Прочностные характеристики грунта — угол внутреннего трения ф и удельное сцепление, с — определяют не непосредственно из опытов, а после построения графиков (см. рис. 2.9 или 2.13). Поскольку построение этих графиков по точкам вносит в расчеты элемент субъективности, результаты серии опытов на сдвиг аппроксимируют прямой, используя для обработки экспериментальных данных метод наименьших квадратов.

Расчетные значения прочностных характеристик с, ср и Rc (временное сопротивление на сжатие образцов скальной породы в водонасыщенном состоянии), а также плотности грунта р, удельного веса у, которые используются для оценки устойчивости массивов грунтов, определяют по формуле (2.31).

Пользуясь этими формулами, при числе экспериментов не менее 6 определяют необходимые расчетные значения характеристик грунта. При назначении числа определений следует иметь в виду, что чем больше будет проведено опытов, тем меньше будет значение ta при той" же доверительной вероятно ...

Свайные фундаменты из свай трения (висячих) рассчитываются дополнительно по второй группе предельных состояний (по деформации). Давление, передаваемое сваей трения на грунт основания, вызывает в нем развитие напряжений, под действием которых грунты основания будут, как отмечалось ранее, испытывать деформации упругие, уплотнения и пластические (см. рис. 11.18). Деформации, возникающие в зоне уплотнения и упругие деформации за пределами этой зоны ниже плоскости, проходящей через нижние концы свай, развиваются аналогично деформации грунтов под фундаментами на естественном основании. Вследствие этого при расчете осадки свайных фундаментов рассматривают условный фундамент, При этом принимают, что давление по подошве условного фундамента распределено равномерно. В случае сравнительно частого расположения свай это приблизительно соответствует действительности, начиная с глубины, равной одному-полутора размерам поперечного сечения свай. Этому способствует наличие уплотненной зоны грунта, котор ...

При развитии осадки поверхности слоя грунта загруженного сплошной нагрузкой, во времени происходит фильтрация воды либо только вверх, либо вверх и вниз. Для плоской и пространственной задач при местной нагрузке методика рас< чета деформации грунтов во времени была выполнена В. А. Флориным в конечных разностях. В частности, для плоской задачи направления фильтрации из зоны повышенных давлений схематично показаны на рис. 7.13. Так как эта зона располагается непосредственно под фундаментом, преобладающим будет направление фильтрации вверх. Поэтому при расчетах часто ограничиваются учетом только этого направления.

При расчете осадки фундамента во времени Н. А. Цытович рекомендует принимать распределение уплотняющих напряжений по эквивалентной треугольной эпюре. В этих случаях принимают фильтрацию воды условно только по вертикали.

При однородном грунте в пределах сжимаемой толщи рассматривают два характерных вида фильтрации воды (рис. 7.14):

1. ...

Внецентренно нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы. Обычно такое нагружение фундамента является либо результатом передачи на него над земными конструкциями момента и горизонтальной составляю щей, либо результатом одностороннего давления грунта на его боковую поверхность.

Рассмотрим в самом общем виде ленточный фундамент под стену. Пусть на обрез фундамента действуют три составляющие нагрузки: Won, Мои и f ой п (рис. 10.8). Кроме того, на фундамент действуют его собственный вес Gfu и вес обратной засыпки с одной стороны фундамента GgU, активное давление грунта.

При проектировании задачу решают последовательным приближением, руководствуясь выражением (10.11), условиями (10.12) и (10.13). В случае необходимости- значение R уточняют по вы­ражению (9.11). Для упрощения сначала размеры подошвы определяют, как для центрально нагруженного фундамента, по формуле (10.3). Если э ...

Центрально нагруженным считают фундамент, у которого равнодействующая внешних нагрузок проходит через центр тяжести площади его подошвы.

Как было сказано, при проектировании сначала задаются глубиной заложения фундамента и определяют максимальное расчетное значение нагрузки, действующей на его обрез от основного сочетания нагрузок Non для расчета основания по деформациям.

Кроме iV0ii на основание передаются расчетные значения веса фундамента Gfu и грунта обратной засыпки, расположенной над уступами и наклонными гранями, Ggn. Сумма этих нагрузок уравновешивается реактивным давлением грунта рц. Распределение реактивного давления по подошве жестких фундаментов принимается равномерным (рис. 10.7). Если обозначить неизвестное значение площади подошвы фундамента А и составить сумму проекций всех сил на вертикальную ось, то получим уравнение равновесия, из которого найдем среднее давление по подошве фундамента:

Величина рп должна удовлетворять ус ...

В п. 9 было отмечено, что в случае малосжимаемых грунтов и грунтов средней сжимаемости, залегающих на площадках строительства жилых зданий большой протяженности высотой до 9 этажей и башенного типа высотой до 14 этажей, При расчете оснований по второй группе предельных состояний "(по деформациям) достаточно удовлетворить условие (9.10). При грунтах, обладающих повышенной сжимаемостью, а также при проектировании фундаментов под тяжелые здания основания рассчитывают, исходя из выполнения условий (9.5) или (9.6). Однако для расчета осадок фундаментов надо знать размеры подошвы и давление, передаваемое фундаментами на грунты основания. С этой целью предварительно определяют размеры подошвы фундаментов исходя из расчетного сопротивления грунта основания, т. е. сначала выполняют простейший расчет по второй группе предельных состояний (по деформациям). ...

Расчетные значения физических характеристик грунта, кроме плотности (объемной массы) грунта р, определяют при Yff=l. Расчетное значение плотности и удельного веса грунта находят с учетом показателя точности оценки ее среднего значения аналогично прочностным и деформационным характеристикам грунта.

Деформационные характеристики грунта вычисляются также по формулам (2,30) и (2.31). В этом случае при компрессионных испытаниях рекомендуется определять коэффициент отно­сительной сжимаемости mv, а при полевых испытаниях штампами, загружаемыми статической -нагрузкой, модуль деформации грунта Ео, так как переход от mD к Е0 и наоборот неточен.

Вследствие трудоемкости полевых испытаний грунта статической нагрузкой ограничиваются двухтрехкратной их повторуостью, ...

Выбор оптимального решения для одного наиболее загруженного типичного фундамента еще не свидетельствует о. том, что принимаемый вариант будет оптимальным для всех фундаментов. Кроме того, при рассмотрении одного или ряда типичных фундаментов невозможно установить наибольшие значения ожидаемых неравномерностей осадок. В связи с этим выбирают два-три наиболее приемлемых варианта фундамента. По ним рассчитывают те фундаменты, у которых могут оказаться наибольшие неравномерности осадок или невыгодное расположение свай и т. п. Если расчеты покажут, что проектируемые фундаменты удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к данному сооружению, то разрабатывается в деталях оптимальный вариант, выбранный путем технико-экономического сравнения. При этом стремятся для каждого фундамента найти более выгодное решение.

Задача расчета всех фундаментов с определением осадок и их неравномерностей, в т. ч. с учетом загружения соседних фундаментов, достаточно трудоемка. Такой расчет жела ...

Проследим развитие осадки поверхности слоя полностью насыщенного водой пылевато-глинистого грунта, подстилаемого водонепроницаемой скалой и загруженного сплошной равномерно распределенной нагрузкой. Пусть этот слой покрыт пластовым фильтром, отводящим выжимаемую воду. Уплотнение грунтов происходит в соответствии с теорией фильтрационной консолидации при следующих предпосылках:

рассматриваемый слой толщиной h сложен однородным грунтом, полностью насыщенным свободной, несжимаемой и гидравлически непрерывной водой;

скелет грунта представляет собой линейно деформируемое тело; напряжения, возникающие в нем, мгновенно вызывают его деформации;

грунт не обладает структурной прочностью, поэтому внешнее давление в момент времени, следующий за моментом приложения нагрузки, полностью передается на воду;

движение воды в порах грунта соответствует закону ламинарной фильтрации (Дарси).

При этих предпосылках грунт после приложе ...

Во многих случаях осадки фундаментов можно рассчитывать простым методом эквивалентного слоя, разработанным Н. А. Цытовичем.

Основные допущения этого метода при мощном слое однородного грунта:
грунт однороден в пределах полупространства;
грунт представляет собой линейно деформируемое тело, т. е. деформации его пропорциональны напряжениям;
деформации грунта в пределах полупространства принимаются по теории упругости.

Таким образом, определив по (7.14) толщину эквивалентного слоя he, по формуле (7.15) легко найти осадку фундамента, точно соответствующую осадке поверхности бесконечного полупространства под действием местной нагрузки, вычисляемой по (7.11).

Произведение Av®, называемое коэффициентом эквивалентного слоя для абсолютно жестких фундаментов, приведено в табл. 7.2. ...