Нормативные значения модуля деформации



пылевато-глинистых нелессовых грунтов  

 

#G0Происхождение

 и возраст грунтов

Наименование

 грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести

Модуль деформации грунтов , МПа (кгс/см ),

при коэффициенте пористости , равном

 

 

 

0,35 0,45   0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2 1,4 1,6
Четвертичные отложения   Аллювиальные  Делювиaльные Озерные Озерно-аллювиальные

Супеси

0 0,75 - 32 (320) 24 (240) 16 (160) 10 (100) 7 (70) - - - - -
      

Суглинки

0 0,25   -     34 (340)   27 (270)   22 (220)   17 (170)   14 (140)   11 (110)   -     -     -     -    
   

 

0,25 0,5   - 32 (320)   25 (250)   19 (190)   14 (140)   11 (110) 8 (80)   - - - -
   

 

0,5 0,75 - - - 17 (170) 12 (120) 8 (80) 6 (60) 5 (50)   - - -
   

Глины

 

0 0,25   -   -   28 (280)   24 (240)   21 (210) 18 (180)   15 (150)   12 (120)   -   -   -  
   

 

0,25 0,5   - - - 21 (210)   18 (180)   15 (150) 12 (120)   9 (90)   - - -
   

 

0,5 0,75 - - - - 15 (150) 12 (120) 9 (90) 7 (70)   - - -
  Флювиогляциальные

Супеси

0 0,75 - 33 (330) 24 (240) 17 (170) 11 (110) 7 (70)   - - - - -
       

Суглинки

0 0,25   -     40 (400)   33 (330)   27 (270)   21 (210)   -     -     -     -     -     -    
   

 

0,25 0,5   - 35 (350)   28 (280)   22 (220)   17 (170)   14 (140)   - - - - -
   

 

0,5 0,75 - - - 17 (170) 13 (130) 10 (100) 7 (70) -     - - -
  Моренные

Супеси

Суглинки

 

0,5 75 (750) 55 (550) 45 (450) - -     - - - - - -

Юрские отложения оксфордского яруса

Глины -0,25 0   -     -     -     -     -     -     27 (270)   25 (250)   22 (220)   -     -  

 

  0 0,25   - - - - - - 24 (240)   22 (220)   19 (190) 15 (150)   -

 

  0,25 0,5   - - - - - - - - 16 (160) 12 (120)   10 (100)
                               

 

 

2. Характеристики песчаных грунтов в табл.1 относятся к кварцевым пескам с зернами различной окатанности, содержащим не более 20% полевого шпата и не более 5% в сумме различных примесей (слюда, глауконит и пр.), включая органическое вещество, независимо от степени влажности грунтов .

 

3. Характеристики пылевато-глинистых грунтов в табл.2 и 3 относятся к грунтам, содержащим не более 5% органического вещества и имеющим степень влажности 0,8.

 

4. Для грунтов с промежуточными значениями , против указанных в табл.1-3, допускается определять значения ,  и  по интерполяции.

    

Если значения ,   и   грунтов выходят за пределы, предусмотренные табл.1-3, характеристики ,  и  следует определять по данным непосредственных испытаний этих грунтов.

 

Допускается в запас надежности принимать характеристики ,  и  по соответствующим нижним пределам ,  и  табл.1-3, если грунты имеют значения ,  и  меньше этих нижних предельных значений.

 

5. Для определения значений ,  и  по табл.1-3 используются нормативные значения ,  и  (п.2.12).

    

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

 

РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ

______________

 В настоящем приложении, кроме специально оговоренных случаев, приняты следующие единицы:

 

для линейных величин - м (см), для сил - кН (кгс); для напряжений, давлений и модулей деформации - кПа (кгс/см ); для удельного веса - кН/м  (кгс/см ).

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ  

 

1. Осадка основания  c использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства (п.2.40) определяется методом послойного суммирования по формуле

 

,                                                        (1)

    

где  - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

   

 - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в -м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней  и нижней  границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп.2-4);

 

 и  - соответственно толщина и модуль деформации -го слоя грунта;

 

 - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

 

При этом распределение вертикальных нормальных напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис.1.

_______________

 Далее для краткости слово "нормальное" опускается.

 

 

 

Рис.1. Схема распределения вертикальных напряжений

в линейно деформируемом полупространстве

 

 - отметка планировки;  - отметка поверхности природного рельефа;

 - отметка подошвы фундамента;  - уровень подземных вод;  - нижняя граница сжимаемой

толщи;  и  - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности

 природного рельефа;  - ширина фундамента;  - среднее давление под подошвой фундамента;

 - дополнительное давление на основание;  и  - вертикальное напряжение

от собственного веса грунта на глубине  от подошвы фундамента и на уровне подошвы;

и  - дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки

на глубине  от подошвы фундамента и на уровне подошвы;  - глубина сжимаемой толщи

 

#G1 

#G0Примечание. При значительной глубине заложения фундаментов расчет осадки рекомендуется производить с использованием расчетных схем, учитывающих разуплотнение грунта вследствие разработки котлована.

 

 

2. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине  от подошвы фундамента:  - по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, и  - по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяются по формулам:

 

;                                                     (2)

 

,                                                 (3)

 

 

где  - коэффициент, принимаемый по табл.1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной:  - при определении  и  - при определении ;

 

 - дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной 10 м принимается );

 

 - среднее давление под подошвой фундамента;

 

 - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается , при отсутствии планировки и планировке подсыпкой , где  - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы,  и  - обозначены на рис.1).

 

         

Таблица 1

 

Коэффициент   

 

#G0

Коэффициент  для фундаментов

 

  круглых

прямоугольных с соотношением сторон , равным

ленточных ( )
    1,0 1,4 1,8 2,4 3,2 5    
0 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000  
0,4 0,949 0,960 0,972 0,975 0,976 0,977 0,977 0,977  
0,8 0,756 0,800 0,848 0,866 0,876 0,879 0,881 0,881  
1,2 0,547 0,606 0,682 0,717 0,739 0,749 0,754 0,755  
1,6 0,390 0,449 0,532 0,578 0,612 0,629 0,639 0,642  
2,0 0,285 0,336 0,414 0,463 0,505 0,530 0,545 0,550  
2,4 0,214 0,257 0,325 0,374 0,419 0,449 0,470 0,477  
2,8 0,165 0,201 0,260 0,304 0,349 0,383 0,410 0,420  
3,2 0,130 0,160 0,210 0,251 0,294 0,329 0,360 0,374  
3,6 0,106 0,131 0,173 0,209 0,250 0,285 0,319 0,337  
4,0 0,087 0,108 0,145 0,176 0,214 0,248 0,285 0,306  
4,4 0,073 0,091 0,123 0,150 0,185 0,218 0,255 0,280  
4,8 0,062 0,077 0,105 0,130 0,161 0,192 0,230 0,258  
5,2 0,053 0,067 0,091 0,113 0,141 0,170 0,208 0,239  
5,6 0,046 0,058 0,079 0,099 0,124 0,152 0,189 0,223  
6,0 0,040 0,051 0,070 0,087 0,110 0,136 0,173 0,208  
6,4 0,036 0,045 0,062 0,077 0,099 0,122 0,158 0,196  
6,8 0,031 0,040 0,055 0,064 0,088 0,110 0,145 0,185  
7,2 0,028 0,036 0,049 0,062 0,080 0,100 0,133 0,175  
7,6 0,024 0,032 0,044 0,056 0,072 0,091 0,123 0,166  
8,0 0,022 0,029 0,040 0,051 0,066 0,084 0,113 0,158  
8,4 0,021 0,026 0,037 0,046 0,060 0,077 0,105 0,150  
8,8 0,019 0,024 0,033 0,042 0,055 0,071 0,098 0,143  
9,2 0,017 0,022 0,031 0,039 0,051 0,065 0,091 0,137  
9,6 0,016 0,020 0,028 0,036 0,047 0,060 0,085 0,132  
10,0 0,015 0,019 0,026 0,033 0,043 0,056 0,079 0,126  
10,4 0,014 0,017 0,024 0,031 0,040 0,052 0,074 0,122  
10,8 0,013 0,016 0,022 0,029 0,037 0,049 0,069 0,117  
11,2 0,012 0,015 0,021 0,027 0,035 0,045 0,065 0,113  
11,6 0,011 0,014 0,020 0,025 0,033 0,042 0,061 0,109  
12,0   0,010 0,013 0,018 0,023 0,031 0,040 0,058 0,106  

Примечания: 1. В табл.1 обозначено:  - ширина или диаметр фундамента,  - длина фундамента.

 

2. Для фундаментов, имеющих подошву в форме правильного многоугольника с площадью , значения  принимаются как для круглых фундаментов радиусом .

 

3. Для промежуточных значений  и  коэффициент  определяется по интерполяции.

 

    

    

3. Дополнительные вертикальные напряжения  на глубине  по вертикали, проходящей через произвольную точку  (в пределах или за пределами рассматриваемого фундамента с дополнительным давлением по подошве, равным ), определяются алгебраическим суммированием напряжений  в угловых точках четырех фиктивных фундаментов (рис.2) по формуле

 

.                                                  (4) 

 

 

Рис.2. Схема к определению дополнительных вертикальных

напряжений  в основании рассчитываемого фундамента с учетом

 влияния соседнего фундамента методом угловых точек

 

а - схема расположения рассчитываемого 1 и влияющего фундамента 2; б - схема расположения

фиктивных фундаментов с указанием знака напряжений  в формуле (4) под углом -го фундамента

 

 

4. Дополнительные вертикальные напряжения  на глубине  по вертикали, проходящей через центр рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок на прилегающие площади определяются по формуле

 

,                                              (5)

 

где  - число влияющих фундаментов.

 

5. Вертикальное напряжение от собственного веса грунта  на границе слоя, расположенного на глубине  от подошвы фундамента, определяется по формуле

 

 ,                                              (6)

 

где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

 

 - обозначение - см. рис.1;

        

 и  - соответственно удельный вес и толщина -го слоя грунта.

 

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды.

 

При определении  в водоупорном слое следует учитывать давление столба воды, расположенного выше рассматриваемой глубины.    

 

6. Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине , где выполняется условие  (здесь  - дополнительное вертикальное напряжение на глубине  по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяемое в соответствии с указаниями пп.2 и 4;  - вертикальное напряжение от собственного веса грунта, определяемое в соответствии с п.5).

 

Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации 5 МПа (50 кгс/см ) или такой слой залегает непосредственно ниже глубины , нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия .                

  

7. Осадка основания с использованием расчетной схемы линейно деформируемого слоя (см. п.2.40 и рис.3) определяется по формуле

 

 

,                                                 (7)

 

где - среднее давление под подошвой фундамента (для фундаментов шириной 10 м принимается  - см. п.2);

 

 - ширина прямоугольного или диаметр круглого фундамента;

 

 и  - коэффициенты, принимаемые по табл.2 и 3;

 

 - число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах расчетной толщины слоя , определяемой в соответствии с указаниями п.8;

 

 и  - коэффициенты, определяемые по табл.4 в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля -го слоя соответственно

 

и ;

    

- модуль деформации -го слоя грунта.

 

Примечание. Формула (7) служит для определения средней осадки основания, загруженного равномерно распределенной по ограниченной площади нагрузкой. Эту формулу допускается применять для определения осадки жестких фундаментов.

 

 

    

 

Рис.3. Схема к расчету осадок с использованием расчетной схемы основания

в виде линейно деформируемого слоя

 

    

Таблица 2

    

Коэффициент   

 

#G0Относительная толщина слоя   Коэффициент  
0 0,5   1,5  
0,5 1   1,4
1 2   1,3
2 3   1,2
3 5   1,1
5   1,0

    

    

Таблица 3 

    

Коэффициент   

 

#G0Среднее значение модуля деформации грунта основания , МПа (кгс/см )  

Значения коэффициента  при ширине фундамента , м, равной

 

    10 10 15   15
10 (100)   1 1 1
10 (100)   1 1,35 1,5

    

    

Таблица 4

    

Коэффициент   

 

#G0Коэффициент  для фундаментов

 

  круглых

прямоугольных с соотношением сторон , равным

 

ленточных  
    1 1,4 1,8 2,4 3,2 5    
0 0,000   0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
0,4 0,090   0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,104
0,8 0,179   0,200 0,200 0,200 0,200 0,200 0,200 0,208
1,2 0,266   0,299 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,311
1,6 0,348   0,380 0,394 0,397 0,397 0,397 0,397 0,412
2,0 0,411   0,446 0,472 0,482 0,486 0,486 0,486 0,511
2,4 0,461   0,499 0,538 0,556 0,565 0,567 0,567 0,605
2,8 0,501   0,542 0,592 0,618 0,635 0,640 0,640 0,687
3,2 0,532   0,577 0,637 0,671 0,696 0,707 0,709 0,763
3,6 0,558   0,606 0,676 0,717 0,750 0,768 0,772 0,831
4,0 0,579   0,630 0,708 0,756 0,796 0,820 0,830 0,892
4,4 0,596   0,650 0,735 0,789 0,837 0,867 0,883 0,949
4,8 0,611   0,668 0,759 0,819 0,873 0,908 0,932 1,001
5,2 0,624   0,683 0,780 0,844 0,904 0,948 0,977 1,050
5,6 0,635   0,697 0,798 0,867 0,933 0,981 1,018 1,095
6,0 0,645   0,708 0,814 0,887 0,958 1,011 1,056 1,138
6,4 0,653   0,719 0,828 0,904 0,980 1,041 1,090 1,178
6,8 0,661   0,728 0,841 0,920 1,000 1,065 1,122 1,215
7,2 0,668   0,736 0,852 0,935 1,019 1,088 1,152 1,251
7,6 0,674   0,744 0,863 0,948 1,036 1,109 1,180 1,285
8,0 0,679   0,751 0,872 0,960 1,051 1,128 1,205 1,316
8,4 0,684   0,757 0,881 0,970 1,065 1,146 1,229 1,347
8,8 0,689   0,762 0,888 0,980 1,078 1,162 1,251 1,376
9,2 0,693   0,768 0,896 0,989 1,089 1,178 1,272 1,404
9,6 0,697   0,772 0,902 0,998 1,100 1,192 1,291 1,431
10,0 0,700   0,777 0,908 1,005 1,110 1,205 1,309 1,456
11,0 0,705   0,786 0,922 1,022 1,132 1,233 1,349 1,506
12,0   0,720 0,794 0,933 1,037 1,151 1,257 1,384 1,550

Примечание. При промежуточных значениях  и  коэффициент  определяется по интерполяции.

 

 

 

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

 

,                                                (8)

 

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

 

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

 

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

 

,                                                (9)

 

где  - толщина слоя, вычисленная по формуле (8) в предположении, что основание сложено только песчаными грунтами;

 

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

 

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

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА ФУНДАМЕНТА  

 

9. Крен фундамента  при действии внецентренной нагрузки определяется по формуле

 

,                                            (10)

 

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

 

 - коэффициент, принимаемый по табл.5;

 

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

 

 - эксцентриситет;

 

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

 

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

 

 

Таблица 5

    

Коэффициент   

 

#G0Форма фундамента и направление действия момента

Коэффициент  при , равном

 

 

    0,5 1 1,5 2 3 4 5  
Прямоугольный с моментом вдоль большей стороны     1   1,2   1,5   2   3   5   10   0,28   0,29   0,31   0,32   0,33   0,34   0,35 0,41   0,44   0,48   0,52   0,55   0,60   0,63 0,46   0,51   0,57   0,64   0,73   0,80   0,85 0,48   0,54   0,62   0,72   0,83   0,94   1,04 0,50   0,57   0,66   0,78   0,95   1,12   1,31 0,50   0,57   0,68   0,81   1,01   1,24   1,45   0,50   0,57   0,68   0,82   1,04   1,31   1,56 0,50   0,57   0,68   0,82   1,17   1,42   2,00
Прямоугольный с моментом вдоль меньшей стороны     1   1,2   1,5   2   3   5   10 0,28   0,24   0,19   0,15   0,10   0,06   0,03   0,41   0,35   0,28   0,22   0,15   0,09   0,05 0,46   0,39   0,32   0,25   0,17   0,10   0,05 0,48   0,41   0,34   0,27   0,18   0,11   0,06 0,50   0,42   0,35   0,28   0,19   0,12   0,06 0,50   0,43   0,36   0,28   0,20   0,12   0,06 0,50   0,43   0,36   0,28   0,20   0,12   0,06 0,50   0,43   0,36   0,28   0,20   0,12   0,07
Круглый     -   0,43 0,63 0,71 0,74 0,75 0,75 0,75 0,75

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

 

 

 

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

 

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

 

;                                         (11)

     

,                                            (12)

 

где  - площадь эпюры вертикальных напряжений от единичного давления под подошвой фундамента в пределах -го слоя грунта; для схемы полупространства допускается принимать  (cм. п.1), для схемы слоя -  (cм. п.7);

 

, , - соответственно модуль деформации, коэффициент Пуассона и толщина -го слоя грунта;

 

 - расчетная толщина слоя, определяемая по п.8;

 

 - число слоев, отличающихся значениями  и  в пределах сжимаемой толщи  или толщины слоя .

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСАДОК ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ  

 

12. Просадка грунтов  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  - относительная просадочность -го слоя грунта, определяемая в соответствии с указаниями п.13;

 

 - толщина -го слоя;

 

 - коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п.14;

 

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

    

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

    

,                                                 (14)

 

где  и - высота образца соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения ( ) при давлении , равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта  - 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);

         

 - высота того же образца природной влажности при .

 

Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении ( ) -  определяется по формуле

 

,                                      (15)

 

где  - влажность грунта;

 

 - влажность, соответствующая полному водонасыщению грунта;

 

 - начальная просадочная влажность (п.3.3);

 

 - относительная просадочность грунта при его полном водонасыщении, определяемая по формуле (14).

 

14*. Коэффициент входящий в формулу (13):

 

при 12 м - принимается равным 1 для всех слоев грунта в пределах зоны просадки;

 

при 3 м - вычисляется по формуле

 

,                                (16)

 

где  - среднее давление под подошвой фундамента, кПа (кгс/см );

 

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

          

- давление, равное 100 кПа (1 кгс/см );

 

при 3 м 12 м - определяется по интерполяции между значениями  полученными при 3 м и 12 м.

 

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

 

15. За начальное просадочное давление  принимается давление, соответствующее:

 

при лабораторных испытаниях грунтов в компрессионных приборах - давлению, при котором относительная просадочность  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.

 

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

 

 - толщине верхней зоны просадки при определении просадки грунта от внешней нагрузки  (п.3.4), при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где  (рис.4а, б) или глубине, где значение  минимально, если  (рис.4, в);

 

 - толщине нижней зоны просадки при определении просадки грунта от собственного веса  (пп.3.4, 3.5), т.е. начиная с глубины , где  или значение  минимально, если , и до нижней границы просадочной толщи.

 

 

    

 

Рис.4. Схемы к расчету просадок основания

 

a - просадка от собственного веса  отсутствует (не превышает 5 см),

возможна только просадка от внешней нагрузки  в верхней зоне просадки  

(I тип грунтовых условий); б, в, г - возможна просадка от собственного веса  

в нижней зоне просадки , начиная с глубины  (II тип грунтовых условий);

б - верхняя и нижняя зоны просадки не сливаются, имеется нейтральная зона ;

в - верхняя и нижняя зоны просадки сливаются; г - просадка от

внешней нагрузки отсутствует; 1 - вертикальные напряжения от собственного веса грунта ;

 2 - суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса г

рунта ; 3 - изменение с глубиной начального просадочного давления ;

 - толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща);  - глубина заложения фундамента

 

 

17. Возможная просадка грунта от собственного веса  при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади  меньше размера просадочной толщи ) определяется по формуле

 

,                                 (17)

 

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

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ#S

 

18. Подъем основания при набухании грунта  определяется по формуле

 

,                                         (18)

 

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

 

 - толщина -го слоя грунта;

 

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

 

 - число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

 

19. Относительное набухание грунта  определяется по формулам:

 

при инфильтрации влаги

 

,                                            (19)

 

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

 

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

 

при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима

 

,                                  (20)

 

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

 

 - конечная (установившаяся) влажность грунта;

 

 и  - соответственно начальные значения влажности и коэффициента пористости грунта.    

 

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

 

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

 

,                                            (21)

 

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

 

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

 

,                                             (22)

 

где  - коэффициент, принимаемый по табл.6.

    

    

Таблица 6

    

Коэффициент   

 

#G0Коэффициент  при отношении длины к ширине

 замачиваемой площади , 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

 

 

22. Нижняя граница зоны набухания  (рис.5):

 

а) при инфильтрации влаги принимается на глубине, где суммарное вертикальное напряжение  (п.21) равно давлению набухания ;

 

б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима - определяется опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается 5 м).

 

 

Рис.5. Схема к расчету подъема основания при набухании грунта

 

 

23. Осадка основания в результате высыхания набухшего грунта  определяется по формуле

 

,                                       (23)

 

где  - относительная линейная усадка грунта -го слоя, определяемая в соответствии с указаниями п.24;

 

 - толщина -го слоя грунта;

 

 - коэффициент, принимаемый равным 1,3;

 

 - 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

 

,                                 (24)

 

где  - высота образца грунта возможной наибольшей влажности при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения;

 

 - высота образца в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания.

 

25. Нижняя граница зоны усадки  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  определяется опытным путем или соответствующим расчетом.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУФФОЗИОННОЙ ОСАДКИ  

 

26. Суффозионная осадка  основания, сложенного засоленными грунтами, определяется по формуле

 

,                                              (25)

 

где  - относительное суффозионное сжатие грунта -го слоя при давлении , равном суммарному вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки  и собственного веса грунта , определяемое по указаниям п.27;

 

 - толщина -го слоя засоленного грунта;

 

 - число слоев, на которое разбита зона суффозионной осадки засоленных грунтов.

 

27. Относительное суффозионное сжатие  определяется:

 

а) при полевых испытаниях статической нагрузкой с длительным замачиванием по формуле

 

,                                               (26)

 

где  - суффозионная осадка штампа при давлении

 

;

 

 - зона суффозионной осадки основания под штампом;

 

б) при компрессионно-фильтрационных испытаниях по формуле

 

,                                (27)

 

где  - высота образца после замачивания (полного водонасыщения) при давлении ;

 

 - высота того же образца грунта после длительной фильтрации воды и выщелачивания солей при давлении ;

           

 - высота того же образца природной влажности при давлении .

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

    

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

 

1. Расчетные сопротивления грунтов основания , приведенные в табл.1-5, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений  и  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  и  (табл.1-3),  и  (табл.4),  (табл.5), а также для фундаментов с промежуточными значениями  (табл.6) значения  и  определяются по интерполяции.

 

3. Значения  (табл.1-5) относятся к фундаментам, имеющим ширину 1 м и глубину заложения 2 м.

 

При использовании значений  для окончательного назначения размеров фундаментов (пп.2.42, 3.10 и 8.4) расчетное сопротивление грунта основания , кПа (кгс/см ), определяется по формулам:

 

при 2 м (200 см)

 

;                           (1)

 

при 2 м (200 см)

 

,                         (2)

 

где  и  - соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см);

 

 - расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м  (кгс/см );

 

- коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами 0,05;

 

 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, 0,25, супесями и суглинками 0,2 и глинами 0,15.

 

Примечание. Для сооружений с подвалом шириной 20 м и глубиной 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной:  м [здесь  - приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (8) настоящих норм]. При 20 м принимается .

 

 

Таблица 1

    

Расчетные сопротивления  крупнообломочных грунтов  

 

#G0Крупнообломочные грунты     Значение , кПа (кгс/см )
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем:    
песчаным   600(6)
пылевато-глинистым при показателе текучести:    
0,5   450(4,5)
0,5 0,75   400(4)
Гравийные (дресвяные) с заполнителем:    
песчаным   500(5)
пылевато-глинистым при показателе текучести:    
0,5   400(4)
0,5 0,75   350(3,5)

    

    

Таблица 2

    

Расчетные сопротивления  песчаных грунтов  

 

#G0Пески

Значения , кПа (кгс/см ), в зависимости

от плотности сложения песков

 

  плотные   средней плотности
Крупные   600(6) 500(5)
Средней крупности   500(5) 400(4)
Мелкие:      
маловлажные   400(4) 300(3)
влажные и насыщенные водой   300(3) 200(2,0)
Пылеватые:      
маловлажные   300(3) 250(2,5)
влажные   200(2) 150(1,5)
насыщенные водой 150(1,5)   100(1)

    

    

Таблица 3

    

Расчетные сопротивления  пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов  

 

#G0Пылевато-глинистые грунты   Коэффициент пористости  

Значения , кПа (кгс/см ), при показателе текучести грунта

 

        0   1
Супеси 0,5 300(3)   300(3)
  0,7 250(2,5)   200(2)
Суглинки 0,5 300(3)   250(2,5)
  0,7 250(2,5)   180(1,8)
  1,0 200(2)   100(1)
Глины 0,5 600(6)   400(4)
  0,6 500(5)   300(3)
  0,8 300(3)   200(2)
  1,1 250(2,5)   100(1)

    

    

Таблица 4

    

Расчетные сопротивления  просадочных грунтов  

 

#G0Грунты  

, кПа (кгс/см ), грунтов

 

 

природного сложения с плотностью в сухом состоянии , т/ м  

уплотненных с плотностью

в сухом состоянии , т/м

 

  1,35 1,55     1,60 1,70
Супеси   200(2) 250(2,5)
Суглинки   250(2,5) 300(3)

Примечание. В числителе приведены значения , относящиеся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажности 0,5; в знаменателе - значения , относящиеся к таким же грунтам с 0,8, а также к замоченным просадочным грунтам.

 

 

 

Таблица 5

    

Расчетные сопротивления  насыпных грунтов  

 

#G0Характеристики насыпи

, кПа (кгс/см )

 

 

Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки и т.п. при степени влажности

 

Пески пылеватые, супеси, суглинки, глины, золы и т.п. при степени влажности  

  0,5   0,8 0,5 0,8
Насыпи, планомерно возведенные с уплотнением   250(2,5) 200(2,0) 180(1,8) 150(1,5)
Отвалы грунтов и отходов производств:          
с уплотнением   250(2,5) 200(2,0) 180(1,8) 150(1,5)
без уплотнения   180(1,8) 150(1,5) 120(1,2) 100(1,0)
Свалки грунтов и отходов производств:          
с уплотнением   150(1,5) 120(1,2) 120(1,2) 100(1,0)
без уплотнения   120(1,20) 100(1,0) 100(1,0) 80(0,8)

Примечания: 1. Значения  в настоящей таблице относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ 0,1.

 

2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения  принимаются с коэффициентом 0,8.

 

    

    

Таблица 6 

Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки  

для выдергиваемых фундаментов опор воздушных линий электропередачи  

 

#G0Относительное заглубление фундамента  

Значения , кПа (кгс/см )

 

Пылевато-глинистые грунты при показателе текучести 0,5 и плотности грунта обратной засыпки, т/м

 

Пески средней крупности и мелкие маловлажные и влажные при плотности грунта обратной засыпки, т/м  

  1,55 1,70   1,55 1,70
0,8 32(0,32) 36(0,36)   32(0,32) 40(0,40)
1,0 40(0,40) 45(0,45)   40(0,40) 50(0,50)
1,5 50(0,50) 65(0,65)   55(0,55) 65(0,65)
2,0 60 (0,60) 85 (0,85)   70 (0,70) 85 (0,85)
2,5 - 100(1,00)   - 100(1,00)

Примечания: 1. Значения  для глин и суглинков с показателем текучести 0,5 0,75 и супесей при 0,5 1,0 принимаются по графе "пылевато-глинистые грунты" с введением понижающих коэффициентов соответственно 0,85 и 0,7.

 

2. Значения  для пылеватых песков принимаются как для песков средней крупности и мелких с коэффициентом 0,85.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

    

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ

 

#G0Сооружения

Предельные деформации основания

 

  относительная разность осадок   крен   средняя  (в скобках максимальная ) осадка, см  
1. Производственные и гражданские одноэтажные и многоэтажные здания c полным каркасом:        
железобетонным   0,002   -   (8)  
стальным   0,004 - (12)
2. Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок   0,006 - (15)
3. Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из:        
крупных панелей   0,0016   0,005   10  
крупных блоков или кирпичной кладки без армирования   0,0020   0,005   10  
то же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов   0,0024 0,005 15
4. Сооружения элеваторов из железобетонных конструкций:        
рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментной плите   -   0,003   40
то же, сборной конструкции   -   0,003   30
отдельно стоящий силосный корпус монолитной конструкции   -   0,004   40
то же, сборной конструкции -   0,004   30
отдельно стоящее рабочее здание   - 0,004 25
5. Дымовые трубы высотой , м:        
100   -   0,005   40  
100 200   -   1/(2 )   30  
200 300   -   1/(2 )   20  
300   - 1/(2 ) 10
6. Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в поз.4 и 5   - 0,004 20
7. Антенные сооружения связи:        
стволы мачт заземленные   -   0,002   20  
то же, электрически изолированные   -   0,001   10  
башни радио   0,002   -   -  
башни коротковолновых радиостанций   0,0025   -   -  
башни (отдельные блоки)   0,001 - -
8. Опоры воздушных линий электропередачи:        
промежуточные прямые   0,003   0,003   -  
анкерные и анкерно-угловые, промежуточные угловые, концевые, порталы открытых распределительных устройств   0,0025   0,0025     -  
специальные переходные   0,002 0,002 -  

Примечания: 1. Предельные значения относительного прогиба (выгиба) зданий, указанных в поз.3 настоящего приложения, принимаются равными .

 

2. При определении относительной разности осадок  в поз.8 настоящего приложения за  принимается расстояние между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок, а в опорах с оттяжками - расстояние между осями сжатого фундамента и анкера.

 

3. Если основание сложено горизонтальными (с уклоном не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунтов, предельные значения максимальных и средних осадок допускается увеличивать на 20%.

 

4. Предельные значения подъема основания, сложенного набухающими грунтами, допускается принимать: максимальный и средний подъем в размере 25% и относительную неравномерность осадок (относительный выгиб) здания в размере 50% соответствующих предельных значений деформаций, приведенных в настоящем приложении.

 

5. Для сооружений, перечисленных в поз.1-3 настоящего приложения, с фундаментами в виде сплошных плит предельные значения средних осадок допускается увеличивать в 1,5 раза.

 

6. На основе обобщения опыта проектирования, строительства и эксплуатации отдельных видов сооружений допускается принимать предельные значения деформаций основания, отличающиеся от указанных в настоящем приложении.

 

 

    

    

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Справочное

    

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

КОЭФФИЦИЕНТЫ НАДЕЖНОСТИ  

 

#G0   - по нагрузке;
  - по материалу;
  - по грунту;
  - по назначению сооружения;
- коэффициент условий работы.

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ#S

 

#G0   - среднее значение характеристики;
  - нормативное значение;
  - расчетное значение;
  - доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений;
  - плотность;
  - плотность в сухом состоянии;
  - плотность обратной засыпки;
  - коэффициент пористости;
  - влажность природная;  
  - влажность на границе пластичности (раскатывания);  
  - влажность на границе текучести;  
  - конечная (установившаяся) влажность;  
  - влажность, соответствующая полному водонасыщению;  
  - начальная просадочная влажность;  
  - влажность набухания;  
  - влажность на пределе усадки;  
  - степень влажности;
  - показатель текучести;
  - удельный вес;
  - удельный вес с учетом взвешивающего действия воды;  
  - начальное просадочное давление;  
  - давление набухания;  
  - относительная просадочность;  
  - относительное набухание;
  - относительная линейная усадка;  
  - относительное суффозионное сжатие;  
  - относительное содержание органического вещества;  
  - степень разложения органического вещества;  
  - удельное сцепление;  
  - угол внутреннего трения;  
  - модуль деформации;  
  - коэффициент Пуассона;
  - предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов;  
- коэффициент консолидации.

 

НАГРУЗКИ, НАПРЯЖЕНИЯ, СОПРОТИВЛЕНИЯ  

 

#G0   - сила, расчетное значение силы;
  - сила на единицу длины;
,   - вертикальная и горизонтальная составляющие силы;  
,   - силы, действующие по плоскости скольжения, соответственно сдвигающие и удерживающие (активные и реактивные);  
  - сила нормальная к подошве фундамента;
  - то же, на единицу длины;
  - собственный вес фундамента;
  - равномерно распределенная вертикальная пригрузка;
  - среднее давление под подошвой фундамента;
  - нормальное напряжение;
  - касательное напряжение;
  - избыточное давление в поровой воде;  
  - вертикальное нормальное напряжение полное;  
  - то же, от собственного веса грунта;  
  - то же, дополнительное от внешней нагрузки (давления фундамента);  
    - расчетное сопротивление грунта основания (предел линейной зависимости "нагрузка-осадка");  
  - расчетное сопротивление грунта (для предварительного назначения размеров фундаментов), принимаемое в соответствии с рекомендуемым приложением 3;
- сила предельного сопротивления основания, соответствующая исчерпанию его несущей способности.

 


Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 536; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!