ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 1405
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
≈1,2·10-3 см/сек). Для определения zgi в этом слое и ниже его следует учитывать давление столба воды, расположенного выше этого слоя.
Ординаты эпюры zgiвычисляются для всех характерных точек (от отметки природного рельефа или отметки планировки): отметки подошвы фундамента, отметки границ слоев грунта, отметки уровня грунтовых вод. При планировке подсыпкой ординаты эпюры zgi вычисляются от отметки планировки, при планировке срезкой – от отметки природного рельефа. Строят эпюры природных давлений обычно слева от вертикальной оси, проходящей через середину подошвы фундамента. Кроме этого, вычисляются ординаты вспомогательной эпюры 0,2 zg0 .
В данном случае построение ведется от отметки природного рельефа. Таким образом:
на поверхности земли zg0 = 0; 0,2zg0 =0;
на контакте 1 и 2 слоев (мощность 0,9 м)
zg1=h1∙II1=0,9∙16 = 14,4 кПа,
0,2∙zg1=0,2∙14,4 = 2,9кПа;
на уровне грунтовой воды во 2 слое (мощность 2,8 м)
zg2=zg1+h2∙II2 =14,4+ 2,8 ∙ 20 = 70,4кПа,
0,2∙zg2 =0,2∙70,4 = 14кПа;
на контакте 2 и 3 слоев (мощность 1 м)
=zg2+h3∙IIsb2 =70,4+ 1∙10,12 = 80,52кПа,
;
0,2∙zg2 =0,2∙80,52 = 16,1кПа;
3-й слой суглинок полутвердый является водоупорным (т.к. кф=3·10-9 см/сек, что меньше 1,2·10-8 см/сек), тогда
zg3=
+∙h2=80,52+ 10 ∙ 1 = 90,52кПа,
0,2∙zg3 =0,2∙90,52 = 18,1кПа;
Полученный скачок 10 кПа откладывается на эпюре природного давления на кровлю водоупорного слоя (точка 3).
На контакте 3 и 4 слоев (мощность 2,7 м)
zg4=zg3+II3 ∙ h4=90,52+ 2,7 ∙ 20,2 = 145,1кПа,
0,2∙zg =0,2∙145,1 = 29кПа;
на уровне подошвы условного фундамента (мощность 1,7 м)
zg5=zg4+IIsb4 ∙ h5=145,1+ 1,7 ∙ 10 = 162,1кПа,
0,2∙zg5 =0,2∙162,1 = 32,4кПа;
на контакте 4 и 5 слоев (мощность 1,5 м)
=zg5+h6∙IIsb4 =162,1+ 1,5∙10 = 177,1кПа,
0,2∙zg6 =0,2∙162,1 = 35,4кПа;
пятый слои суглинок тугопластичный является водоупорным (т.к. кф=3·10-10 см/сек, что меньше 1,2·10-8 см/сек), поэтому добавляется гидростатическое давление столба воды, тогда
zg6= +h∙2=177,1+ 3,2 ∙ 10 = 209,1кПа,
0,2∙zg6 =0,2∙209,1 = 41,8кПа;
полученный скачок в 32 кПа откладывается на кровле второго водоупорного слоя (точка 6);
на подошве 5 слоя (мощность 4,35 м)
zg7=zg6+h7∙II5 =209,1+ 4,35 ∙ 21,4 = 302,2кПа,
0,2∙zg7 =0,2∙302,2 = 60б44кПа.
Полученные значения ординат эпюры природного давления и вспомогательной эпюры наносятся на графическую схему (рис. 13).
9.1.2. Построение эпюры осадочных давлений.
Осадочным называется вертикальное нормальное напряжение от внешней нагрузки вызывающее уплотнение грунта. Величина осадочного давления непосредственно под подошвой фундамента определяется как
где р - среднее давление под подошвой фундамента (или под подошвой условного фундамента), кПа;
zg - природное давление в уровне подошвы фундамента на естественном основании или в плоскости нижних концов свай для свайного фундамента, кПа.
При построении эпюры осадочных давлений толща грунта ниже подошвы фундамента (или плоскости нижних концов свай) разбивается на элементарные слои толщиной 0,4b, где b - ширина подошвы фундамента (или условного фундамента). При этом высота элементарного слоя должна быть не более 2 м, а модуль деформации - постоянной величиной.
Ординаты эпюр осадочного давления на глубине ziниже подошвы фундамента (подошвы условного фундамента) определяются как
,
где - коэффициент рассеивания, определяемый по табл. 5.8 /6/.
Далее в учебных целях расчет выполняется для свайного фундамента по СНиП 2.02.01-83⃰
;
0,4∙b= 0,4∙bусл=0,4∙2,2=0,88 м 0,9 м.
Каждый слой грунта ниже подошвы условного фундамента разбивается на слои толщиной 0,9 м (рис. 13).
Вычисление ординат эпюры осадочных давлений производится в табличной форме (табл. 7).
Величина коэффициента определяется двойной интерполяцией в зависимости от
и 
.
Таблица 7
Ординаты эпюры осадочных давлений
Эпюра осадочных давлений, построенная по данным табл. 7, приводится на рис. 13.
9.1.3. Определение нижней границы сжимаемой толщи.
Толща грунта, практически влияющая на осадку фундамента, называется сжимаемой. Сжимаемая толща ограничена сверху горизонтальной плоскостью, проходящей через подошву фундамента (условного фундамента), а снизу - горизонтальной плоскостью, на уровне которой осадочное давление в пять раз меньше природного, т.е.
. Величиной сжатия грунта ниже этого уровня обычно пренебрегают вследствие незначительности.
Мощность сжимаемой толщи легко определяется с помощью графического построения, которое заключается в наложении эпюры природных давлений zg, вычерченной справа от оси с пятикратным уменьшением, на эпюру осадочных давлений zp. Точка пересечения этих эпюр будет соответствовать нижней границе сжимаемой толщи. В примере на рис. 13 нижняя граница сжимаемости толщи (НГСТ) располагается на глубине 4,2 м от подошвы условного фундамента.
9.2. Определение деформационных характеристик грунтов,
входящих в сжимаемую толщу.
Деформационные характеристики каждого слоя грунта в составе сжимаемой толщи (E0, mv) определяются по данным, приведенным в задании на курсовой проект, путем построения соответственно компрессионной кривой или графика зависимости осадки штампа от давления на него.
В соответствии с /7/, «...значения модулей деформации по компрессионным испытаниям получаются для всех грунтов (за исключением сильносжимаемых) заниженными, поэтому они могут использоваться для сравнительной оценки сжимаемости грунтов площадки или для оценки неоднородности по сжимаемости. При расчетах осадки эти данные следует корректировать на основе сопоставительных испытаний того же грунта в полевых
а) песок средней крупности.
р1=169,6 кПа, е1=0,649, р2=379,6 кПа, е2=0,639, е0=0,658
б) суглинок тугопластичный
р1=238 кПа, е1=0,544, р2=328 кПа, е2=0,542, е0=0,55
Рис.14. Обработка результатов компрессионных испытаний образцов грунта
условиях штампом. Для четвертичных супесей, суглинков и глин можно принимать корректирующие коэффициенты m (табл. 1.16), при этом значения EOEdнеобходимо определять в интервале давлений 100 - 200 кПа».
Таблица 8
Коэффициенты m для аллювиальных, делювиальных,
озерных и озерно-аллювиальных четвертичных грунтов
при показателе текучести IL < 0,75
Для песка средней крупности (скважина № 2 глубина 9,0 м) по имеющимся данным строится компрессионная кривая e=f(p) и определяются соответственно природное p1и полное р2(сумма природного и осадочного) давления в его средней части (рис.13). Тогда p1=169,6 кПа, р2= 169,6 + 210 = 379,6 кПа. Значения p1и р2наносятся на ось давлений диаграммы рис.13,а и по графику определяются соответствующие значения коэффициентов пористости e1 = 0,649, е2 = 0,639.
Тогда коэффициент сжимаемости
,
коэффициент относительной сжимаемости
,
модуль деформации грунта
,
здесь е0 - коэффициент пористости грунта при давлении, равном 0, по заменяющей прямой е0 = 0,658;
β- корректирующий коэффициент, β=0,80.
Для суглинка тугопластичного (скважина № 2 глубина 12,0 м) компрессионная кривая построена по соответствующим данным задания на рис. 14,б. В средней части слоя суглинка, мощностью 2,7 м (рис.13) р1=238кПа, р2=328кПа, по компрессионной кривой e1 = 0,544, е2= 0,542, е0 = 0,55.
Ординаты эпюры zgiвычисляются для всех характерных точек (от отметки природного рельефа или отметки планировки): отметки подошвы фундамента, отметки границ слоев грунта, отметки уровня грунтовых вод. При планировке подсыпкой ординаты эпюры zgi вычисляются от отметки планировки, при планировке срезкой – от отметки природного рельефа. Строят эпюры природных давлений обычно слева от вертикальной оси, проходящей через середину подошвы фундамента. Кроме этого, вычисляются ординаты вспомогательной эпюры 0,2 zg0 .
В данном случае построение ведется от отметки природного рельефа. Таким образом:
на поверхности земли zg0 = 0; 0,2zg0 =0;
на контакте 1 и 2 слоев (мощность 0,9 м)
zg1=h1∙II1=0,9∙16 = 14,4 кПа,
0,2∙zg1=0,2∙14,4 = 2,9кПа;
на уровне грунтовой воды во 2 слое (мощность 2,8 м)
zg2=zg1+h2∙II2 =14,4+ 2,8 ∙ 20 = 70,4кПа,
0,2∙zg2 =0,2∙70,4 = 14кПа;
на контакте 2 и 3 слоев (мощность 1 м)
=zg2+h3∙IIsb2 =70,4+ 1∙10,12 = 80,52кПа, ;0,2∙zg2 =0,2∙80,52 = 16,1кПа;
3-й слой суглинок полутвердый является водоупорным (т.к. кф=3·10-9 см/сек, что меньше 1,2·10-8 см/сек), тогда
zg3=
+∙h2=80,52+ 10 ∙ 1 = 90,52кПа,0,2∙zg3 =0,2∙90,52 = 18,1кПа;
Полученный скачок 10 кПа откладывается на эпюре природного давления на кровлю водоупорного слоя (точка 3).
На контакте 3 и 4 слоев (мощность 2,7 м)
zg4=zg3+II3 ∙ h4=90,52+ 2,7 ∙ 20,2 = 145,1кПа,
0,2∙zg =0,2∙145,1 = 29кПа;
на уровне подошвы условного фундамента (мощность 1,7 м)
zg5=zg4+IIsb4 ∙ h5=145,1+ 1,7 ∙ 10 = 162,1кПа,
0,2∙zg5 =0,2∙162,1 = 32,4кПа;
на контакте 4 и 5 слоев (мощность 1,5 м)
=zg5+h6∙IIsb4 =162,1+ 1,5∙10 = 177,1кПа,0,2∙zg6 =0,2∙162,1 = 35,4кПа;
пятый слои суглинок тугопластичный является водоупорным (т.к. кф=3·10-10 см/сек, что меньше 1,2·10-8 см/сек), поэтому добавляется гидростатическое давление столба воды, тогда
zg6=
+h∙2=177,1+ 3,2 ∙ 10 = 209,1кПа,0,2∙zg6 =0,2∙209,1 = 41,8кПа;
полученный скачок в 32 кПа откладывается на кровле второго водоупорного слоя (точка 6);
на подошве 5 слоя (мощность 4,35 м)
zg7=zg6+h7∙II5 =209,1+ 4,35 ∙ 21,4 = 302,2кПа,
0,2∙zg7 =0,2∙302,2 = 60б44кПа.
Полученные значения ординат эпюры природного давления и вспомогательной эпюры наносятся на графическую схему (рис. 13).
9.1.2. Построение эпюры осадочных давлений.
Осадочным называется вертикальное нормальное напряжение от внешней нагрузки вызывающее уплотнение грунта. Величина осадочного давления непосредственно под подошвой фундамента определяется как
где р - среднее давление под подошвой фундамента (или под подошвой условного фундамента), кПа;
zg - природное давление в уровне подошвы фундамента на естественном основании или в плоскости нижних концов свай для свайного фундамента, кПа.
При построении эпюры осадочных давлений толща грунта ниже подошвы фундамента (или плоскости нижних концов свай) разбивается на элементарные слои толщиной 0,4b, где b - ширина подошвы фундамента (или условного фундамента). При этом высота элементарного слоя должна быть не более 2 м, а модуль деформации - постоянной величиной.
Ординаты эпюр осадочного давления на глубине ziниже подошвы фундамента (подошвы условного фундамента) определяются как
,где - коэффициент рассеивания, определяемый по табл. 5.8 /6/.
Далее в учебных целях расчет выполняется для свайного фундамента по СНиП 2.02.01-83⃰
;0,4∙b= 0,4∙bусл=0,4∙2,2=0,88 м 0,9 м.
Каждый слой грунта ниже подошвы условного фундамента разбивается на слои толщиной 0,9 м (рис. 13).
Вычисление ординат эпюры осадочных давлений производится в табличной форме (табл. 7).
Величина коэффициента определяется двойной интерполяцией в зависимости от
и .Таблица 7
Ординаты эпюры осадочных давлений
| zi, м | | | |
| 0 0,9 1,5 2,4 3,3 4,2 5,1 6,0 | 0 0,82 1,36 2,18 3,0 3,82 4,64 5,46 | 1 0,862 0,673 0,438 0,292 0,208 0,185 0,113 | 239,7 206,6 161,3 105 71 50 44,3 27 |
Эпюра осадочных давлений, построенная по данным табл. 7, приводится на рис. 13.
9.1.3. Определение нижней границы сжимаемой толщи.
Толща грунта, практически влияющая на осадку фундамента, называется сжимаемой. Сжимаемая толща ограничена сверху горизонтальной плоскостью, проходящей через подошву фундамента (условного фундамента), а снизу - горизонтальной плоскостью, на уровне которой осадочное давление в пять раз меньше природного, т.е.
. Величиной сжатия грунта ниже этого уровня обычно пренебрегают вследствие незначительности.Мощность сжимаемой толщи легко определяется с помощью графического построения, которое заключается в наложении эпюры природных давлений zg, вычерченной справа от оси с пятикратным уменьшением, на эпюру осадочных давлений zp. Точка пересечения этих эпюр будет соответствовать нижней границе сжимаемой толщи. В примере на рис. 13 нижняя граница сжимаемости толщи (НГСТ) располагается на глубине 4,2 м от подошвы условного фундамента.
9.2. Определение деформационных характеристик грунтов,
входящих в сжимаемую толщу.
Деформационные характеристики каждого слоя грунта в составе сжимаемой толщи (E0, mv) определяются по данным, приведенным в задании на курсовой проект, путем построения соответственно компрессионной кривой или графика зависимости осадки штампа от давления на него.
В соответствии с /7/, «...значения модулей деформации по компрессионным испытаниям получаются для всех грунтов (за исключением сильносжимаемых) заниженными, поэтому они могут использоваться для сравнительной оценки сжимаемости грунтов площадки или для оценки неоднородности по сжимаемости. При расчетах осадки эти данные следует корректировать на основе сопоставительных испытаний того же грунта в полевых
а) песок средней крупности.
р1=169,6 кПа, е1=0,649, р2=379,6 кПа, е2=0,639, е0=0,658
б) суглинок тугопластичный
р1=238 кПа, е1=0,544, р2=328 кПа, е2=0,542, е0=0,55
Рис.14. Обработка результатов компрессионных испытаний образцов грунта
условиях штампом. Для четвертичных супесей, суглинков и глин можно принимать корректирующие коэффициенты m (табл. 1.16), при этом значения EOEdнеобходимо определять в интервале давлений 100 - 200 кПа».
Таблица 8
Коэффициенты m для аллювиальных, делювиальных,
озерных и озерно-аллювиальных четвертичных грунтов
при показателе текучести IL < 0,75
| Грунт | Значение m при коэффициенте пористости е | ||||||
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | |
| Супесь Суглинок Глина | 4,0 5,0 - | 4,0 5,0 - | 3,5 4,5 6,0 | 3,0 4,0 6,0 | 2,0 3,0 5,5 | - 2,5 5,0 | - 2,0 4,5 |
Для песка средней крупности (скважина № 2 глубина 9,0 м) по имеющимся данным строится компрессионная кривая e=f(p) и определяются соответственно природное p1и полное р2(сумма природного и осадочного) давления в его средней части (рис.13). Тогда p1=169,6 кПа, р2= 169,6 + 210 = 379,6 кПа. Значения p1и р2наносятся на ось давлений диаграммы рис.13,а и по графику определяются соответствующие значения коэффициентов пористости e1 = 0,649, е2 = 0,639.
Тогда коэффициент сжимаемости
,коэффициент относительной сжимаемости
,модуль деформации грунта
,здесь е0 - коэффициент пористости грунта при давлении, равном 0, по заменяющей прямой е0 = 0,658;
β- корректирующий коэффициент, β=0,80.
Для суглинка тугопластичного (скважина № 2 глубина 12,0 м) компрессионная кривая построена по соответствующим данным задания на рис. 14,б. В средней части слоя суглинка, мощностью 2,7 м (рис.13) р1=238кПа, р2=328кПа, по компрессионной кривой e1 = 0,544, е2= 0,542, е0 = 0,55.