Страница 13: СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений (30088)

Примечание. При промежуточных значениях ?? и ?? коэффициент k определяется по интерполяции

8. Толщина линейно-деформируемого слоя Н (рис. 3) в случае, оговоренном в п. 2.40а, принимается до кровли грунта с модулем деформации Е ?? 100 МПа (1000 кгс/см2), а при ширине (диаметре) фундамента b ?? 10 м и среднем значении модуля деформации грунтов основания Е ?? 10 МПа (100 кгс/см2), вычисляется по формуле

, (8)

где H0 и ?? – принимаются соответственно равными для оснований, сложенных: пылевато-глинистыми грунтами 9 м и 0,15; песчаными грунтами – 6 м и 0,1;

kp – коэффициент, принимаемый равным: kp = 0,8 при среднем давлении под подошвой фундамента р = 100 кПа (1 кгс/см2); kp =1,2 при р=500 кПа (5 кгс/см2), а при промежуточных значениях – по интерполяции.

Рис. 3. схема к расчету осадок с использованием расчетной схемы основания в виде линейно деформируемого слоя.

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

, (9)

Где Нs – толщина слоя, вычисленная по формуле (8) в предположении, что основание сложено только песчаными грунтами;

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

Значение Н, вычисленное по формулам (8) и (9), должно быть увеличено на толщину слоя грунта с модулем деформации Е <10 МПа (100 кгс/см2), если этот слой расположен ниже Н и толщина его не превышает 0,2Н. При большей толщине слоя такого грунта, а также если вышележащие слои имеют модуль деформации Е <10 МПа (100 кгс/см2), расчет деформаций основания выполняется по расчетной схеме линейно деформируемого полупространства.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА ФУНДАМЕНТА

9. Крен фундамента i при действии внецентренной нагрузки определяется по формуле

, (10)

где E и v - соответственно модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта основания (значение v принимается по п.10); в случае неоднородного основания значения Е и v принимаются средними в пределах сжимаемой толщи в соответствии с указаниями п.11;

kе - коэффициент, принимаемый по табл. 5;

N - вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент в уровне его подошвы;

Е - эксцентриситет;

а - диаметр круглого или сторона прямоугольного фундамента, в направлении которой действует момент; для фундамента с подошвой в форме правильного многоугольника площадью А принимается ;

km - коэффициент, учитываемый при расчете крена фундаментов по схеме линейно деформируемого слоя (п. 2.40б) при а ?? 10 м и Е ?? 10 МПа (100 кгс/см2) и принимаемый по табл.3.

Таблица 5

Коэффициент ke

Примечание. При использовании расчетной схемы основания в виде линейно деформируемого полупространства коэффициент ke принимается по графе, соответствующей ?? / = ??.

10. Коэффициент Пуассона v принимается равным для грунтов: крупнообломочных – 0,27; песков и супесей – 0,30; суглинков – 0,35; глин – 0,42.

11. Средние (в пределах сжимаемой толщи Нс или толщины слоев Н) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона грунтов основания (и ) определяются по формулам:

; (11)

; (12)

где Аi - площадь эпюры вертикальных напряжений от единичного давления под подошвой фундамента в пределах i-го слоя грунта; для схемы полупространства допускается принимать Аi = ??zp,ihi (cм. п.1), для схемы слоя – Ai = ki - ki-1 (cм. п.7);

Ei,vi,hi, - соответственно модуль деформации, коэффициент Пуассона и толщина i-го слоя грунта;

Н - расчетная толщина слоя, определяемая по п. 8;

n - число слоев, отличающихся значениями E и v в пределах сжимаемой толщи Hс или толщины слоя H.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСАДОК ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ

12. Просадка грунтов ssl основания при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей (см. пп. 3.2 и 3.5), а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяется по формуле

(13)

где ??sl,i – относительная просадочность i-го слоя грунта, определяемая в соответствии с указаниями п.13;

hi – толщина i-го слоя;

ksl,i – коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п. 14;

n – число слоев, на которое разбита зона просадки hsl, принимаемая в соответствии с указаниями п. 16.

13. Относительная просадочность грунта ??sl определяется на основе испытаний образцов грунта на сжатие без возможности бокового расширения по формуле

, (14)

где hn,p и hsat,p- - высота образца соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения (w = wsat) при давлении p, равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта p = ??zp + ??zg – при определении просадки грунта в верхней зоне просадки; при определении просадки грунта в нижней зоне просадки также учитывается дополнительная нагрузка от сил негативного трения (см. пп. 3.4 и 3.8);

hn,g - высота того же образца природной влажности при p = ??zg.

Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении (wsl = w < wsat) - ??/sl определяется по формуле

, (15)

где w – влажность грунта;

wsat – влажность, соответствующая полному водонасыщению грунта;

wsl – начальная просадочная влажность (п. 3.3);

??sl – относительная просадочность грунта при его полном водоносыщении, определяемая по формуле (14).

14*. Коэффициент ksl,i, входящий в формулу (13):

при b = 12 м – принимается равным 1 для всех слоев грунта в пределах зоны просадки;

при b = 3 м – вычисляется по формуле

, (16)

где р – среднее давление под подошвой фундамента, кПа (кгс/см2);

psl,i – начальное просадочное давление грунта i-го слоя, кПа (кгс/см2), определяемое в соответствии с указаниями п. 15;

р0 – давление, равное 100 кПа (1 кгс/см2);

при 3 м < b < 12 м – определяется по интерполяции между значениями ksl,i , полученными при b = 3 м и b = 12 м.

При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать ksl = 1 при Hsl ?? 15 м и ksl = 1,25 при Hsl ?? 20 м, при промежуточных значениях Нsl коэффициент ksl определяется по интерполяции.

15. За начальное просадочное давление psl принимается давление соответствующее:

при лабораторных испытаний грунтов в компрессионных приборах – давлению, при котором относительная просадочность ??sl равна 0,01;

при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов – давлению, равному пределу пропорциональности на графике «нагрузка-осадка»;

при замачивании грунтов в опытных котлованах – вертикальному напряжению от собственного веса грунта на глубине, начиная с которой происходит просадка грунта от собственного веса.

Рис. 4. Схемы к расчету просадок основания

A a – просадка от собственного веса отсутствует (не превышает 5 см), возможна только просадка от внешней нагрузки ssl,р в верхней зоне просадки hsl,р (I тип грунтовых условий); б, в, г, - возможна просадка от собственного веса ssl,g в нижней зоне просадки hsl,g, начиная с глубины zg (II тип грунтовых условий); б – верхняя и нижняя зоны просадки не сливаются, имеется нейтральная зона hn; в – верхняя и нижняя зоны просадки сливаются; г – просадка от внешней нагрузки отсутствует ; 1- вертикальные напряжения от собственного веса грунта ??zg; 2 – суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта ??z = ??zp + ??zg ; 3 – изменение с глубиной начального просадочного давления psl; Нsl – толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща); d – глубина заложения фундамента.

16. Толщина зоны просадки hsl принимается равной (рис.4)

hsl = hsl,р – толщине верхней зоны просадки при определении просадки грунта от внешней нагрузки ssl,p (п. 3.4), при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где ??z = ??zp + ??zg = psl (рис. 4а,б) или глубине, где значение уz минимально, если ??z,min > psl (рис. 4,в);

hsl = hsl,g – толщине нижней зоны просадки при определении просадки грунта от собственного веса ssl,g (пп. 3.4, 3.5), т.е. начиная с глубины zg, где ??z = рsl или значение ??z минимально, если ??z,min > psl , и до нижней границы просадочной толщи.

17. Возможная просадка грунта от собственного веса s/st,g при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади Bw меньше размера просадочной толщи Нsl ) определяется по формуле

, (17)

где ssl,g - максимальное значение просадки грунта от собственного веса, определяемое в соответствии с п. 12.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ,

СЛОЖЕННЫХ НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ

18. Подъем основания при набухании грунта hsw определяется по формуле

, (18)

где ??sw,i - относительное набухание грунта i-го слоя, определяемое в соответствии с указаниями п. 19;

hi - толщина i-го слоя грунта;

ksw,i - коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п. 20;

n - число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

19. Относительное набухание грунта ??sw определяется по формулам:

при инфильтрации влаги

, (19)

где hn – высота образца природной влажности и плотности, обжатого без возможности бокового расширения давлением р, равным суммарному вертикальному напряжению уz,tot на рассматриваемой глубине (значение уz,tot определяется в соответствии с указаниями п. 21);

hsat – высота того же образца после замачивания до полного водонасыщения, обжатого в тех же условиях;

при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима

, (20)

где k - коэффициент, определяемый опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается k = 2);

weq - конечная (установившаяся) влажность грунта;

w0 и e0 - соответственно начальные значения влажности и коэффициента пористости грунта.

20. Коэффициент ksw, входящий в формулу (18), в зависимости от суммарного вертикального напряжения ??z,tot на рассматриваемой глубине, принимается равным 0,8 при ??z,tot = 50 кПа (0,5 кгс/см2) и 0,6 при ??z,tot = 300 кПа (3 кгс/см2), а при промежуточных значениях ??z,tot - по интерполяции.

21. Суммарное вертикальное напряжение ??z,tot на глубине z от подошвы фундамента (рис. 5) определяется по формуле

, (21)

где ??zр, ??zg - вертикальные напряжения соответственно от нагрузки фундамента и от собственного веса грунта;

уz,ad - дополнительное вертикальное давление, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания, определяемой по формуле

, (22)

где kg - коэффициент, принимаемый по табл. 6.

Таблица 6

Коэффициент kg