Методические указания по проектированию фундаментов мостовых опор и береговых устоев (стр. 3 из 6)

Не допускается отрыв подошвы фундамента от грунта при основном сочетании нагрузок, что достигается соблюдением условия

Рекомендуется для фундаментов с большими нагрузками выполнять условие

Последние два условия могут удовлетворяться при плотных грунтах, когда исключено существенное развитие крена фундамента, а также разжижение грунтов, испытывающих попеременно нагрузку и полную разгрузку под частью подошвы фундамента.

В общем случае, если момент действует относительно обеих главных осей инерции фундамента, краевые напряжения определяются по формуле

где

Когда момент действует относительно одной оси (

), формула имеет вид

где е – эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести подошвы фундамента, м;

b – размер подошвы фундамента в плоскости действия момента, м.

Необходимо стремиться, чтобы от постоянных и длительно действующих временных нагрузок давление было по возможности равномерно распределено по подошве.

4.1.4. Расчет осадки фундамента

Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия

где S – величина деформации основания, определяемая расчетом согласно [4, прил.2];

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями [4, п.п.2.51-2.55].

Рекомендуется следующий порядок выполнения расчета осадки методом послойного элементарного суммирования:

· на геологический разрез строительной площадки в месте возведения сооружения наносятся контуры фундамента;

· определяется среднее давление P_II под подошвой фундамента (кПа);

· вычисляется вертикальное напряжение

от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (кПа);

· определяется дополнительное (к напряжению от собственного веса грунта) давление (кПа) в плоскости подошвы фундамента из выражения:

;

· строится эпюра дополнительного давления

по глубине толщи основания (ниже подошвы фундамента) с использованием указаний [4, прил.2], для чего основание ниже подошвы фундамента разбивается на элементарные слои h_i из условия

где b – ширина подошвы фундамента;

· строится эпюра напряжений

от собственного веса грунта по глубине толщи основания, где удельный вес грунта следует определять с учетом взвешивающего действия воды, а напряжения в водонепроницаемых слоях определяются с учетом давления вышележащего слоя воды;

Рис. 3. Схема для расчета осадок методом суммирования.

Г.М.В. – отметка горизонта меженных вод; Г.М.Р. – отметка глубины

максимального размыва; FL – отметка подошвы фундамента;

В.С. – нижняя граница сжимаемой толщи; P_II – среднее давление

под подошвой фундамента; P₀ – дополнительное давление на основание;

– дополнительное вертикальное напряжение от внешней

нагрузки на глубине Z от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

H_c – глубина сжимаемой толщи

· устанавливаются глубина H_c и нижняя глубина В.С. сжимаемой толщи по одному из условий

или

Осадка основания фундамента определяется методом послойного суммирования по формуле

где

– безразмерный коэффициент, равный 0,8;

n – число слоев, на которое разбита снимаемая толща основания;

– среднее значение напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней

и нижней

границах слоя;

– соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

Вычисления рекомендуется производить в табличной форме.

4.1.5. Определение размеров подошвы фундамента

при наличии подстилающего слоя слабого грунта

Если в пределах сжимаемой толщи имеется слой слабого грунта (по прочностным характеристикам

), залегающий ниже рабочего, на который опирается фундамент, то необходимо выяснить возможность развития зон пластических деформаций в пределах слабого слоя грунта. Для этого находится на глубине Z от подошвы фундамента расчетное сопротивление слоя слабого грунта R_z для условного фундамента, который как бы опирается на кровлю этого слоя (рис. 4).

Напряжение

на рассматриваемой глубине Z равно сумме напряжений, передаваемых на кровлю слабого грунта от нагрузки фундамента

и напряжения от собственного веса грунта

, то есть:

При этом

;

где

– коэффициент изменения дополнительного давления по глубине основания, учитывающий форму подошвы фундамента, определяется по [4, табл.1, прил.2].

Размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы обеспечить условие

где R_z – расчетное сопротивление слабого грунта условного фундамента шириною b_y по [4, формула (7)] согласно обозначениям рис. 4.

Здесь

– коэффициент условий работы, равен

, значения

и, следовательно,

принимаются для слабого грунта согласно [4, п.2.41].

Здесь

– половина разности длины и ширины прямоугольного фундамента, A_z – площадь подошвы условного фундамента

Если расчет покажет, что условие

не удовлетворяется, то, увеличивая размеры подошвы фундамента, задачу решают методом последовательного приближения.