Розрахунок деформацій основ складених засоленими ґрунтами

Розрахунок деформацій інших типів ґрунтів можна знайти за посиланням.

1. Повні деформації основи

При наявності засолених ґрунтів повні деформації основи визначаються за формулою:

де S_s – повні деформації основи; S – осадка основи (деформації, що визначаються як для звичайних ґрунтів, без урахування їх специфічних властивостей); S_sf – суфозійна осадка при вилуговуванні солей.

2. Визначення висоти зони усадки H_sf

Деформації суфозійної осадки S_sf нарощуються в межах зони осадки H_sf.

Зона осадки H_sf вимірюється від низу фундаменту (або від верхньої відмітки шару засоленого ґрунту) до глибини, де сумарні вертикальні напруження від зовнішнього навантаження та власної ваги ґрунту рівні початкового тиску суфозійного стиску. При цьому напруження від власної ваги ґрунту приймаються при його повному водонасиченні.

3. Визначення усадки ґрунту S_sf

Осадка основи визначається за формулою (ДБН В.2.1-10-2009 «Основи та фундаменти споруд», Д. 28):

де ε_sf,i – відносна осадка i-го шару ґрунту; h_i – товщина i-го шару.

Залежність відносної осадки ε_sf від тиску P задає користувач.

Приклад розрахунку деформації основи за наявності засолених ґрунтів

Необхідно визначити суфозійну осадку стовпчастого фундаменту. Геометричні розміри підошви 2х3 метра, глибина закладання – 1.5 метри. Середній тиск під підошвою фундаменту становить Р = 80 т. Ґрунтові умови будівельного майданчика наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Ґрунтові умови.

На рисунку 1 показані графіки напружень від власної ваги ґрунту та від зовнішнього навантаження, що були пораховані заздалегідь.

Значення відносного суфозійного стиску ε_sf задаються у діалоговому вікні «Характеристики ґрунтів», при переході на вкладку «Засолені» (рис. 2). У таблиці характеристик просадних ґрунтів потрібно задати наступні параметри:

1. Номер ІГЕ. Цей номер повинен відповідати номеру ІГЕ в основній таблиці Характеристик ґрунтів.
2. Тиск Р.
3. Відносний суфозійний стиск e_sf (ε_sf).

1. Визначення висоти суфозійного стиску H_sf.

Деформації осадки нарощуються у межах висоти зони H_sf. Нижня межа зони осадки знаходиться в місці, де початковий тиск суфозійного стиску P_sf дорівнює сумарному тиску σ_z = σ_zр + σ_zg, при цьому значення напружень σ_zg для засолених ґрунтів визначаються у водонасиченому стані.

Початковий тиск суфозійного стиску P_sf – це тиск, при якому відносний суфозійний стиск е_sf дорівнює 0.01.

Використовуючи дані, що наведені на рисунку 2, визначимо по інтерполяції початковий тиск P_sf для ІГЕ-2:

На рисунку 3 показано, що точка перетину між графіками P_sf і σ_z відсутня. У даному випадку деформації осадки нарощуватимуться в межах шару засоленого ґрунту.

2. Визначення деформацій осадки S_sf.

Використовуючи значення сумарних напружень σ_z = σ_zр + σ_zg визначимо відповідні значення відносної деформації осадки е_sf (ε_sf) (використовуючи дані з рисунку 2). Результати розрахунку деформацій суфозійної осадки занесемо до таблиці 2.

Таблиця 2. Розрахунок деформацій суфозійної осадки

Відмітка, м	Товщина шару, м	σz, т/м2	σz, т/м2 (в середині шару)	esf (εsf) (в середині шару)	Ssf, м (в середині шару)
96	-	32.428	-	-	-
95	96 – 95 = 1	23		0.0235	0.0235
94	95 – 94 = 1	18.529		0.0213	0.0213
93	94 – 93 = 1	16.37		0.0188	0.0205
Повні деформації суфозійної осадки					0.0653

При розрахунку даної задачі без урахування впливу засоленого ґрунту (рис. 4, а), можна побачити, що деформації рівні S = 0.086 м, а коефіцієнт постелі С1 = 935.244 т/м².

Виходячи з цих даних, ми можемо порахувати повні деформації основи, з урахуванням особливостей засолених ґрунтів:

Отже, коефіцієнт постелі С1 буде розрахований за формулою (метод 2, модель Вінклера):