Для построения эпюры давления от фундамента толща грунта под подошвой фундамента делится на слои толщиной кратной hi = 0,4b и на нижних границах этих слоёв определяются напряжения
σzp = α·p0, (6)
где
- коэффициент, принимаемый по табл. 3.4 [3] или по соответствующим таблицам, приведенным в [1, 2, 4] в зависимости от коэффициентов η = l/b и ξ = 2z/b, где l и b – размеры подошвы фундамента; z - глубина границы слоя. Ординаты эпюры давления от фундамента откладываются справа от оси Z.Эпюры давления от собственного веса грунта и давления от фундамента строятся в одном масштабе. Можно принять следующий масштаб: в 1 см – 100 кПа или 50 кПа.
Эпюры давлений под подошвой фундамента имеют вид, представленный на рис. 3.
DL
NL
b
dnd p
FL
szg,0 szp,0 = p
h1
szg 0,2 szg szp Hc
hi
szp,i
B.C.
szp = 0,2 szg
Z
Рис. 3. Вид эпюр давлений под подошвой фундамента
При расчёте осадки основания промежуточные вычисления удобно вести в табличной форме, как в примере 4.1 [3]. Расчёт ведётся до нижней границы сжимаемой толщи Нс, которая определяется сравнением значений σzp и σzg. Если грунты, залегающие ниже подошвы фундамента, имеют модуль деформации Е ≥ 5 МПа, нижняя граница сжимаемой толщи принимается там, где выполняется условие σzp = 0,2σzg.
Среднее напряжение в пределах каждого слоя вычисляется как среднее арифметическое от значений давления на кровле и на подошве слоя
. (7)
Осадка отдельного слоя грунта вычисляется по формуле
. (8)
Здесь Еi – модуль деформации грунта i- го слоя.
Осадка фундамента определяется как сумма осадок отдельных слоев грунта
S=∑Si. . (9)
Литература
[ 1, глава 7, п. 7.2]; [2, глава 7, п. 7.3]; [3, глава 4, пример 4.1].
Задание 3
Расчёт подпорной стенки
Оценить устойчивость подпорной стенки, ограждающей выемку в грунте (рис. 4). За подпорной стенкой залегают грунты ненарушенной структуры. На поверхности грунта имеется пригрузка интенсивностью q. Высота стенки Н, глубина заделки в грунт h0 . Подпорная стенка выполнена из монолитного бетона, толщина стенки b. Удельный вес бетона γb = 24 кН/м3.
Номер варианта | Высота стенки Н,м | Глубина заделки h0, м | Толщина стенки b,м | При-грузка q, кПа | Удель-ный вес грунта γI, кН/м3 | Угол внутреннего трения φI, град | Удельное сцепление СI, кПа |
1 | 4,0 | 1,0 | 0,8 | 18 | 18,7 | 28 | 2 |
2 | 5,0 | 1,2 | 0,8 | 15 | 18,5 | 30 | 1 |
3 | 6,0 | 1,5 | 1,0 | 12 | 19,0 | 16 | 24 |
4 | 7,0 | 1,8 | 1,2 | 12 | 19,8 | 18 | 17 |
5 | 8,0 | 2,0 | 1,5 | 10 | 19,4 | 11 | 36 |
6 | 4,5 | 1,3 | 0,8 | 15 | 18,5 | 26 | 4 |
7 | 5,5 | 1,5 | 0,8 | 12 | 19,8 | 22 | 20 |
8 | 6,5 | 1,7 | 1,2 | 10 | 20,0 | 18 | 20 |
9 | 7,5 | 1,9 | 1,5 | 8 | 18,7 | 18 | 2 |
0 | 8,5 | 2,1 | 1,8 | 8 | 19,8 | 10 | 34 |
Решение.
Интенсивность распределения активного давления за подпорной стенкой с учетом пригрузки можно вычислить по формуле
или σaz=σан+ σaq- σac . (10)
Здесь сI и φI - расчетные значения прочностных характеристик грунта.
Для построения эпюры активного давления на подпорную стенку достаточно определить величину интенсивности активного давления на поверхности грунта и у подошвы подпорной стенки.
Таким образом, на поверхности грунта при z = 0 получим
(11)У подошвы подпорной стенки при z = Н получим
(11)