Пример 7.2. Определить среднюю осадку фундамента здания методом линейно-деформируемого слоя
Пример 7.2. Определить среднюю осадку фундамента здания методом линейно-деформируемого слоя. Размеры здания 24x24 м, глубина заложения фундамента d = 3,0 м, а среднее давление по подошве фундамента Р = 262 кПа. Основание сложено следующими слоями.
I слой — мягкопластичный суглинок мощностью 7,0 м с е1 = 0,70,
JL = 0,68, γ1 = 18,2 кН/м3, Е1 = 15,4
МПа;
II слой — песок средней крупности, плотный, мощностью 8,0 м с
е2 = 0,65, γ2 = 19,4 кН/м3, Е2 - 20,6
МПа;
III слой — песок мелкий, плотный, насыщенный водой с е = 0,55,
γ3 = 18,8 кН/м3, Е3 = 17,4 МПа.
Подземные воды на участке строительства обнаружены на глубине 10,0 м от поверхности земли.
Решение. Определяем высоту линейно-деформируемого слоя по формуле (7.18), предварительно определив значение коэффициента kp с помощью интерполяции для Р = 262 кПа; kр = 0,962.
Учитывая, что основание неоднородно, поскольку залегают глинистые и песчаные грунты, предположив, что оно сложено только песчаными грунтами, получим:
Hs = Н = (6 + 0,1·24)0,962 = 8,2 м.
Далее определим по этой же формуле высоту линейно-деформируемого слоя в предположении, что оно сложено только глинистыми грунтами:
Нс = (9 + 0,15·24)0,962 = 12,1 м.
Суммарная толщина слоя глинистых грунтов в пределах толщины, равной Нсl = 12,1 м, составляет hcl = 7,0 - 3,0 = 4,0 м. Окончательное значение H найдем по формуле (7.19):
H = 8,2 + (4,0/3) = 9,5 м.
Вычисляем значения относительной высоты слоя:
ζ1 =2·9,5/24 = 0,79.
Для расчета средней осадки предварительно определяем по табл. 7.2 и 7.3, соответственно kс = 1,4 и km = 1,5. Также определяем значения коэффициентов ko и k1 для первого слоя грунта, суглинка мягкопластичного, непосредственно под подошвой фундамента при соотношениях ζo = 2,0/24 = 0 и η= 24/24 = 1,0 по табл. 7.3: Кo = 0. На глубине, равной z = hcl= 4,0 м, при соотношениях ζ1 = 2·4/24 = 0,33 и η= 1,0, величина k1 согласно табл. 7.4 составляет 0,083.
В соответствии с расчетной схемой нижняя граница сжимаемой толщины будет находиться во втором слое грунта (песок средней крупности) на расстоянии 9,5—4,0 = 5,5 м от подошвы суглинка. Тогда заложение фаницы линейно-деформируемого слоя от подошвы фундамента z2 = Н = 9,5 м, относительная глубина заложения этой границы ζ2 — 2·9,5/24 = 0,79, а значение коэффициента к2 согласно табл. 7.4 — 0,198.
Определяем среднюю осадку основания по формуле (7.20):
Это существенно меньше предельного значения допустимой осадки для данного типа сооружения.
