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-ãî слоя грунта, определяемая в соответствии с указаниями п. 13; |
|
hi - |
толщина i-ãî 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)
|
ãäå hn, p è hsat, p - |
высота образца соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения (w= wsat) ïðè äàâëåíèè p, ðàâíîì âåðтикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта р =??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 ?? ?? < wsat) - 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 водонасыщении определяемая по формуле (14). |
14*. Коэффициент ksl, i , входящий в формулу (13):
при b ?? 12м - принимается равным 1 для всех слоев грунта в пределах зоны просадки;
при b ?? 3 м - вычисляется по формуле
ksl, i = 0,5 + 1,5(p - psl,i)/ p0 ,(16)
|
где p - |
среднее давление под подошвой фундамента, кПа (кгс/см2); |
|
psl, i - |
начальное просадочное давление грунта i -ãî слоя, кПа (кгс/см2), определяемое в соответствии с указаниями п. 15; |
|
p0 - |
давление, равное 100 кПа (1 кгс/см2);
|
при 3 м < b < 12 м - определяется по интерполяции между значениями k sl, i, полученными при b = 3 м и b = 12 м.
При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать k sl = 1 при Hsl ?? 15 м и k sl = 1,25 при Hsl ??20 м, при промежуточных значениях Hsl коэффициент k sl определяется по интерполяции.
15. За начальное просадочное давление p sl , принимается давление, соответствующее:
при лабораторных испытаниях 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
а — просадка от собственного веса ssl, g отсутствует (не превышает 5 см), возможна только просадка от внешней нагрузки ssl, p в верхней зоне просадки h sl, p (I тип грунтовых условий ); á, в, ã — возможна просадка от собственного веса ssl, g в нижней зоне просадки h sl,g , íà÷èíàÿ ñ ãëóáèíû zg (II òèï 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 ; Hsl — толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща); d — глубина заложения фундамента
16. Толщина зоны просадки h sl принимается равной (рис. 4):
|
hsl = hsl,p - |
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 ??z минимально, если ??z, min>psl (рис. 4â); |
|
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 = psl или значение ??z минимально, если ??z, min>psl, и до нижней границы просадочной толщи. |
17. Возможная просадка грунта от собственного веса s’sl, g при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади Bw меньше размера просадочной толщи Н sl) 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-ãî слоя, определяемое в соответствии ñ 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
??sw = (hsat - hn) / hn , (19)
|
где hn - |
высота образца природной влажности и плотности, обжатого без возможности бокового расширения давлением р, равным суммарному вертикальному напряжению ??z,tot на рассматриваемой глубине (значение ??z, 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
??sw = k (weq - w0) / (1 + e0),(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
??z, tot = ??zp + ??zg + ??z, ad , (21)
|
ãäå ??zp, ??zg - |
вертикальные напряжения соответственно от нагрузки фундамента и от собственного веса грунта; |
|
??z, ad - |
дополнительное вертикальное давление, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания, определяемой по формуле ??z, ad = k g ?? (d + z) , (22) |
|
где k g - |
коэффициент, принимаемый по табл. 6. |
22. Нижняя граница зоны набухания Нsw (рис. 5):
Т а б л и ц а 6
Коэффициент k g
|
(d + z) / Bw |
Коэффициент k g при отношении длины к ширине замачиваемой плошади Lw / Bw , равном |
||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0,58 |
0,50 |
0,43 |
0,36 |
0,29 |
|
2 |
0,81 |
0,70 |
0,61 |
0,50 |
0,40 |
|
3 |
0,94 |
0,82 |
0,71 |
0,59 |
0,47 |
|
4 |
1,02 |
0,89 |
0,77 |
0,64 |
0,53 |
|
5 |
1,07 |
0,94 |
0,82 |
0,69 |
0,77 |
Рис. 5. Схема к расчету подъема основания при набухании грунта
а) при инфильтрации влаги принимается на глубине, где суммарное вертикальное напряжение ??z, tot (п. 21) равно давлению набухания psw;
б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима — определяется опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается Нsw = 5 м).
23. Осадка основания в результате высыхания набухшего грунта ssh определяется по формуле
(23)
|
где ??sh, i - |
относительная линейная усадка грунта i-го слоя, определяемая в соответствии с указаниями п. 24; |
|
hi - |
толщина i-го слоя грунта; |
|
ksh - |
коэффициент, принимаемый равным 1,3; |
|
n - |
число слоев, на которое разбита зона усадки грунта, принимаемая в соответствии с указаниями п. 25. |
24. Относительная линейная усадка грунта при его высыхании определяется по формуле
??sh = (hn - hd ) / hn ,(24)
|
где hn - |
высота образца грунта возможной наибольшей влажности при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения; |
|
hd - |
высота образца в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания. |
25. Нижняя граница зоны усадки Нsh определяется экспериментальным путем, а при отсутствии опытных данных принимается равной 5 м.
При высыхании грунта в результате теплового воздействия технологических установок нижняя граница зоны усадки Нsh определяется опытным путем или соответствующим расчетом.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУФФОЗИОННОЙ ОСАДКИ
26. Суффозионная осадка ssf основания, сложенного засоленными грунтами, определяется по формуле
(25)
|
где ssf,i - |
относительное суффозионное сжатие грунта i-го слоя при давлении р, равном суммарному вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки ??zp и собственного веса грунта ??zg, определяемое по указаниям п. 27; |
|
hi - |
толщина i-го слоя засоленного грунта; |
|
n - |
число слоев, на которое разбита зона суффозионной осадки засоленных грунтов. |
27. Относительное суффозионное сжатие ssf определяется:
а) при полевых испытаниях статической нагрузкой с длительным замачиванием по формуле
??sf = ssf, p / dp ,(26)
|
где ssf, p - |
суффозионная осадка штампа при давлении р = ??zp + ??zg ; |
|
dp - |
зона суффозионной осадки основания под штампом; |
б) при компрессионно-фильтрационных испытаниях по формуле
??sf = (hsat, p - hsf, p) / hng ,(27)
|
где hsat, p - |
высота образца после замачивания (полного водонасыщения) при давлении р = ??zp + ??zg ; |
|
hsf, p - |
высота того же образца грунта после длительной фильтрации воды и выщелачивания солей при давлении р. |
|
hng , - |
высота того же образца природной влажности при давлении рi = ??zg . |
П Р И Л О Ж Е Н И Е 3
Рекомендуемое
РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
1. Расчетные сопротивления грунтов основания R0, приведенные в табл. 1—5, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R0 и R0’ для окончательного определения размеров фундаментов указана в п. 2.42 для табл. 1, в п. 3.10 для табл. 4, в п. 8.4 для табл. 5 и в п. 11.5 для табл. 6.
2. Для грунтов с промежуточными значениями е и IL, (табл. 1 - 3), ??d и Sr (табл. 4), Sr (табл. 5), а также для фундаментов с промежуточными значениями ?? (табл. 6) значения R0 и R0’ определяются по интерполяции.
3. Значения R0 (табл. 1—5) относятся к фундаментам, имеющим ширину b0 = 1 м и глубину заложения d0 = 2 м.
При использовании значений R0.для окончательного назначения размеров фундаментов (пп. 2.42, 3.10 и 8.4) расчетное сопротивление грунта основания R, кПа (кгс/см2), определяется по формулам:
при d ?? 2 м (200 см)
R = R0 [1 + k1(b - b0) / b0] ?? (d + d0) / 2d0;(1)
при d > 2 м (200 см)
R = R0 [1 + k1(b - b0) / b0] + k2??‘II(d - d0),(1)
|
где b и d - |
соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см); |
|
??‘II - |
расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3 (кгс/см3); |
|
k1 - |
коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k1= 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k1= 0,05; |
|
k2 - |
коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами k2 = 0,25, супесями и суглинками k2 = 0,2 и глинами k2 = 0,15. |
