Расчет деформаций других типов грунтов можно найти по ссылке.

1. Полные деформации основания

При наличии засоленных грунтов полные деформации основания определяются по формуле:

Ф-ла 4.1.png

(1)

где Ss – полные деформации основания; S – осадка основания (деформации, что определяются как для обычных грунтов, без учёта их специфических свойств); Ssf – суффозионная осадка при выщелачивании солей.

2. Определение высоты зоны усадки Hsf

Деформации суффозионной осадки Ssf наращиваются в пределах зоны осадки Hsf.

Зона усадки Hsf измеряется от низа фундамента (или от верхней отметки слоя засоленного грунта) до глубины, где суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта равны начальному давлению суффозионного сжатия Psf (СП РК 5.01-102-2013 «Основания зданий и сооружений», пункт 5.3.12; СП 22, пункт 6.3.12). При этом напряжения от собственного веса грунта принимаются при его полном водонасыщении (СП РК 5.01-102-2013 «Основания зданий и сооружений», пункт 5.3.7; СП 22, пункт 6.3.7).

3. Определение усадки грунта Ssf

Осадка основания определяется по формуле (СП РК 5.01-102-2013 «Основания зданий и сооружений», пункт 5.3.13, формула 55; СП 22, пункт 6.3.13, формула 6.18):

Ф-ла 4.2.png

(2)

где εsf,i – относительная усадка i-го слоя грунта; hi – толщина i-го слоя.

Зависимость относительной усадки εsf от давления P задаёт пользователь.

Пример расчёта деформации основания при наличии засоленных грунтов

Необходимо определить суффозионную осадку столбчатого фундамента. Геометрические размеры подошвы 2х3 метра, глубина заложения – 1.5 метра. Среднее давление под подошвой фундамента составляет Р = 80 т. Грунтовые условия строительной площадки приведены в таблице 1.

Таблица 1. Грунтовые условия.

№ ИГЭ

Тип грунта

Удельный вес,
кН/м3

Удельный вес частиц,
кН/м3

Коэффициент пористости е

Модуль деформации,
кН/м2

1

Песок мелкий

17

26.5

0.72

19500

2

Засоленный грунт

17.7

27.1

0.76

10300

3

Суглинок лессовидный

15.7

27.2

0.93

10000


На рис. 1 показаны графики напряжений от собственного веса грунта и от внешней нагрузки, что были посчитаны заранее.

Расчётная схема для определения просадки грунта

Рис. 1. Расчётная схема для определения просадки грунта.
σzp - эпюра давления от внешней нагрузки; σzg – эпюра давления от собственного веса грунта в естественном состоянии; σzg,w – эпюра давления от собственного веса грунта, с учётом возможного водонасыщения просадочного слоя; σz - суммарное давление, что равно σzzpzg,w.

Значения относительного суффозионного сжатия εsf задаются в диалоговом окне «Характеристики грунтов», при переходе на вкладку Засоленные (рис. 2). В таблице характеристик засоленных грунтов нужно задать следующие параметры:

  1. Номер ИГЭ. Этот номер должен соответствовать номеру ИГЭ в основной таблице Характеристик грунтов.
  2. Давление Р.
  3. Относительные суффозионное сжатие esf (εsf).

Задание относительного суффозионного сжатия

Рис. 2. Задание относительного суффозионного сжатия.

1. Определение высоты суффозионного сжатия Hsf.

Деформации осадки наращиваются в пределах высоты зоны Hsf. Нижняя граница зоны осадки находится в месте, где начальное давление суффозионного сжатия Psf равно суммарному давлению σz = σ + σzg, при этом значения напряжений σzg для засоленных грунтов определяются в водонасыщенном состоянии.

Начальное давление суффозионного сжатия Psf – это давление, при котором относительное суффозионное сжатие еsf равно 0.01.

Используя данные, что приведены на рисунке 2, по интерполяции определим начальное давление Psf для ИГЭ-2:

Ф-ла 4.3.png

(3)

На рисунке 3 показано, что точка пересечения между графиками Psf и σz отсутствует. В данном случае деформации осадки будут наращиваться в пределах слоя засоленного грунта.

Определение просадочной толщи

Рис. 3. Определение высоты суффозионного сжатия.

2. Определение деформаций усадки Ssf.

Используя значения суммарных напряжений σz = σ + σzg определим соответствующие значения относительной деформации усадки еsf (εsf) (используя данные из рисунка 2). Результаты расчёта деформаций суффозионной осадки занесём в таблицу 2.

Таблица 2. Расчёт деформаций суффозионной осадки.

Отметка,
м

Толщина слоя,
м

σz,
т/м2

σz, т/м2
(в середине слоя)

esf (εsf)
(в середине слоя)

Ssf, м
(в середине слоя)

96

-

32.428

-

-

-

95

96 – 95 = 1

23

Табл 4.1.png

0.0235

0.0235

94

95 – 94 = 1

18.529

Табл 4.2.png

0.0213

0.0213

93

94 – 93 = 1

16.37

Табл 4.3.png

0.0188

0.0205

Полные деформации суффозионной осадки

0.0653


При расчёте данной задачи без учёта влияния засоленного грунта (рис. 4, а), можно увидеть, что деформации равны S = 0.086 м, а коэффициент постели С1 = 935.244 т/м2.

Исходя из этих данных, мы можем посчитать полные деформации основания, с учётом особенностей засоленных грунтов:

Ф-ла 4.4.png

(4)

Следовательно, коэффициент постели С1 будет рассчитан по формуле (метод 2, модель Винклера):

Ф-ла 4.5.png

(5)

Рис. 4. Сравнение результатов расчёта основания:
а) без учёта засоленного грунта;
б) с учётом особенностей засоленного грунта.

Рис. 4. Сравнение результатов расчёта основания: а) без учёта засоленного грунта

Рис. 4. Сравнение результатов расчёта основания: б) с учётом особенностей засоленного грунта

а)

б)

Пример определения деформаций засоленных грунтов


Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

  • 519
Поделиться публикацией:

Ольга Башинская

Кандидат технических наук - специальность "Строительные конструкции, здания и сооружения". Инженер-программист компании «ЛИРА САПР». Разработка программных комплексов.

Другие публикации этого автора


Комментарии

Написать