Определение осадки фундамента во времени.

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. Однородный пылевато-глинистый грунт залегает мощным слоем (рис. 7.14, а). Фильтрация воды развивается преимущественно вверх. Осадку во времени, рассчитывают приближенно, как для случая «2».

2. Слой однородного пылевато-глинистого грунта подстилается фильтрующим слоем, расположенным в нижней точке треугольной эпюры напряжений (рис. 7.14,6). При этом расчет можно свести к случаю «О». Высоту треугольной эпюры следует принять равной 2h. Если треугольную эпюру разбить пунктирными линиями, как показано на рис. 7.14,6, то осадка во времени будет развиваться от действия прямоугольной эпюры уплотняющих давлений AEFD (случай «О») и от действия двух треугольных эпюр уплотняющих давлений FEB и DCF. При этом под действием первой треугольной эпюры фильтрация происходит снизу вверх, а под действием второй — сверху вниз. Как доказано, процесс уплотнения от действия этих двух треугольных эпюр соответствует ходу уплотнения в результате фильтрации отжимаемой воды под. действием суммарной прямоугольной эпюры DCGF, т. е. это приводит к случаю «О».

При слоистом залегании грунтов в пределах сжимаемой толщи возможны различные случаи расчетов осадки фундаментов во времени. Когда коэффициенты фильтрации слоев отличаются незначительно, ограничиваются осреднением характеристик грунта.

При слоистом залегании грунтов направления, фильтрации отжимаемой воды зависят от водопроницаемости слоев. На рис. 7.15 даны схемы характерных напластований грунтов.

Схема на рис. 7.15, а: водопроницаемость грунтов по мере увеличения глубины уменьшается, т. е. kf > kf2 > kf3. При таком напластовании затухание осадок во времени приближенно определяют как для случая «2».

Схема на рис. 7.15,6: под сжимаемой толщей залегает прослойка хорошо фильтрующего грунта; наименьшей водопроницаемостью обладает средний слой, т. е. Щ > Щг < Щъ- При таком напластовании принимают, что вода отжимается вверх и вниз. Задачу приближенно сводят к случаю «О», принимая путь фильтрации h = 0,5ha (где ha — мощность сжимаемой толщи).

Схема на рис. 7.15, в: в толще хорошо фильтрующих грунтов залегает слой глины или суглинка. При этом дополнительно определяют осадку, происходящую в результате уплотнения слоя слабо фильтрующего грунта. Развитие этой осадки рассматривают во времени. Вследствие фильтрации воды из слоя пылевато-глинистого грунта в основном вверх и вниз расчет осадки во времени может быть сведен, как указано выше, к случаю «О». При этом путь фильтрации h принимают равным Аг/2. При расчете учитывают развитие осадки во времени только слоя пылевато-глинистого грунта. Нарастание осадки во времени вследствие деформации верхнего и нижнего слоев песка происходит в процессе приложения нагрузки.