом слое сжимаемой толщи, находят осадки фундамента s в виде суммы осадок поверхностей отдельных слоев где n число грунта в пределах сжимаемой толщи; h_i - толщина i-го слоя грунта;m_ν коэффициент относительной сжимаемости i-го слоя грунта. Заменив значение m_ν, согласно выражению m_ν=β/Е₀, и вынося за знак суммы, получим , .

Расчет по деформациям свайного фундамента Определяем контур условного фундамента. Для этого определяем осреднённое значение угла внутреннего трения грунта φIImt,град по следующей формуле где - расчётные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоёв грунта толщиной соответственно ; Находим - сторону подошвы условного фундамента , где l´ -расстояние между крайними сваями. длина заглубления сваи в грунт Вычисляем среднее давление по подошве условного фундамента по формуле V = AH, A = ab

3. Проектирование свайных фундаментов.