Проектирование фундаментов в грунте состоящем из суглинка, супеси, песка среднезернистого и глины (географический район строительства – г. Санкт-Петербург), страница 5

e − эксцентриситет;

;

а – диаметр круглого фундамента, ;

k_m − коэффициент, k_m=1.

E и v − соответственно модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта основания (значение v принимается по [1, Приложение 2, п.10]: для песков и супесей – 0,3, для суглинков – 0,35); в случае неоднородного основания значения Е и v принимаются средними в пределах сжимаемой толщи в соответствии с указаниями [1, Приложение 2, п.11];

Средние (в пределах сжимаемой толщи Н_сж ) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона грунтов основания ( и ) определяются по формулам:

;

;

где А_i – площадь эпюры вертикальных напряжений от единичного давления под подошвой фундамента в пределах i-го слоя грунта; для схемы полупространства допускается принимать А_i = s_zp,ih_i;

E_i, v_i, h_i − соответственно   модуль   деформации,  коэффициент Пуассона и толщина i-го слоя грунта;

Расчеты по определению  сведены в таблицу 7.

Таблица 7. Определение

№ слоя	, т/м2	, м	, т/м2	Аi, т/м	Ai/Ei, м
1	12,87	0,7	1200	9,01	0,007509
2	12,77	0,5	1200	6,38	0,00532
3	12,41	1,5	3000	18,62	0,006205
4	11,02	1,5	3000	16,53	0,005511
5	8,72	2	3000	17,44	0,005813
6	6,70	1,5	2200	10,04	0,004565
7	5,11	2	2200	10,23	0,004649
8	3,81	2,122	2200	8,08	0,003671
Σ=				96,33	0,043244

Определен крен фундамента:

Условие выполняется.

3.5. Расчёт фундамента на устойчивость

В данном курсовом проекте требуется оценить устойчивость сооружения, расположенного вблизи откоса методом кругло-цилиндрической поверхности скольжения (метод КЦПС). Эта проверка проводится в следующих случаях: а) наличие значительных горизонтальных нагрузок; б) сооружение находится вблизи откоса;

в) наличие крутопадающих слоёв грунтов в основании, наличие слабых прослоев грунта.

Оценка устойчивости фундаментов проводится по значению величины некоторого коэффициента надёжности K. Расчёт проводится по I-й группе предельных состояний.

Оценка проводится в следующей последовательности:

1.  Назначается, основываясь на данных о характеристиках грунтов основания (табл. 1), возможный центр вращения цилиндрической поверхности скольжения (точка О₁, рис. П3 Приложения). Назначается радиус данной поверхности R так, чтобы поверхность касалась самой удалённой точки от назначенного центра О₁ подошвы фундамента. Проводим поверхность скольжения. Выбранной точке О₁ соответствует R=33 м.

2. Разбиваем отсек разрушения, образованный дневной поверхностью грунта и назначенной в п.1. возможной поверхностью скольжения, на   столбиков, проводя нормали к дневной поверхности. При этом должны выполняться условия:

где  – ширина i-го столбика,  – диаметр фундамента.

Грунт в зоне контакта поверхности обрушения с грунтовым основанием должен быть однородным (каждый полученный столбик должен опираться на однородный грунт).

Разбиваем отсек обрушения на 11 столбиков – см. рис. П3.

3.  Для расчётов воспользуемся формулой Карла Терцаги для оценки устойчивости:

где   – радиус поверхности скольжения;

 – давление по подошве i-го столбика, передаваемое от собственного веса сооружения;

 – давление по подошве i-го столбика от собственного веса грунта;

 – противодавление в средней точке подошвы i-го столбика;

 – ширина i-го столбика, определяется по чертежу;

 – угол внутреннего трения грунта, на который опирается i-й столбик;

 – угол отклонения от вертикали между вертикалью и радиусом, проведённым через центральную точку i-го столбика, определяется по чертежу;

 – сцепление грунта, на который опирается подошва i-го столбика;

 – вертикальная расчётная нагрузка;

 – расчётный вес фундамента;

 – длина фундамента, принимается ;