Расчет осадки методом послойного суммирования

Распределение давления в грунте

Вследствие веса сооружения в фундаментах возникают напряжения
сжатия, которые должны быть распределены по грунту основания как можно более
равномерно. Упрощенно принимают, что давление от фундамента на землю
распространяется под углом в 45°. В действительности давление распространяется в
форме луковицы под основанием сооружения. При этом получаются линии равных
сжимающих напряжений, называемые изобарами. Распределение этих изобар называется
также «луковицей давлений». По распределению изобар видно, что сжимающие
напряжения под подошвой самые большие. В случае точечного фундамента напряжения
уже на глубине, равной удвоенной ширине подошвы фундамента, почти равны нулю. В
случае ленточных фундаментов это происходит на глубине, равной утроенной ширине
подошвы. Изобары различных фундаментов не должны пересекаться, так как в районе
пересечения происходит увеличение напряжений. Это может привести к
непрогнозируемым осадкам здания (сооружения).
 

Метод — послойное суммирование

Метод послойного суммирования позволяет определять осадку как отдельно стоящего фундамента, так и фундамента, на осадку которого влияют нагрузки, передаваемые соседними фундаментами, а также нагрузки на полы и прилегающие площади.

Метод послойного суммирования осадок позволяет учесть неоднородность основания, выражающуюся в изменении модуля деформации по глубине.

Метод послойного суммирования в обычной его интерпретации позволяет рассчитать осадку по одной или нескольким вертикалям. Средняя же осадка определяется средней величиной осадок для различных вертикалей. Это, с одной стороны, искажает действительный результат, а с другой, — существенно увеличивает объем вычислений, если брать большое число вертикалей.

Эпюра осадки основания резервуара, полученная методом послойного.| Эпюры — вертикальных сжимающих напряжений под днищем резервуара.| Эпюра распределения реактивных давлений под подошвой кольца жесткости резервуара.

Методом послойного суммирования просчитана кривая осадок ( рис. 35) для основания резервуара. Глубина сжимаемой толщи основания при этом взята равной, 25 — м из, соотношения o z0 2 ре, где ре — бытовое давление грунта.

Методом послойного суммирования осадок по осевым напряжениям рекомендуется пользоваться и при определении дополнительных осадок, возникающих от взаимного влияния соседних фундаментов, а также осадок уже существующих фундаментов, возникающих вследствие загружения соседних площадей. При таких условиях задача нахождения осадки осложняется тем, что по оси данного фундамента необходимо найти дополнительные напряжения от соседних фундаментов или загруженных площадей. Эти напряжения находят по методу угловых точек, если рассматриваемую ось принять за угловую. Метод угловых точек подробно изложен и проиллюстрирован примером в гл. Полная осадка с учетом влияния соседней нагрузки определяется от суммарной эпюры напряжений по рассматриваемой оси.

Применение метода послойного суммирования наиболее эффективно при больших размерах подошвы фундамента и при слоистых основаниях с резко изменяющейся сжимаемостью отдельных слоев. Послойное суммирование осадок может быть выполнено и с учетом всех трех компонентов напряжений, действующих в основании.

Идея метода послойного суммирования заключается в следующем.

Развивая основные особенности метода послойного суммирования для определения полной осадки моренных грунтов, Е. Ф. Винокуров ( 1963 г.) предлагает принимать величину сжимаемой толщи основания на глубине, где осадка слоя толщиной 0 2 b составляет 15 % осадки первого слоя.

При расчете осадок отдельно стоящих фундаментов методом послойного суммирования следует учитывать схему распределения вертикальных давлений в толще основания, приведенную на рис. 3.20 ( 1 прил.

При определении деформаций основания в настоящее время используют либо метод послойного суммирования, либо метод упругого полупространства. Однако оба этих Метода не учитывают наличие сил морозного пучения.

Суммарная осадка фундамента при его повторном нагружении Sem S AS может быть установлена, если в известную форму метода послойного суммирования внести коррективы, которые бы в первом приближении учитывали концентрацию вертикальных напряжений, возникающую при повторном нагружении лессовых суглинков.

В этой связи представляется целесообразным применить другой принцип определения толщины сжимаемого слоя грунта, а именно тот, который используется при вычислении осадок фундаментов методом послойного суммирования. Нижнюю границу Н сжимаемой толщи принимаем на той глубине от подошвы фундамента, на которой дополнительное давление ( под центром тяжести подошвы) от передаваемой фундаментом нагрузки составляет 20 % бытового ( природного) давления.

Компрессионная зависимость торфа.

Задача 4.2.8. Используя значения напряжений aZG и aZP, найденные при решение задач 4.1.1 ( площадка А) и 4.1.12, вычислите осадку основания насыпи методом послойного суммирования. Модуль деформации суглинка примите равным 9 0 МПа, песка — 16 0 МПа. На глубине более 10 м залегает малосжимаемый грунт, деформацией которого можно пренебречь.

Осадка — грунт

В ходе выщелачивания солей идет непрерывное и неравномерное нарастание осадки грунта.

В первые два года эксплуатации необходимо вести контроль за осадкой грунта над заземляющим устройством. При усадке грунта необходимо досыпать и тщательно его утрамбовать.

При решении задачи об укладке трубопровода в траншею или при осадке грунта могут иметь место неупругое смещение и соответствующий этому смещению поворот левой заделки. В этом случае проекции вектора смещения добавляются со своим знаком в правые части первых трех уравнений системы, а проекции вектора угловых смещений — в правые части трех последних уравнений системы. Причем угловым смещениям присваивается знак плюс, если поворот заделки осуществляется против часовой стрелки и знак минус в противном случае.

Для учета характера изменения напряженно-деформированного состояния трубопровода во времени при изменяющейся осадке грунта применен шаговый метод, который известен в литературе под названием метода последовательных нагружений. При этом конечное состояние системы на Z — M шаге решения принимается за исходное состояние на ( г 1) — м шаге. Таким путем решается задача с учетом физической нелинейности грунта и геометрической нелинейности системы во времени.

Данный слой из-за изменения фазового состояния отличается сезонными пучениями и осадками грунтов.

В процессе консолидации грунта насыпи основную роль играют следующие составляющие: осадка грунта при оттаивании за счет заполнения пустот, оставшихся после завершения возведения насыпи: уплотнение за счет оттока излишней влаги, содержащейся в мерзлой породе; уплотнение — под действием веса самого грунта насыпи и динамической нагрузки.

Обследование трассы проводится с целью предотвращения повреждений кабельной линии в результате осадки грунта, проведения земляных работ и других причин.

Раскатка кабелей с применением раскаточных роликов ( стрелкой условно показано направление раскатки.

Это необходимо для компенсации возможных продольных напряжений, возникающих в результате осадки грунта или температурных воздействий на кабель в холодное время года, когда его общая длина может изменяться.

При проектировании и формировании насыпи следует учитывать явление зондирования, т.е. осадку насыщенного грунта в подстилающем грунте основания вследствие оттаивания содержащихся в нем ледяных включений и, следовательно, уменьшения объема грунта. Глубина зондирования насыпного грунта зависит от его дренажных свойств, теплопроводности, высоты и ширины насыпи, степени нарушения мохораститель-ного слоя, льдонасыщенности и структуры грунта в основании, а также от времени года, когда производятся работы.

Заготовки коллекторов пылеуловителей.

Перед укладкой коллекторов в траншею необходимо тщательно подготовить основание, так как осадка грунта может привести к большим напряжениям в трубопроводах, соединяющих пылеуловители с коллекторами.

Проезжие части нельзя засыпать грунтами, обладающими присадочными свойствами, так как глубокая осадка грунтов опасна для транспорта, а осадка после устройства дорожных одежд приводит к дополнительным затратам на ремонт.

Электрооомотическое закрепление ведется при максимальном вакууме; и в процессе уплотнения замерами контролируется осадка грунтов, уровень грунтовых вод и температуры уплотняемого оттаивающего грунта.

Раскатка кабелей с применением раскаточных роликов ( стрелкой условно показано направление раскатки.

Осадка — фундамент

Осадка фундамента должна начаться после окончания работ первой стадии и определяется по показаниям фиксаторов. Первоначальное показание фиксаторов колеблется в пределах 3 — 7 мм за сутки, а в дальнейшем — до 30 мм в сутки. Как уже указывалось выше, скорость осадки свыше 20 мм в сутки нежелательна. В этом случае скорость бурения должна быть уменьшена. Кроме того, начало осадки фундамента видно по образованию щели между отмост-кой и цоколем трубы со стороны крена трубы.

Наиболее интенсивная осадка фундаментов на оттаивающих грунтах наблюдается в начальный период существования сооружения, когда скорость оттаивания грунтов под сооружением наибольшая, что обусловливает целесообразность предварительного оттаивания грунтов на некоторую глубину до возведения фундаментов сооружения как меру, уменьшающую последующие осадки и их неравномерность.

Эпюры напряжений от нагрузок, передаваемых непосредственно подошвой фундамента.

Осадку фундамента вычисляют по суммарным сжимающим напряжениям, возникающим в основании от нагрузок, передаваемых непосредственно грунту фундаментом и от веса насыпи.

Осадку фундамента проверяют до полной ее стабилизации.

Осадку прерывистого фундамента, учитывая распределительную способность грунта, следует определять как осадку условного сплошного ленточного, ширина которого р-авна ширине укладываемой плиты ( без вычета площади пустот) при соответствующем давлении на основание ( см. гл.

Осадкой фундамента называется вертикальное его перемещение вследствие деформации толщи грунта, расположенной ниже подошвы фундамента.

Величину осадки фундамента определим по табл. 10 упомянутого выше пособия ( см. стр.

Причиной осадки фундаментов также является низкая несущая способность пластично-мерзлых грунтов, а в некоторых случаях и талых за счет воздействия динамических нагрузок от вибрирующих агрегатов.

Измерение осадки фундамента вертикальных и шаровых резервуаров должно производиться нивелированием в абсолютных отметках по глубинному реперу и реперам на фундаменте или опорах резервуара.

Определяем осадку фундамента по формуле (3.70) ( 5 прил.

На осадку фундамента влияет лишь толща грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определенной мощности.

На осадку фундаментов, не имеющих внутренних пустот, глубина заложения фундаментов при неизменных их размерах в плане, в однородных по сжимаемости грунтах влияет несущественно. Очень часто сжимаемость грунтов с глубиной уменьшается. В таких случаях увеличение глубины заложения фундаментов до слоев грунта с более высокими модулями общей деформации является эффективным средством снижения осадок.

На осадку фундамента дымовой трубы влияют: состояние отмостки по периметру трубы и кольцевого лотка для отвода атмосферных осадков, герметичность водопроводных и канализационных систем, расположенных на расстоянии менее 100 м от фундамента трубы, колебания почвы от работы машин, механизмов и движения поездов.

При осадке фундамента резервуара больше предусмотренной проектом предприятие или организация, которойподчиняется склад аммиака, с участием компетентных организаций должна предусмотреть и выполнить мероприятия для дальнейшей безопасной работы резервуара и примыкающей к нему коммуникации.

Осадка — грунт

Позитиакый трубопровод завершенный.

Осадка грунта на уровне верха сооружения равна осадке на критическом уровне, т.е. действия срезывающей силы не наблюдается.

Позитивный трубопровод незавершенный.

Осадка грунта на уровне верха сооружения больше, чем на критическом уровне, в результате направленный вверх срезывающей ( вертикальной) силы в слоях грунта. При таком варианте нагрузка переводится на верх трубы.

Затухание осадки грунтов во времени ( их консолидация) является сложным процессом, на который оказывают влияние водопроницаемость, структура, поровое давление, ползучесть скелета грунта, сжимаемость самих минеральных частиц, воды и защемленного воздуха, условия нагружения, а также геологическое строение площадки.

В случае осадки грунта в пазухах котлована станции для обеспечения надежности стыков трубопроводов, проложенных между камерой и насосной станцией, трубы укладывают на балках и опорах, заглубленных до ненарушенного массива грунта.

Для учета осадки грунта в период эксплуатации трубопровода засыпку траншеи в зимний период должны осуществлять с превышением над поверхностью строительной полосы не менее чем на 30 % от глубины траншеи.

Для изучения характера осадки грунта были проведены экспериментальные исследования с учетом особенностей формирования ложа трубопровода на трех стендах с трубами диаметром 820, 1020 и 1220 мм.

Физико-механические характеристики грунтов ( случай 3.

В связи с осадкой грунта и трубопровода в зоне между карстовыми полостями происходит взаимовлияющая деформация участков трубопровода над карстовыми полостями. Уровень напряжений от опорных изгибающих моментов в участке трубы, находящемся в гипсе, и напряжений от пролетных изгибающих моментов в зоне второй карстовой полости примерно одинаковы.

Валик пополняет полости от естественной осадки грунта вследствие его уплотнения и защищает траншею от размывов дождевыми и снеговыми водами при неблагоприятных топографических условиях трассы. Кроме того, валик обозначает трассу трубопровода на поверхности земли.

Схема поперечного сечения сооружения в виде трехшарнирной арки пролетом / 10 м.

Такая арка нечувствительна к осадкам грунта и не теряет прочности при значительных перемещениях опор.

При уменьшении нагрузки до ст0 осадка грунта уменьшается на величину 6 и становится равной 66; процесс разгрузки изображается линией АВ. Предполагается, что при новом загру-жении до as снова происходит осадка на величину б / и что линия А В соответствует каждому последующему циклу загруже-ния. При определении положения линии АВ необходимо учитывать длительность процессов загрузки и разгрузки, так как при очень быстрых изменениях нагрузки, характерных для фундаментов машин, грунт основания получает только часть возможной деформации.

На территориях, где ожидаются осадка грунта и образование уступов, вводы водопровода прокладывают в каналах, при этом зазор между верхом трубы и перекрытием канала должен быть не менее расчетной величины уступа.

Причины появления осадки фундамента

Состав грунта – это одна из самых главных причин, из-за которой возникает осадка основания дома. Почва делится на виды и каждый обладает своей прочностью. Самыми прочными видами почвенного покроя являются скальный грунт и дисперсная почва. По-другому эти почвы называют несвязными, так как они не сохранят в себе влагу.

Расчет осадки методом послойного суммирования

Определение типа грунта вручную

В основе первого вида почвы лежат монолиты, а второй вид состоит из минерального зерна различного размера. Но существуют связные виды почву, они поглощают и сохраняют в себе влагу, поэтому основной составляющей этих типов почвенного покроя является глина, из-за чего слой грунта приобретает свойство подвижности и деформации. В холодное время года, содержащаяся в таких типах почвы влага, замерзает и слой грунта расширяется. Первая причина – связный слой грунта почвы. Вторая причина – особенности конструкции основания дома. Третья причина – неправильно распределенное давление стен на фундамент. При строительстве дома следует учитывать все эти факторы, чтобы в будущем не столкнуться с данной проблемой.

Осадка — грунт

Существенными недостатками открытых работ являются неизбежная осадка грунта после засыпки траншеи ( даже при весьма тщательной засыпке) и как следствие — просадка пути, а также большие объемы непроизводительных земляных работ, повреждение дорожных и уличных покрытий и трудность механизации работ в условиях ведения их на застроенных участках. Кроме того, при пересечении уличных магистралей возникают затруднения для движения транспорта и пешеходов; требуется исключительно тщательное ведение работ во избежание повреждения магистралей подземного городского хозяйства — газопроводов, электрических и телефонных кабелей, различного рода других трубопроводов и каналов. Для предохранения от повреждений фундаментов расположенных вблизи строений необходимо применять тяжелые типы креплений стенок траншей

Организация работ по пересечению трамвайных путей значительно проще, так как пакеты для временных мостов легче и, что особенно важно, работы можно беспрепятственно вести в ночное время, когда трамвайное движение прекращается.

Явление подземного туннелирования в результате осадки грунтов в пределах ореола оттаивания вокруг теплого подземного трубопровода, установленное впервые на нефтепроводе Норман — Уэлс — Зама, может иметь достаточно широкое распространение. Эта вероятность должна учитываться при проектировании и мониторинге трасс трубопроводов.

В мерзлотоведении известен способ определения осадки грунта по величине его смещения вокруг вертикально заглубленного нагретого стержня, который использован американскими специалистами для определения характера и последствий деформации породы при протаивании вокруг скважины.

Схема централизованной ( групповой установки дыхательной аппаратуры в резервуарном парке для нефти емкостью 320 тыс. л3.

Опора на обсыпке по мере осадки грунта наращивается.

При вибрации оборудования или трубопроводов очень опасна осадка грунта и фундаментов под ними. Как правило, такая осадка происходит неравномерно, в результате чего могут произойти перекосы опор и даже зависание их на трубопроводах. Такие опоры теряют устойчивость и не могут обеспечить надежного защемления трубопроводов. Опытом эксплуатации установлено, что амплитуда колебаний трубопроводов при вибрации достигает 20 мм, а иногда и 45 мм. В результате таких вибраций появляются трещины как на сварных швах, так и на теле трубопровода. Кроме того, при этом происходят обрыв фундаментных болтов и шпилек на хомутах крепления трубопроводов, разрушение стен сооружений и другие серьезные повреждения.

В полевых условиях работ, где допускается естественная осадка грунта после засыпки траншей, над ними устраивают валики из грунта с расчетом на постепенную осадку.

В полевых условиях работ, где допускается естественная осадка грунта после засыпки траншей, над ними устраивают валики из грунта с расчетом на постепенную осадку.

Пространственные покрытия, усиленные угловыми устоями.

При таком решении пространственные покрытия чувствительны к осадкам грунтов под фундаментами устоев. При сильно деформируемых грунтах в отдельных случаях прибегают к устройству дополнительных затяжек в уровне фундаментов с целью гашения их горизонтальных распоров.

При укладке труб в районах, где ожидается осадка грунта, в районах распространения макропористых про-садочных грунтов, а также возможной интенсивной вибрации грунта рекомендуется использовать резиновое уплотнение.

В первые два года эксплуатации необходимо следить за осадкой грунта над заземляющим устройством. При осадке грунт нужно досыпать и тщательно утрамбовывать.

В первые два года эксплуатации необходимо следить за осадкой грунта над заземляющим устройством. При осадке грунт нужно досыпать и тщательно утрамбовать.

Влияние силы сопротивления обрабатываемой среды на размах колебаний вибромолота и внедрение рабочего инструмента I — р — 0 13. 0 5. ы0 201 / сек. i 1. сухое и вязкое трение соответствуют данным машины ВР-25 и приблизительно эквиваленты 0 1 критического затухания 1.

На рис. 23 показана зависимость размаха колебания и величины осадки грунта ( внедрения рабочего инструмента) при соотношении масс 0 5 и в случае практически невесомого рабочего инструмента m 0 разрушающего органа или при его полном отсутствии, например при уплотнении грунта непосредственно корпусом вибромолота.

Поведение грунта при морозе промерзание

Мокрый связанный грунт особенно чувствителен к морозу. Мороз
проникает в зависимости от климатических условий примерно от 0,80 до 1,75 м в
глубину грунта. До этой глубины, глубины промерзания, вода, находящаяся в
грунте, может замерзать. При этом объем воды увеличивается примерно на 10%. Так
как в промокшем пространстве в порах связанного грунта нет места для увеличения
объема, то грунт начинает подниматься вверх. При этом говорят о морозном пучении
грунта. Ледяные линзы возникают потому, что вследствие капиллярного действия
влага поднимается из незамерзших слоев грунта и замерзает при попадании в зону
мороза. Эти морозные выпучивания обусловлены ледяными линзами, которые в
зависимости от влажности и капиллярности грунта могут быть различной величины, и
могут приводить к значительным морозным разрушениям. Морозные разрушения в
большинстве случаев проявляются только после оттаивания грунта, например как
выпучивание садовых стен, как трещины в строительных конструкциях или как
повреждения дорожного покрытия.
 

Важность расчетов

На практике случается так, что фундамент имеет низкую прочность на изгибание и может деформироваться из-за увеличенных линейных габаритов основы и недостаточной толщины фундамента. Основная область применения расчета осадки по методике послойного суммирования – расчет прочности фундамента ленточного типа, так как именно для таких оснований невозможно гарантировать максимальную предельную нагрузку на почву в расчете на квадратный метр площади, из-за чего осадочные явления могут проявлять себя хаотически, и в любых локальных участках основания.

Параметры расчета ленточного фундамента, необходимые выкладки и вспомогательные характеристики регламентированы СНиП 2.02.01-83, а практический пример расчета поможет детальнее разобраться в методике.

Расчет осадки методом послойного суммированияВыдержка из СНиП 2.02.01-83

Правильное применение

Точность расчетов заключается в том, что определяются не только основополагающие параметры осадок грунта, но и вторичные факторы, могущие возникать в конкретных сооружениях согласно расчетному напряжению.

Точный расчет осадки фундамента проводится для того, чтобы:

  1. Вычислить осадку отдельной основы или группы находящихся рядом фундаментов, а также присоединенных к ним оснований;
  2. Произвести точные расчеты осадки фундамента, построенного их разнородных стройматериалов. Значения осадочных свойств и физических параметров фундамента изменяются с изменением модуля деформации по мере увеличения заглубления основания;
  3. Методика расчета осадок фундаментов помогает точно вычислить осадочные параметры основания по группе вертикальных осей, при этом значения угловых переменных можно не учитывать, а пользоваться периферийными или центральными значениями. Но реализовать это условие возможно, если по периметру фундамента проходят равномерные и структурно одинаковые слои грунта.

Расчет осадки методом послойного суммированияРасчеты оснований под ленточные фундаменты

Осадочные явления в фундаменте могут возникать от воздействия рядом стоящих оснований, так как при возрастании нагрузки на основу сооружения будет происходить просадка грунта, и, чем мощнее и тяжелее фундамент, тем сильнее будут осадочные явления. При проектировании и составлении схем расчетов основания фундамента создание этюдов осадок представляет определенные трудности, так как требуется точно рассчитать по вертикальной оси вертикали усилия, возникающие от прилагаемых усилий на грунт и на боковые стенки основания от рядом стоящих фундаментов.

Для таких сложных расчетов используются экспериментальные формулы, и точки напряжений в фундаменте зачастую вычисляют проведением расчетов угловых точек, а результаты вычислений иногда определяются как оптимально возможные для конкретного фундамента на слоистом грунте.

Расчет осадки методом послойного суммированияРаспределение напряжений по вертикальным осям

Осадка зданий и разрушение грунта

Грунт как строительное основание должен воспринимать силы и
нагрузки от сооружения. При этом строительное основание при нагрузке на него
может сжиматься и деформироваться. Здание осаживается равномерно на несколько
миллиметров. Это называется осадкой. Равномерные осадки обычно не угрожают
зданию, и в нем не возникает осадочных разрушений. Однако если напряжения от
двух рядом стоящих фундаментов пересекаются, то есть накладываются друг на
друга, или под зданием имеет место неравномерное строение слоев грунта
основания, то это может иметь следствием неравномерные осадки. При этом здание
может наклониться в сторону или могут возникнуть осадочные трещины. Могут даже
возникнуть строительные повреждения, которые сделают невозможным дальнейшее
использование здания или сооружения. Связанные и несвязанные грунты имеют
различное поведение в смысле осадок во времени, которое можно определить с
помощью испытания грунта на сжатие. При нагружении связанных грунтов вода,
находящаяся между отдельными зернами или пластинками грунта (вода в порах),
будет выдавливаться. Вытеснение воды из пор происходит очень долго. Поэтому
осадки в связанных грунтах могут продолжаться в течение многих лет. Размер
осадок в зависимости от количества воды в порах может быть очень большим. При
нагружении несвязанного грунта большие осадки произойти не могут. Зерна таких
грунтов расположены очень тесно относительно друг друга. Таким образом, нагрузка
передается от зерна к зерну и распределяется между ними. Однако каркас из зерен
(гранул) тем не менее, может более тесно сжиматься под нагрузкой. Это происходит
уже при нагружении грунта. Для того чтобы избежать опасности осадок в связанных
грунтах, на практике связанный грунт на определенную глубину заменяется
несвязанным грунтом (замена грунта). Если несущая способность грунта будет
превышена, наступает разрушение грунта. При этом фундамент начинает скользить по
шву скольжения вбок, и сооружение резко осаживается или разрушается.
 

Грунты

При возведении сооружений необходимо учитывать несущую
способность грунтов. Они могут быть связанными или несвязанными, изменение их
несущей способности происходит при насыщении грунтов влагой. Несвязанные грунты
состоят из зерен различной величины, которые касаются друг друга. Несвязанные
грунты не удерживают воду, наличие воды (водонасыщение) практически не влияет на
трение между зернами. Так как такие грунты не размягчаются, то их несущая
способность не зависит от влагосодержания, а только от их плотности. Связанные
грунты (суглинки, глины) имеют пластинчатое строение (глиняные лепестки).
Вследствие строения поверхности глиняных лепестков связанные грунты могут
набирать воду и удерживать ее. Водовосприятие размягчает поверхность глиняных
пластинок, что уменьшает трение между пластинками. При этом изменяется
консистенция грунта и уменьшается его несущая способность. При уменьшающемся
содержании влаги несущая способность таких грунтов, соответственно,
увеличивается.
 

Осадка свайного фундамента

Факторы, которые влияют на осадку фундамента, — это конструкция самой постройки и состав самой почвы. Хотя свайные основания отличаются повышенной стабильностью в любых грунтах, при повышенном содержании глины в них они становятся более пластичными и подвижными. Поэтому в этом случае необходимо тщательно рассчитывать длину свай.

На осадку фундамента влияет масса и размеры несущих стен и внутренних перегородок, наличие арок и т. д. Поэтому она может быть неравномерной с различных сторон строения, но тщательный подбор винтовых свай в соответствии с необходимой в каждом случае несущей способностью позволит избежать проседания конструкции.

При определении осадки считается, что нагрузка равномерно распределена по всему периметру основания, который считают монолитным блоком. Верхняя граница такого условного монолита проходит по оголовкам свайных изделий, нижняя – сквозь их наконечники, а боковые – по крайним рядам винтовых свай. Составленный таким образом разрез фундамента позволяет начертить график уплотняющих напряжений, которые способны выдержать слои грунта.

Допустимые осадки свайно-винтового фундамента приводятся в СНиП 2.02.1-83   и они определяются типом постройки:

  • для панельных и блочных бескаркасных домов осадка максимальная осадка не должна превышать 10 см;
  • для сооружений со стальным каркасом допускается максимальная осадка 12 см;
  • для зданий из железобетона значение предельно допустимой осадки равно 8 см и т.д.

Расчет осадки методом послойного суммирования

Чаще всего осадку фундамента рассчитывают методом послойного суммирования. Он предполагает определение осадки отдельных слоев грунта, на которые давит фундамент.

Более подробный алгоритм расчета по методу послойного суммирования выглядит таким образом (рисунок ):

Расчет осадки методом послойного суммирования

  1. Строят эпюру (график) Pzp, на которую наносят дополнительные напряжения (уплотняющие давления) на фундамент.
  2. Строят график природных давлений Pϫz, предварительно разделив чертеж графика на слои, при этом hi должно быть меньше 0,4b.
  3. Определяют осадку Si отдельных слоев почвы, складывают эти величины и получают окончательную осадку фундамента по формулам:

Si = hi*mvi*Pzi, S = ΣSi.

Величина mvi вычисляется в соответствии с данными компрессионных испытаний, а Pzi – по соответствующей эпюре как среднестатистическое дополнительное давление в i-м слое почвы.

Если мы знаем модуль общей деформации каждого слоя почвы Ei, то осадку можно рассчитать по формуле S = Σhi*β/ Ei*Pzi, где коэффициент β согласно СНиП равен 0,8.

При использовании этого метода предусмотрена линейная зависимость между деформациями и напряжениями. Слои рассматривают непосредственно под центром фундамента, исходя из графика максимальных уплотняющих давлений

При построении зависимости Pzp не учитывается слоистость напластований, боковые расширения почвы, а напряжения принимаются во внимание только по вертикали. Выбираем уровень глубины, ниже которого деформации грунта по нашему предположению отсутствуют, исходя из соотношения Pzp меньше или равно 0,2Pϫz (при Ei больше 5 МПа)

При этой характеристике меньше 5 МПа Pzp меньше или равно 0,1Pϫz.

Пример расчета свайного поля

Чтобы правильно рассчитать количество необходимых свай для строительства двухэтажного дома размером 6х12 из бруса размером 200х200, необходимо провести следующие расчеты:

  1. Если для строительства необходимо 51,9 м3 бруса, масса одного кубометра которого составляет 800 кг, получаем общий вес бруса: 51,9*800 = 41520 кг.
  2. Нагрузка, которая приходится от одного этажа строения на фундамент (при расчетной полезной нагрузке, зависящей от количества проживающих в доме людей, составляет по нормативам 150 кг/м2), составляет: 6*12*150 = 10800 кг. В случае двухэтажного дома эту нагрузку увеличивают вдвое и получают 21600 кг.
  3. Примерная снеговая нагрузка (при значении норматива 180 кг/м2) составит 6*12*180 = 12960 кг.
  4. Складываем все массы: 41520 + 21600 + 12960 = 83 680 кг.
  5. Если предельная допустимая нагрузка на сваю составляет 2500 кг, делим 83680 кг на 2500 кг и получаем необходимое количество свай – 34 штуки.

Расчет нагрузки и осадки свайно-винтового фундамента не требует специализированных инженерных знаний и доступен любому владельцу дома, который хочет сэкономить на услугах специализированных проектировочных фирм.

No comments yet, be the first!

Comments

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *