На контакте 3 и 4 слоёв: s_zq₅= 2×9,8+93,56 = 113,16 кПа; 0,2s⁵_zq=22,63кПа.

На контакте 4 и 5 слоёв: s_zq₆= 4×9,8+113,16 = 152,36 кПа; 0,2s⁶_zq=30,47кПа.

На последнем слое: s_zq₇= 3,5×11,4+152,36 = 192,26 кПа; 0,2s⁷_zq=38,45кПа.

2) Строится эпюра дополнительных напряжений s_z_р.

Расчет эпюры дополнительных напряжений сводим в таблицу 7.1.

где Р_ср – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

σ_zg_,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы фундамента, кПа;

P_o = 105,5-27,25 = 78,2 кПа.

Найдем коэффициенты относительной сжимаемости и модули деформации по формулам (7.6) и (7.7)

;

Расчет эпюры дополнительных напряжений сводим в таблицу 7.1.

Таблица 7.1- Распределение напряжений по оси фундамента

Наименование грунта	h=xb/2,м	x=2h/b	a		s_zр		0,2 s_zq,кПа
1	2	3	4		5		6
Песок пылеватый	0 0,4	0 0,4	1 0,977		78,2 76,4		8,25
Супесь тугопластич.	0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2	0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2	0,881 0,755 0,642 0,550 0,477 0,420 0,374		68,9 59,0 50,2 43,0 37,3 32,8 29,2		17,93
Песок мелкий	3,6 4,0 4,4	3,6 4,0 4,4		0,337 0,306 0,280		26,4 23,9 21,9	22,63

3) Окончательно величина осадки рассчитывается по формуле (7.8):

4) Сравниваем значение величины осадки с предельным. По приложению 4 [3] предельное значение осадки равно 8 см, что больше полученного значения 1,61 см, следовательно площадь фундамента и глубина заложения подобраны верно.

Рисунок 7.1 – Осадка в сечении 1-1

7.2 Расчет осадки в сечении 2-2

Расчет для линейно деформируемого слоя производят в следующем порядке:

1) Слева от оси, проходящей через середину подошвы фундамента, строим эпюру напряжений s_zq от собственного веса грунта. Эпюру дополнительных вертикальных напряжений строят справа от оси действия нагрузок.

Эпюра природных напряжений аналогична сечению I – I.

Напряжения от собственного веса грунта такие же как и в сечении I – I.

Значение дополнительных напряжений на уровне подошвы фундамента будут равны:

Р₀= 139,7-27,25 = 112,45 кПа

2) Находим дополнительные напряжения σ_zp и запишем в таблицу 7.2.

Таблица 7.2- Расчет эпюры дополнительных напряжений s_z_р

Наименование грунта	h=xb/2,м	x=2h/b	a	s_zр	0,2 s_zq,кПа
1	2	3	4	5	6
Песок пылеватый	0 0,4 0,8	0 0,4 0,8	1 0,977 0,881	112,4 109,8 99,0	8,25
Супесь тугопластич.	1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2	1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2	0,755 0,642 0,550 0,477 0,420 0,374	84,9 72,2 61,8 53,6 47,2 42,0	17,93
Песок мелкий	3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6	3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6	0,337 0,306 0,280 0,258 0,239 0,223	37,9 34,4 31,5 28,9 26,9 25,1	22,63
Глина полутвердая	6,0	6,0	0,208	23,4	30,47

3).Окончательная величина осадки рассчитывается по формуле (7.8)

4) Сравниваем значение величины осадки с предельным. По приложению 4 [3] предельное значение осадки равно 8 см, что больше полученного значения 2,61см, следовательно площадь фундамента и глубина заложения подобраны верно.

Рисунок 7.2 – Осадка в сечении 2-2

7.3 Расчет осадки в сечении 3-3

Расчет для линейно деформируемого слоя производят в следующем порядке:

1) Эпюра напряжений s_zq от собственного веса грунта такая же как в первых двух сечениях.

2) Строим эпюру дополнительных напряжений s_z_р.

Значение дополнительных напряжений на уровне подошвы фундамента

P_o = 136,83-27,25 = 109,58 кПа.

Расчет эпюры дополнительных напряжений s_z_рсводим в таблицу 7.3.

Таблица 7.3- Расчет эпюры дополнительных напряжений s_z_р

Наименование грунта	h=xb/2,м	x=2h/b	a	s_zр	0,2 s_zq,кПа
1	2	3	4	5	6
Песок пылеватый	0 0,4 0,8	0 0,4 0,8	1 0,977 0,881	109,6 107,1 96,6	8,25
Супесь тугопластич.	1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2	1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2	0,755 0,642 0,550 0,477 0,420 0,374	82,7 70,4 60,3 52,3 46,0 40,9	17,93
Песок мелкий	3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6	3,6 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6	0,337 0,306 0,280 0,258 0,239 0,223	36,9 33,5 30,7 28,3 26,2 24,4	22,63
Глина полутвердая	6,0	6,0	0,208	22,8	30,47

3) Окончательная величина осадки рассчитывается по формуле 7.7.

4) Сравниваем значение величины осадки с предельным. По приложению 4 [3] предельное значение осадки равно 8 см, что больше полученного значения 2,54 см, следовательно площадь фундамента и глубина заложения подобраны верно.

Рисунок 7.3 – Осадка в сечении 3-3

Вывод: В результате расчета фундаментов по второй группе в выбранных сечениях допустимая деформация больше, чем полученные расчётные значения.

7.4 Расчет затухания осадки во времени для сечения 1-1

Т.к. двухсторонняя фильтрация используем случай 0-1.

Расчет ведут методом эквивалентного слоя при слоистой толще грунтов в следующей последовательности:

1) Полную стабилизированную осадку определяем по формуле

, (7.11)

где h_{э -}мощность эквивалентного слоя, м;

m_vm – средний коэффициент относительной сжимаемости грунта, МПа^-1;

2) определяют мощность эквивалентного слоя по формуле

h_э= A_wmb, (7.12)

где A_wm – коэффициент эквивалентного слоя, зависящий от коэффициента Пуассона, формы подошвы, жесткости фундамента принимаемый по табл. 6.10 ,

A_wm=2,4 (для пылевато-глинистых грунтов);

h_э= 2,4 × 2 = 4,8м

Н = 2 h_э = 2 ×4,8 = 9,6 м

Рисунок 7.4

3) определяют средний относительный коэффициент сжимаемости по формуле:

, (7.13)

где h_i – толщина i-го слоя грунта, м;

m_n_i – коэффициент относительной сжимаемости i-го слоя, МПа^-1;

z_i – расстояние от середины слоя i-го слоя до глубины 2h_э, м.

4) По формуле (7.11.) найдем осадку

5) Определяют коэффициент консолидации по формуле

, (7.14)

где g_w – удельный вес воды, кН/м³;

К_фт– средний коэффициент фильтрации, определяемый по формуле

, (7.15)

где Н – мощность сжимаемой толщи, м;

k_ф_i - коэффициент фильтрации i-го слоя грунта, см/год.

6) Вычислим время, необходимое для уплотнения грунта до заданной степени по формуле

(7.16)

год = 0,23N суток = 5,52N ч

Задаемся значениями U по таблице V.4[14], значения N для трапецеидального распределения уплотняющих давлений определяют по формуле

(7.17)

где I- величина интерполяционных коэффициентов по таблице V.5.

Данные сводим в таблицу 7.4.

Таблица 7.4

U	N	t = NT	S_t = SU
0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90	0,06 0,15 0,27 0,42 0,6 0,82 1,1 1,5 2,2	0,014 0,035 0,06 0,097 0,138 0,189 0,253 0,345 0,506	0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45

7.5 Расчет затухания осадки во времени для сечения 2-2

Расчет ведут методом эквивалентного слоя при слоистой толще грунтов в следующей последовательности:

Расчет и проектирование фундаментов в городе Косомольск-на-Амуре (стр. 6 из 8)

7.3 Расчет осадки в сечении 3-3

7.5 Расчет затухания осадки во времени для сечения 2-2