/
Author: Винокуров Е.Ф.
Tags: строительство строительное проектирование фундаменты гражданское строительство
Year: 1960
Text
ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ АП БССР
С Ф ВИНОКУРОВ
РАСЧЕТЫ
ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ
ПРОМЫШЛЕННОЕ
И ГРАЖДАНСКОЕ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ствующими таблицами, значительно упрощающими вычислительный
Книга рассчитана на инженерно-технических работников про-
ектных и строительных организаций и может служить пособием дли
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ изданию
Вопросам проектирования и конструирования основании
и фундаментов посвящено немало технической литературы
Однако до настоящею времени отсутствует пособие, в ко-
тором конкретно и в сжатой форме излагались бы основные
практические методы расчетов оснований и фундаментов.
В предлагаемом руководстве, рассчитанном на инженерно
технических работников строительных и проектных органи
зации, приводится минимальным объем сведении необходи-
мых для проектирования и расчетов оснований и фундамен-
тов промышленного и 1ражданского строительства Желаю
щим расширить круг сведений по тому или иному вопросу
мы рекомендуем воспользоваться списком штературы, при
веденным в конце книги
Первое издание настоящей книги , Методы расчетов
основании и фундаментов" вышло в свет в 1958 г. Много
численные письма и запросы различных организаций, а также
отдельных лиц показали что инженерно-техническая обще-
ственность нуждается в практическом руководстве по проек-
тированию оснований и фундаментов промышленного и
I ражданского строительства
При подготовке второго издания автором учтены крити-
ческие замечания и пожелания высказанные в рецензиях
и письмах.
В 1958— 1959 гг. был опуоликован рад нормативных
документов по проектированию основании и фундаментов
Это обстоятельство а также дальнейший прогресс в области
механики грунтов и фундаментостроения потребовали пере-
работки содержания книги, изменения некоторых разделов
и включения новых материалов.
Советскими учеными разработан новый принцип проекти-
рования грунтовых основании здании и сооружении по пре-
дельным состояниям который является более прогрессивным
по сравнению с методом проектирования оснований по до-
пускаемым давлениям. Этот принцип проектирования осно
ваннй поддержан как отечественными таг и зарубежными
спеииалис!ами по механике грунтов и фундаментостроению,
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ГРУНТОВ
Для обоснованною выоора основания, определения рас
летного сопротивления грунтов и оценки устойчивости про
ектируемого сооружения необходимо выяснить геологическое
строение, положение уровня грунтовых вод и основные фи
зико-механические свойства грунтов строительной площадки
С этой целью производят исследования и изыскания
В соответствии с существующим порядком трехстадии
кого проектирования сооружений (проектное задание, тех
нический проект и рабочие чертежи) инженерно-геологиче-
ские и гидрогеологические исследования подразделяются iа
предварительные (рекогносцировочные) и детальные
Предварительные исследования должны дать лишь общую
характеристику района, главным образом по литературйым и
картографическим материалам Детальные исследования про
изводятся с целью накопления исчерпывающего исходного
материала для составления техническою и рабочею проекта
сооружения. Поэтому они сопровождаются точной инстру-
ментальной съемкой участка и подробными геологическими
и гидрогеологическими изысканиями на глубину деформи
руемой толщи грунта т. е. на такую глубину в пределах
которой возникают дополнительные напряжения от веса со
оружения способные вызвать деформацию сжатия грунта.
При проектировании особо ответственных сооружении
целесообразно некоторое количество выработок довести до
коренных пород с целью проверки правильности представ-
тения об общем характере геоюгического строения строи-
тельной площадки.
Полевые инженерно-геологические изыскания, как пра
вило сопровождаются лабораторными исследованиями грун-
тов строительной площадки В результате этих исследова
пий определяются физико-механические характеристики грун-
тов основания, выявляется техническая и экономическая це
несообразность строительства сооружения
Важнейшие физико-технические характеристики грунтов
основания рассматриваются ниже.
1. УДЕЛЬНЫЙ BFC
Удельным весом называется вес единицы обьема i pj нта
взятый в абсолютно плотном состоянии. Размерность его
исчисляется в г/см3 или т/м3.
Удельный вес в лабораторных \словнях определяется при
помощи стеклянного сос; Методика опреде-
ления зависит от химического состава гранта и от содержа-
ния растворимых в воде солеи
Примерные численные значения удетьных весов Д1Я не
которых грунтов приводятся в таблице 1
2,65-2 80
2,60-2 70
2,60-2 70
2,70 2 80
2.00 2 20
2 ОБЪЕМНЫЙ ВЕС
Объемным весом называется вес единицы объема грунта
в его естественном состоянии. Размерность его измеряется
В проектной практике различают истинный, кажтщиися
и взвешенный объемные веса
Истинный объемный вес—это вес единицы объема гранта
нс содержащего в порах влаги, т е вес скетета грунта
где тсух истинный объемный вес,
Туд - удельный вес;
п пористость грунта естественной структуры выра
женная в долях от единицы
Объемный вес грунта естественной структуры и влажно
сти, иногда называемый кажущимся объемным весом вы-
числяется следующим образом
(ы= кух(1 4 0,01 (2)
где 7ц, — кажущийся объемный вес
усух — истинный объемный вес
W — естественная влажность грунта, выраженная в про-
центах
Если поры грунта заполнены водой но грунг не нахо-
дится во взвешенном состоянии (например глинистые грун-
ты залегающие ниже уровня грунтовых вод), то кажущийся
объемный вес определяется по формуле
Ъо = "зл (1 «) !-«,« (3)
3 ПОРИСТОСТЬ ГРУНТОВ И КОЭФФИЦИЕНТ ПОРИСТОСТИ
Пористостью называется отношение объема пор в образце
к объему ооразца, выраженное в процентах Пористость ха-
рактеризует собой прочность грунта Чем больше пористость,
тем грунт более рыхлый, а следовательно, менее прочный.
Различают два вида пористости грунтов
а) пористость зернистых и обломочных несцементирован-
ных пород (песок, галечник и др.), которая зависит от вели
чины промежутков ve>ic£v зернами породы;
б) пористость глинистых пород, которая зависит не только
от величины промежутков между структурными (агрегат-
ными) зернами но и от размера пор внутри агрегатных зе-
рен, т е между минеральными частицами.
Пористость сухого песчаною или глинистого грунта опре-
деляется по формуле
Si- 100 %
Пористость влажных грунтов вычисляется следующим
образом
(6>
I (1-0.01 J
Необходимо заметить чго вышеуказанные формулы при
меняются для трунтов, не обладающих способностью к на
буханию Если воспользоваться этими выражениями для на-
бухающих глинистых грунтов то получится пористость, ко
торая значительно превышает фактическую, так как часть
пор грунта занимают кол тоиды находящиеся в гечеобраз
ном состоянии.
Ориентировочные значения пористости дтя некоторых
руптов приводятся в таблице 3
Глинистые 1рунты по величине коэффициента пористости
различаются следующим образом:
малопористые 0,5 > г
средиегюристые 0,5 > ’ 0,7
очень пористые >07
Песчаные грунты в зависимости от коэффициента порис
тости могут быть плотными средней плотности и рыхлыми
(табл 4) 64
Плотность сложения
плотные | ср. плотности |
ные и срс T.nt-1 крлпности
0,60<е<0,70
О 60<f< 0,80
4 ВЛАЖНОСТЬ ГРУНТА И СТЕПЕНЬ ВЛАЖНОСТИ
В проектной практике различают две основные характе
ристики влажности грунта весовую влажность и степень
влажности, или коэффициент влажности
Весовой влажностью называется отношение веса воды,
находящейся в порах грунта к весу скелета грунта выра-
женное в процентах
100%,
где А — вес груша во влажном состоянии
В — вес высушенною грунта при температуре 105°С
Степень влажности--это отношение веса воды в порах
грунта к максимально возможном} весу воды при заполнс
нии всех пор:
(10)
100 «7,
100 еу.
где |в — удельный вес воды
В зависимости от степени влажности грхнтн мо1ут быть
маловлажные 0 0 < G < 0 5,
очень влажные 0 5<G<0,8,
насыщенные водой 0 8 < G < 1,0
5 ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Гранулометрический состав дает представление о круп-
ности частиц (фракций), составляющих грунтовой скелет о
содержании частиц каждой фракции, выраженных в про-
центах от полного веса грунтового скелета
Если производится гранулометрический анализ однород
них грунтов, то в зависимости от размера фракций иссле
дуемого грунта определяется его наименование (табл 5)
Валуны (окатанные) или камни (угловатые)
Более 800
800—400
400—200
очень крупная . ...
Гравий (окатанный) или дресва (угловатая)
0 25- 0,05
0,05-0,01
0,01-0,005
0,005—0,001
Менее 0 001
Естественные гранты обычно состоят ___
различных фракций Эти грунты, согласно Строительным
нормам и правилам“ (СН и П), подразделяются на
а) глинистые—связные грунты, для которых число плас-
тичности больше единицы
б) песчаные — сыпучие в сухом состоянии грунты не
обладающие свойством пластичности, содержащие по весу
частиц крупнее 2 мм менее 50 %;
в) крупнообломочные- несцементированные грунты, со-
держащие более 50 % по весу обломков кристаллических
или осадочных пород с размерами более 2 мч
г) скальные—изверженные, метаморфические и осадоч-
ные породы с жесткой связью между зернами (спаянные и
из совокупности
сцементированные) залегающие в виде сплошного массива
или трещиноватого слоя, образующего подобие сухой кладки
В настоящее время существую! следующие наиболее
распространенные методы разделения естественных грунтов
по фракциям:
1. Ситовой ана 1из, i оторый применяется при содержании
в грунте фракций диаметром ботее 0 1 мм
- 2. Метод Сабанива дающий возможность выделять фрак-
ции диаметром более 0,25 мм, в пределах от 0 2о до
0,01 мм. и меньше Обычно этот метод применяется для
мелкозернистых песчаных грунтов или в комбинации с ме
годом ситового анализа.
3 Пипеточный метод при помощи которого выделяются
фракции более 0,25 мм, в пределах от- 0,25 до 0,001 мм
и меньше. Этот метод применяется дтя глинистых супесча-
ных н мелкопесчаных грунтов
4 Метод Рудковского позволяющий определят^ содер-
жание гравелистых и крупнопесчаных песчаных, пытеватых
и глинистых фракций,
5 . Ареометрический метод, применяемый дтя выделения
(тракций менее 0,25 мм
Определив тем или иным способом 1 раиулометрический
состав грунта результаты анализа или наносят на цикло
грамму, или выражают диаграммои-треу гольником, или с
помощью кривой неоднородности Кривая неоднородности
имеет то преимущество что дает возможность вычислить
коэфсрициент неоднородности как отношение диаметра при
60 процентном содержании частиц меньше данного (кон
тролирующий диаметр) к диаметру при 10 процентном со
держании частиц меньше данного (действующий диаметр)
Если коэффициент неоднородности меньше 7 то грунт одно-
родный от 7 до 30—средней однородности более 30 —не
однородный
В результате iранулометрического анализа естественного
грунта определяют его наименование (табл 6)
фракций (0,005 0.001) в %
Песчаные и крупнообяомочные i рупты разделяются на
вищ согласно таблице 7
Крупнообломочные гранты
Щебенистый (при преобладании
окатанных частиц—гравииныи»
Вес частиц крупнее 10 о состав
гравелистый
Песчаные грунты
1 Вес частиц крупнее 2 мм
составляет более 50 %
составляет более 50 °/о
содержания^^частиц
Если в образцах песчаных или глинистых грунтов, вы-
сушенных при температуре 105', содержится растительных
остатков более 3 % по весу от минеральной части тля пес-
чаных грунтов и оолее 5 % для глинистых, то об этом ука-
зывается дополнительно. При содержании растительных
остатков от 11 до 60 % к основному наименованию грунта
добавляется слово „заторфованный“
Торфяными называются грунты, содержащие более 60 о
растительных остатков
Скальные грунты различаются по пределу прочности при
сжатии в водонасыщенном состоянии, а также по раствори
мости и размягчаемости в воде. Если скальный грунт имеет
предел прочности в водонасыщенном состоянии менее
50 KzfcM.2 (мергель окремненные глины песчаники с гли-
нисто-кремневым цементом и т и.) или размягчаемся и
растворяется в воде (гипс, гипсовый песчаник и т nJ, то
такой грунт называется полускальным
Размягчаемость грунтов характеризуется коэффициентом
размягчаемое™, который является отношением пределов
прочности при сжатии в водонасыщенном и воздушно-сухом
состояниях. Если коэффициент размягчаемости А<0 75 то
Iрунт размягчаемый
6 ПЛАСТИЧНОСТЬ ГРУНТА
В зависимости от содержания воды глинистые грунты мо-
1\т находиться в твердом текучем или пластичном состоя-
нии Пластичным называется такое состояние (консистенция)
грунта по влажности, когда при изменении формы грунта
под влиянием внешней нагрузки не появляются поверхност
ные деформации (трещины)
Для характеристики пласти шости грунта определяются
два значения весовой влажности
а) нижняя граница пластичности (предел раскатывания)
UZ граница при переходе грунта от твердого состояния i
пластичному;
б) верхняя граница пластичности (предел текучести)
Ж- граница при переходе грунта из пластичного состоя-
Строительные нормы и прчви ia для грунта находяще
гося в естественных условиях, различают три возможные
консистенции
W < 1,2 Wp — твердая
1Гг > W > 1,2 1Рр — пластичная
W — весовая влажность грунта
В нолевых условиях ориентировочную консистенцию
I рунта можно определить конусом А М Васильева (табт 8)
Глубш^ГТГ“л«0,цса Природная консистенция грунта
й > 10 Тугопластичная
В лабораторных условиях нижняя и верхняя границы
пластичности находятся различными методами из которых
наиболее распространенными являются: а) метод Аттербер
ia- б) метод Васильева (для определения VF )
'/ Количественная характеристика пластичности выражается
числом пластичности Числом пластичности называется раз
ность значения весовых влажностей при пределах текучести
и раскатывания
= WT -
7 КОЭФФИЦИЕНТ ФИЛЬТРАЦИИ
При решении различных задач, связанных с перемеще-
нием воды в порах грунтов исходят из следующих пред-
посылок:
а) грунт считают совершенно однородным;
б) свойства его в побои точке грунтового массива оди
наковы,
в) жидкость несжимаема-
г) движение грунтовых вод предполагается установив
шимся непрерывным и подчиняющимся закон) Дарси
Коэффициент фильтрации определяется по теоретическим
формулам в полевых условиях (методом пробных откачек)
и в лаборатории В лабораторных условиях коэффициент
фильтрации находится в результате испытания образцов
естественной или нарушенной структуры с помощью специ-
альных приборов которые разделяются на две группы
Первую составляют приборы учитывающие влияние нагруз-
ки (компрессионно-фильтрационные приборы Гу йенского,
Маслова Абелева, Озерецковского и др.), вторую—прибо-
ры, которые не учитывают влияния нагрузки (приборы Ка-
менского, Тима, Капецкого и др )
Простым методом определения коэффициента фильтра-
ции песчаных грунтов является метод, разработанный
I II Каменским
Численные значения коэффициента фильтрации дця не
которых грунтов приводятся в таблицах 10 и 11
Виц торфа радаиТ 1 №
торф естест- шенный"
47 85 ' 0 34 0 62
Тростников©-гипно вы и 70 84 2 10 2 60
Древесный 6о 85 5 65 7 05
80 81 0 29 1 9
Гипново тростниково древесный 80 83 0 90 0,95
Гростнш овыи 80 84 25,0 0,45
40 88,5 24 3 0 65
Тростниково древесный 80 84,5 215 0 37
Древесный с осокой 65 85,5 65 7 0 50
Осоковый 80 85 5 14 0 0 11
Осоковый с древесными остатками 85 86 1 2 2 10
Древесно-осоковый 90 86 24 1 0,95
Тростниково-осоковын 50 86 10 0 5 00
40 86 10 0 12
40 91 20 8 00
1равянисто тростниково осоковый Зо 89 10 3 30
коэффициент фильтрацийв^О^аз^например"' с 00037 то 'о 00082 сн/сек).
0 005 0,05
8. КАПИЛЛЯРНОЕ ПОДНЯТИЕ ВОДЫ
Капиллярность грунта—эго свойство грунта поднимать
воду из низших горизонтов в верхние Высота капиллярно
го поднятия влияет на решение вопроса о глубине заложе
ния подошвы фундамента и гидроизоляции подвальных по
метении.
Поднятие воды зависит от диаметра капилляров Если
диаметр небольшой, то вода поднимается на значительную
высоту и наоборот Высоту подъема воды по капитлярам от
зеркала грунтовых вод можно ориентировочно определить
по формуле
0,154
где г радиус капилляра.
Капиллярные поднятия хля некоторых грунтов приводят-
ся в таблице 12
9 УГОЛ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ И СИЛЫ СЦЕПЛЕНИЯ
Трение между частицами грунта характеризуется углом
внутреннего трения (в градусах) илн коэффициентом внут-
реннего трения (тангенс угла внутреннего трения) Под ко-
эффициентом внутреннего трения подразумевается часть
максимального сопротивления грунта сдвигу, пропорциональ-
ная нормальному давлению
Внутреннее трение и сцепление обусловливают сопротив
чение грунта сдвигающим усилиям Закон трения и сце
пления, сформулированный Кулоном, гласит
а) максимальное сопротивление трению внутри массы
земли равняется нормальному давлению на рассматриваемую
площадь земли, помноженному на коэффициент трения;
б) максимальное сцепление равно площади, находящей
ся под нагрузкой, помноженной на силу сцепления опреде-
ляющую сцепление на единиц} площади
Силы сцепления не зависят от нормального давления
Возникают они за счет цементации частиц, а также в том
случае, когда тонкая пленка воды, связанная молекулярным
притяжением с каким-либо жестким контуром, стремится
сжаться подобно растянутой тонкой резиновой пленке
Молекулярные силы действуют на весьма близких рас-
стояниях и зависят от строения поверхности частицы и со
става трунтовои воды Чем плотнее глина, тем больше ве-
личина молекулярных сил
Силы поверхностного натяжения пленок воды зависят от
химических примесеи, находящихся в воде и от расстояния
между частицами грунта Эти силы являются первой при-
чиной капиллярного поднятия воды и создают временную
связность песчаных грунтов
Чементация между частицами грунта ооъясняется испа-
рением воды из пор грунта и склеивающими свойствами
гипса хлористого натра, карбонатов и сульфатов кальция
мельчайших частиц глины и коллоидов находящихся в
грунтах
При исследовании глинистых грунтов иногда наблюдает
ся отступление от обычной закономерности уменьшения
пористости с глубиной залегания Это обт>ясняется связ-
ностью грунта, которая возникла на оолее раннем этапе
при оолее высокой пористости глины Если нарушить связи
в такой глине, то возможен переход ее из твердого состо
яния в пластичное даже оез поступления дополнительной
Зависимость между сдвигающей силой и нормальным
давлением, по результатам которой определяют нормативную
силу сцепления и нормативный коэффициент внутреннего
трения, получают в лабораторных и полевых условиях на
сдвиговых приоорах различной конструкции или на приоорах
трехосного сжатия В таблице 13 приводятся значения норма-
тивных и расчетных углов внутреннего трения, г в таблице
1н—ориентировочные значения нормативной си ты сцепления
д-'О! различных грунтов
Сцепление и jioi внутреннего трения торфа зависят от
степени разложе 1ия и зочыюсти торфа (табдР ’5)
& = о "= 1
Ви 1 торфа 1 е. ||1 й
О Q.K т а 1 <5 к.
Гиппово тростниковым 47 13 1 Естествен 19 1 5 10'
77 1 11 10 4,32
Древесный 77 14 18 5 85
55 2 3 20 2,70
Древесно осоковый 60 22 15 3,20
^0 12 5 Нар} шен 23 3 00
Ocoi овыи 80 'I 23 2 80
80 И Естествен 28 2 51
Осоково-древесшш 85 И 1 25 2 90
85 Нарушен 17 2,62
Сфагново-путпицевыи 30 2.5 Естествен 22 1,00
Тростниковый 40 9 2 25 5 03
40 9 2 Нар} шен 15 2 46
Тоавя.ю древесный /0 175 Рстествен 14 7 82
10 КОЭФФИЦИЕНТ СЖИМАЕМОСТИ
Степень уплотняемости данного грунта характеризуется
компрессионной кривой, которая представляет собой зави
симость между коэффициентом пористости и нормальным
удельным давлением Эта кривая може! быть получена
опытным путем для связных и сыпучих грунтов торфа и
иобых дисперсных материалов
Компрессионная кривая имеет две ветви уплотнения и
набухания. Кривая уплотнения получается при возрастании
нагрузки на грунт, а кривая набухания- при разгрузке
образца. Как показывают опыты, эти кривые не совпадают..
Следовательно процессы уплотнения и набухания являются
необратимыми для данного грунта.
Очертание кривых уплотнения и набухания принимается
логарифмическим
где А, Рс, С—постоянные параметры данной кривой.
Д1я вычисления постоянных параметров кривой уплотнения7
или набухания необходимо знать три значения коэффициен-
та пористости е2, s3 соответствующих трем различным
давлениям Р,, Р,г, Р3. Тогда неизвестные А Рс и С можно
определить в результате решения трех уравнении с тремя
неизвестными
Э = - A In IP, + Рс) + С ]
=,= Л1п(Р2 + Рс)+с|
еа = -Л1п(Ра ф PJ + с|
При небольших удельных нормальных нагрузках лога
рифмическое очертание кривых уплотнения / набухания
наблюдается лишь для сильносжимаемых грунтов (насыпные
грунты, торф). Для минеральных грунтов при нагрузке на
грунт в 1—3 кг/см’ предложено принимать отрезок компрес
сионной кривой за прямую линию Эта кривая (рис. 1) может
иметь ветвь уплотнения (а) и ветвь набухания (5) Тангенс
угла наклона прямой к оси давлении называется коэф-
фициентом сжимаемости (уплотнения):
(16)
Коэффициент бокового давления характеризует собой от
ношение приращения веотикальною давления к горизон-
тальному, т. е
После интегрирования и отделения переменных почина
ется следующее уравнение
где горизонтальное давление
(боковое),
р....вертикальное давление
С—постоянная интегрирования
Это уравнение является урав
пением прямой (рис 2) угло
вой коэффициент которой равен
коэффициенту бокового давления
Значение постоянной интегриро-
вания С определяется из на
дальних условий-
где t— время (начальный момент Рис 2
испытания);
^“горизонтальное давление в гачале опыта,
б) для утрамбованного песка при и р = 0
в) при испытании глинистых грунтов находящихся под
действием капиллярного давления постоянная интегрирова-
ния принимается равной
где величина капиллярного давления в порах грунта,
вычисляемая по формуле Лапласа
ч—поверхностное натяжение воды,
<1 = 2 / —средний диаметр капилляров ’грунта
Коэффициент бокового давления в лабораторных условиях
определяется на основании графика зависимости бокового
давления от соответствующего ему вертикального давления
В таблице 16 приводятся численные значения коэффици-
ента бокового давления для некоторых грунтов
Таблица 16
Наименование гр\нтов | Коэффициент боковою давления
Песок 0 39
Супесь 0 43
Суглинок 0 54
I лит 0 72
Осоково-лесной торф степень разложения 35 % . 0 47
Медиум торф, степень разложе ния 10—15 % 0 о 7
пень разложения 25 V 0 37
'Сфагново-пушицевый торф, сто пень разюжепия 25 % . 051
Коэффициент поперечного расширения а (коэффициент
Пуассона) имеет реальный физический смысл и постоянную
величину только для грунтов находящихся в упруго-уплот
ценном состонвии ()предегяетс! он ь щтовиях невозмож
пости бокового расширения. Если известен коэффициент бо-
кового давления т, то коэффициент Пуассона можно вычис-
тить по формуле
(18
В таблице 17 даны значения коэффициента Пуассона для
некоторых грунтов
Наименование ipjmoB Коэффициент Пуассона
Песо 0 28
С\песь 0,30
Сугчинок 0 35
Гли ia 0 42
тожения 35 % . 0 32
' 'ння 10-15 % Р - 0 36
С ‘разложения^0 И Т°РФ’. О 27
с%рф сте 0 34
12 КОЭФФИЦИЕНТЫ МАКГОПОРИСТОСТИ
И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПРОСАДОЧНОСТИ
Среди ряда грунтов способны^ вызвать значительные
деформации сооружений, особенно выделяются некоторые
виды лессовых грунтов. Характерными особенностями лесса
являются высокая пористость, наличие крупных видимых
простым глазом пор и значительное содержание карбонатов
кальция, магния и других солей
В условиях естественного залегания лессовые грунты до-
статочно прочны, однако при замачивании их водой возмож-
ны значительные по величине и неравномерные но характе-
ру просадки
Деформативная способность лессовых грунтов при увлаяс
нении характеризуется коэффициентом макропористости и
коэффициентом относительной просадочиости
Коэффициент макропористое™ s,„ есть отношение объе-
ма макропор к объему скелета грунта Коэффициент отно-
ZX-E ?-Х„,
?..."с"’;.";,;"":"',/»"”1 г
Ирпчо, при давтен-ч, 3 М С '1‘
=.г=
(19)
m /ДЗХ’Хnop,,crocqi'прн "агрузке
-P то же после замачивания
Для очень в важных грунтов (G "> о 41 и г
супесей степень просадочное™ опреде’тяется ™б^ВЯЗанных
ному значению относительной проса юшюсгн по?
В интервале давлении от 1 до 3 кг см2 полученному
пес1Дустойчивой ™рук?у^ИС^Г^^^ЛаДаЮ1 "Ро-
сится к категории просадочных ‘ " °2 гр>’"т'-1 ог1ю
прупХ0 ДТДюихТ ДХад" 0°™” Р°ПОр,'‘ ™Х
личинок просадочности / новании оценивается условной ве
(21)
где Л,—толщина слоя грунта в см
Суммирование производится от подошвы фундамента „а
всю глубину залегания лессовых трунтов, а при наличии
грунтовых вод—до отметки лежащей на 1 м выше среднего
горизонта шунтовых вод. При суммировании не включают
ся слои с коэффициентом относительной просадочности рав
ным или меньше 0,02. Если такой слой имеет мощность Зм
и более то суммирование прекращается на отметке его
кровли
Толщи макропористых грунтов обладающих просадоч
ними свойствами, в зависимости от величины 1 разцеляются
на три категории
„Нормы и технические условия проектирования и строи
тельства здании и промышленных сооружений на макропо
рнстых просадочных грунтах" (Н и ТУ 137—56) в зависимо
сти от категории макропористой толщи грунта рекомендуют
ге или иные строительные мероприятия, которые обеспечи
вают малую чувствительность сооружений к неравномерным
осадкам
13 РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ОСНОВАНИЯ
Расчетное сопротивление основания является основным
критерием при вычислении размеров опорной площади по
дошвы фундамента Определяется оно по таблицам СН и П
или Н и ТУ 127 — 55
Существующие нормы расчетных сопротивлений основа-
ний выработаны многолетней практикой и подкреплены на
блюдениями за различными сооружениями в условиях их
эксплуатации
В случае применения указанных норм, согласно СН и П
должны быть соблюдены следующие условия
а) основание сложено по всей площади здания или со
оружения из однородного горизонтального натастовапия
сжимаемость которого по глубине до 5 м от подошвы фун-
дамента не увеличивается
б) здания и сооружения имеют конструкции получившие
широкое применение в строительстве.
Расчетные сопротивления оснований при глубине заложе-
ния подошвы фундамента 1,5—2,0 м и ширине фундамента
0,6—1,0 м при расчете на основные сочетания нагрузок для
глинистых, песчаных, макропористых, крупнообломочных и
некоторых других грунтов принимаются по таблицам 18—22
При надстройке существующих зданий и сооружений
разрешается увеличивать расчетное сопротивление основа-
гДе ^—расчетное сопротивление (табл 18 -22),
Л — коэффициент, определяемый по таблице 23
Наименование грунтов . —•
Коэффвди. в основании
твердое п истинное
Супеси 05 3 0 —
07 2 5 2 0
Суглинки ' 05 3 0 2 5
07 2 5 1 8
I 0 2^0 1 0
I ЛИНЫ 0 5 6,0 4,0
0 6 з’о
0 8 2 0
1 1 1 25 1 0
нованийТ™ Н И ТУ 127^65’ расчетные сопротивления ос-
' °я * / для -дачии и сооружений, имеющих фундаменты
примерно одинаковой формы и различающихся по площади
пе оолее чем на 50 „ а также д тя здании и соорХшш
с одним сплошным фундаментом принимаются
а) при ширине фундамента 5 и и более-по таблицам
Д!чЛ^ЛИЧеНИеМ “ М% для «РУПнообломочиых и
песчаных грунтов, за исключением пылеватых песков, и па
20% для пылеватых песков и глинистых грунтов
плотности
очень влажные и насыщенные водой
30
2,0
насыщенные водой .
Расчетные сопротивления макропористых
просадочных грунтов
Влажность грунтов /? в «г/см2
Ма ювчажные 25
Очень втяжные 20
Насьщенные водой 1 5
Таблица 21
Расчетные сопротивления оснований крупнообломочных грунтов нз
Наименование грунтов R в кг/см2
Щебенистый (гатечниковыи) с песчаным зшотне
пнем пор 6 0
Дресвяный (гравийным) из обтомков кристалла
ческнх пород 5 0
Дресвяным (гравийный) из об юмков осадочных по
рол 3 0
1 a 6 i и ц a
Расче1Н„е сопротивления Г в некоторых грунтов
Растительная земля рыхлая
Растительная земля плотно сче
Насыпной из естественных грун-
тов с содержанием органиче-
ских примесей не свыше 20 %
Глина и суглинок в текучем со
стоянии
^Ilw °-90[ 080 [ 070 0“ 0=0 | 040 | 0 30 |02о|о,10| 000
К| 150 1Л5[ 140 | 1 35 ' 30 I 25 р 20 рТр| шрГ
Обозначения чо ,ошвой ф, н , nIelIT1 ,э ,вд
"‘ZSпод П"ДОШЕ,Ш ч”,,и™ —
к», о;™- 2’^ ...
Й&та ЯЯТДКЛ» “» -
голыше сочетав"е"вТ0\ ЖС™™Р1 нз "олни
рекомендуется увеличивать ве^ол” мда ^11Ротив-тение
ниярда= .=
делается следующим образом- ре
(23)
где при Я >200 см
т-1 [/< (Я- 200) - Л] .
при И150 сн
т =. 0 5 + 0 0033 Н
h — разность отметок природного уровня грунта и по-
ла подвала в см (при отсутствии подвала h — 0)
Я—глубина заложения фундамента в см, принимаемая
при планировке срезкой от планировочной отметки
а при планировке подсыпкой—от природного уровня
грунта;
Я — расчетное сопротивление основания на глубине
1,5-2,0 и
7 — среднее значение объемного веса, залегающего вы-
ше подошвы фундамента и вычисляемого по фор-
У
1>
h — объемный вес и юлщина каждого стоя в пределах
11 от уровня грунта до отметки подошвы фундамента,
Я — коэффициент принимаемый по таблице 24
Н именование 1рунтов пот подошвой фундамента
вы фундамента
К - коэффициент однородности грунта по пределу
зХлйТппо ОДНООСН0е сжа™е, принимаемы/для
здании и промышленных сооружений равным 0 17.
14. МОДХЛЬ ОБЩЕЙ ДЕФОРМАЦИИ
^S'5S=S«»
пую деформацию грунтов В пределах птсшая “ °СТа™4
соор5ження численные пекаяХЛг площади здания или
Поэтом} отвошепие ГЮка3‘",ия мод:' “ ^Ут варьировать
:‘Х£™))==В:™="
а) Emi„ < 200 кг,'смг
ГДе^1ПХХа,^ЛЬНЫИ R03fM»«weH'>' пористости,
3 “X Щ "T сжимаемости (уплотнения),
ДляФ*еХтНТ07йЧеНИЯ КОТОрОГО
ч -ХХХХинГ ЛГИ~°72’ Д™ ™-
о^1 ХХациГвыХХХ ™ АаГИШеВа И’ МОД>'ЛЬ
них испытаний, получается Хчит/Л Д Ым компрессной
- ~ .Х“:;х:ГпГете;'“.:“’“
одного и того же грунта расхождение в численном значении
модуля общей деформации определенного в лабораторных
и полевых условиях, объясняется различным характером ра-
боты грунта в кольце компрессионного прибора и под по-
дошвой опытного Штампа.
Полевой метод испытания грунтов пробными нагрузками
дает более точные результаты Если требуется определить
модуль для грунтов, залегающих под подошвой фундамен
та, причем наименьший размер подошвы фундамента не пре-
вышает 3 щи, до геологическим данным, наглубинедо 2м
залегают грунты, одноротные по своей сжимаемости, то про
изводится поверхностное испытание методом пробных на-
грузок.
Если же сторона фундамента более 3 м, то грунты ис-
пытываются глубинным методом. В результате поверхност-
ных или глубинных испытании строится график зависимости
осадки от нагрузки и находится модуль
Sd
где Р--полная нагрузка под подошвой штампа в кг;
л — коэффициент поперечного расширения (коэффиди
ент Пуассона),
S — осадка штампа в см-,
d — диаметр штампа, который принимается при площа-
ди штампа 5000 см- равным 79 8 см, а при площади
600 см2 равным 27,7 см
В некоторых случаях модуль общей деформации удоб
нее вычислять по графику зависимости осадки штампа от
нагрузки- при поверхностном испытании
С„ 0 88 1 (30)
при rijвинном испытании
Ь„ = 0 89 (1 1’) / Г (31)
гАе ДР—приращение нагрузки в кг^см2,
Д£ — соответству ющее приращение осадки для данною
СЛОЯ В СМ-,
а — ширина квадратного фундамента
Следует отметить, что полевой способ испытания грун-
тов пробными нагрузками дает несколько заниженные ре-
зультаты по сравнению с наблюдениями за осадками суше
ствующих^сооружений. Это объясняется принципиально раз
личной работой опытного штампа при испытаниях и фунда
мента сооружения. Например ври испытании опытным штам
пом пе учитываются силы трения, которые возникают по
ооковым граням реальных фундаментов- ленточные фунда
менты сооружений работают по схеме плоской задачи, а
опытный штамп —по схеме пространственной задачи линей'
но-деформируемой среды.
При решении различных практических задач иногда удоб
нее пользоваться значением осредненной величины модуля
общей деформации всего основания Осреднеиный модуль
Наименование грунтов
Песок"’ ВЛаЖПЫИ и иасыЩе^1Ь1й содой
насыщенный водой
Торф . . .
I чина, стглино!
консистем
деформации для неоднородных и однородных оснований
определяется следующим образом;
(32)
где ht — мощность z-ro слоя в см в пределах сжимаемой
£\ — модуль деформации Z-го слоя который зависит от
начального и конечного давлений в данном слое
3 —среднее значение дополнительного давления для
данного слоя на вертикальной оси под центром ф\н
дамента (см стр 158)
п — количество слоев
Ориентировочные значения модулей общей деформации
для различных грунтов приводятся в таблице 25.
ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ
2 ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ
может оыть исключительно разнообразным,
нить схожие по компрес
сионным свойствам и не
юсобностн
но если объеаи
внешних причин, принимается в зависимости ог несущей
геологи-
ческие напластования, как
бы сложны они ни оыли
приводятся к следующим
четырем типовым схемам
вания однородный и хо
глуоинх. Следовательно
с геологической точки
зрения при устойчивом
состоянии основания возможно
ион отметке
ня грунтовых вот.: при наличии ходов землероев - от 1ЛУ
бины распространения зоны землероев На местноои, по-
крытой водой, минимальная глубина заложения принимаеюя
такой, чтобы оыла исктючена всякая возможность подмыва
фундамента.
Схема 2. Грунт основания однородный, но слаоыи на
значительную глуоину. IЮэтому опереть фундамент на естс
ственныи грунт невозможно Если же 1еооходимо возвести
сооружение в этих условиях. то обычно грунты основания
яются ИЗ расчета чтобы напряжения на i ровле слабого
грунта, возникающие от действия сооружения были допус-
тимы для слабого прослойка (рис. о, б);
в) фундамент располагают в толще хорошего грунта,
выясняют зону возможного влияния фундамента на сла^й
ИНЫМ методом йакрепллкл ,
г) прорезают верхний тает и закладывают фундамент
на закрепленном слабом грунте (рис 5, г)
3 ГЛУБИНА ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА
Глубина промерзания грунта зависит от ряда сЬакгоров,
из которых главнейшими являются, средняя температура и
продолжительность зимнего периода данного года, вид гран-
тов и их влажность, устойчивость отрицательной темпера
гуры в зимний период, характер растительного покрова тип
покровных грунтов рельеф местности и г. д.
Известно, что грунты с крупными попами промерзают
при отрицательных температурах, близких к О С, а грунты
с меньшими порами начинают промерзать при более низких
температурах Следовательно глубина промерзания для от
ной и той же строительной площадки может колебаться в
значительных пределах Это заставляет ввести понятие о
нормативной глубине промерзания грунта.
Нормативной глубиной промерзания грунта для каждого
пункта называется среднее значение сезонного промерзания)
оголенной от снега поверхностью
Иля целей проектирования нормативная глубина промер
запия грунта определяется одним из следующих способов
а) путем использования материалов многолетних Наолю-
нои площадке
жаишеи метеорологической станции;
в) по специальной схематической карте с нанесенными
на нее изолиниями нормативных глубин промерзания сугли
нистых грунтов (рис 6) Для супесей и песков мелких и
пылеватых нормативная 1лубина промерзания принимается с
коэффициентом 1.2.
Нормативную глубину промерзания суглинков и глин для
горных и не указанных на карте районов находят по фор-
“ Я' = , (33)
где L Г — сумма среднемесячных отрицательных температур
воздуха за зиму, принятая, по результатам многолетних
наблюдении местной метеорологической станции (данные
вставляются в формулу со знаком плюс).
Если известна нормативная глубина промерзания и кон-
струкция проектируемого здания или сооружения, то мож-
но вычистить расчетную тлуоииу промерзания трунта
Н = Н*т (34)
тде //’ — нормативная глубина промерзания грунта
т ~ коэффициент влияния теплового режима здания на
промерзание трунта у наружных стен здания
(табл 26)
__________________ Таблица 26
Тепловой режим здания и конструкция по юв
Ре(улярмо отапливаемые знания с расчетной тем-
Ю°С1^Р°Й ВОЗДУха в помещении не ниже
полы на лагах, по грунту
П полы на балках
Глубина заложения подошвы фундаментов здании и про
мышленных сооружений принимается равной расчетной глу
биие промерзания.
Минимальная тлубиьа заложения подошвы фундамента
под наружные стены и колонны здании, возводимых па раз-
личных грунтах, за исключением макропористых и скаль
ных, принимается не менее 0,5 м от поверхности плани
Р°ВДля просадочных макропористых грунтов минимальная
!Лубина заложения фундаментов должна быть не менее 1,0 м
и не менее глубины, на которш чш то свежезтпо тнснных
ходов землероев не более двух на 1 лЕ дна котлована.
ПП I Тыбзрс M1HIW114OI пуоины штолен >я подошвы
Лхндаментов следует иметь в виду, что иногда встречаются
небольшие линзы и прослойки глинистых грунтов которые
могут быть очагом накопления влаги и щчения грунтов при
замерзании воды ниже подошвы фундаментов Сухие глини-
стые грунты рекомендуется защищать от влияния атмосфер
ных и производственных вод а в период зимних работ
принимать меры против возможного промерзания грунтов
Если сооружение строится на скальных грунтах, то для
заложения подошвы фундамента достаточно сиять только
верхние сильно разрушенные слои породы
4 УЧПТ ПОЛОЖЕНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ вод
Уровень грунтовых вод подвержен колебаниям. Если эти
колебания происходят ниже подошвы фундамента, на глу-
бине не менее ширины фундамента, и скорость движения
воды невелика, то грунтовые воды не оказывают существен-
ного влияния на прочность основания. При колебании уров
ня грунтовых вод вблизи подошвы фундамента и выше ее
несущая способность некоторых грунтов основания (напри
мер, мелкого и пылеватого песка супеси и т. д.) значитель
но снижается Если же при этом грунтовые воды имеют
большую скорость движения и наблюдается вынос мелких
частиц грунта из-под подошвы то возможны значительные
деформации фундаментов.
Особенно большие деформации фундаментов буду! в том
случае, если возможно пучение грунтов при промерзании
Учитывая это обстоятельство, „Строительные нормы и пра
вила” лимитируют глубину заложения фундамента от поверх
ности планировки до уровня грунтовых вод в период про
мерзания 1рунтов (табл 27).
При заложении подошвы фундамента менее расчетной
глубины промерзания необходимо грунты основания защи
тить от увлажнения поверхностными водами а также от
промерзания их в период строительства
Наименование -рунтов Расстояние от поверх уровня грунтовых БОД В период Промерзания фундаментов от по- верхности планировки
I 1 2 э
Независимо от глубины залегания грунтовых вод бише,
ностыо,1 не превышаю- би™ "₽“'"₽3 °“и”л'
висимо от важности 11 превышает ее менее чем Не менее расчетной глубины промерзания
границе раскатывания ны залегания грунтовых । глубины промерзания
5 Суглинки ц глины, иость на границе рас- катывания не более чем на 50% числа ичастич- Превышает расчетную глубину промерзания'на в»": “«г
6. Суглинки и глины, природная влажность ко- яость на границе рас- катывания более чем на 50% и менее чем на 75% Превышает расчетную глубину промерзания на Назначается соглас
7 Суглинки п 1лилы иость на границе рас- Независимо от глуби- ны залегания 1рунтовых зак,”Уб"'1Ь1 nIp<”'ei'~
— — 3
lie менее расчет
5 НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ГРУНТОВ И ИХ ДЕФОРМАТИВНОСТЬ
Несущая способность и деформативпостъ грунтов являют
ся основными показателями, в зависимости от которых опре-
деляются размеры фундаментов и глубина их заложения.
Во многих случаях до настоящего времени проектирова-
ние фундаментов производится только по расчетным сопро
тивлеииям оснований т. е исходя из условий, при которых
напряжения под подошвой фундаментов проектируемых
сооружений примерно равны расчетным сопротивлениям осно-
вании (допускаемым давлениям"). Однако расчетные сопро-
тивления основании, определяемые по нормам, хотя и явля
ются обобщением главным образом практических данных
промышленного и гражданскою строительства, но не учиты-
вают конструктивных особенностей сооружении и их чув-
ствительности к неравномерным осадкам основании. Поэтому
расчет оснований по расчетным сопротивлениям может быть
рекомендован лишь для предварительного подбора птища-
дей подошвы фундаментов.
Проектирование фундаментов здании и сооружении с те
дует производить от воздействия нормативных нагрузог по
предельным состояниям грунтовых основании исходя из
дв>х предельных состоянии:
1) предельных нагрузок на грунты основания (по уело
вию прочности и устойчивости)
2) предельных деформаций
Расчет по предельной несущей способности ос
новация может быть выполнен либо исходя из возмож
ности начального возникновения зон предельного напряжен-
ного состояния либо из возможности полного развития зон
предельного равновесия
Предельное состояние грунта, характеризуемое началь-
ным возникновением зон предельного напряженного состоя-
ния, ограничено вполне определенной зоной а общая устой-
чивость сооружения при этом не нарушается Поэтому к
ыкому основанию применима теория линейио-деформируе-
мых тел и условие предельного равновесия, которое заклю-
чается в том, что в любой точке области предельного равно-
весия угол отклонения полного напряжения для площадки
у нормали равен углу предельного сопротивления сдвигу
грунта в этой же точке >
Согласно Н и ТУ 127 — 56, среднее давление гередавае-
мое^фундаментом па грунт основания вычисляется по фор
Т/г = (АЬ + ВЛ) т + Dc ,
где Р - среднее давление на грунт основания при котором
размеры условных зон пластических деформаций
образующихся у краев фундамента, не превосхо
дят 0,25 ширины Ь
- —нормативный угол внутреннего трения грунта, зале
я тающего непосредственно под подошвой фундамента
с нормативное удельное сцепление грунта^ залегаю
птего непосредственно под подошвой фундамента,
у — ооъемный вес грунта, залегающего выше отметки
заложения фундамента;
6 —меньшая сторона прямоугольной подошвы фунда
мента; ’
/г — глубина заложения фундамента от природного у ров
ня грунта до подошвы фундамента
А В, О — безразмерные величины:
давление
Dc.,
(36)
где hn— приведенная глубина заложения фундамента в под-
вальном помещении
^ — толщина слоя грунта выше подошвы фундамента,
толщина конструкции иола подвала;
7П—объемный вес конструкции пола подвала
у — объемный вес грунта
Ртах=
гае
•ч=е ef 'g"(45
Для пластичных связных грунтов, обладающих зиачитель
ным сцеплением, предельная нагрузка [121, 122] вычисляет
ся по следующим формулам
в случае плоской задачи
Ртах ~ (2 1” ~) С, -ф- (381
в случае пространственной задачи для фундамента с квад
ратной площадью подошвы
ртчх = 571 сш „ + ,Л (39)
где с„ величина длительного сцепления определяемо
го по методу шариковой пробы
Для песчаных грунтов предельная нагрузка [12 13[ опре
деляется следующим образом
в случае плоской задачи
в случае осесимметричной пространственной задачи для
фундаментов с круглой и квадратной площадью подошвы-
где Л, Ак — численные коэффициенты значения которых
таны в таблице 29 составленной В Г Бере-
занцевым;
Ь~ диаметр или ширина фундамента
Следует иметь в виду, что предельная нагрузка опреде
ляемая по формулам (37) — (41), соответствует максимальной
несущей способности грунтов основания а потому не мо-
жет быть рекомендована при проектировании сооружений.
Расчет по предельным деформациям основан-
ия рассмотрении совместной работы грунтов оснований и воз-
веденных на них сооружений Сущность расчета состоит в
определении осадка фундамента которая должна быть до
пустима для надфундаментных конструкций, т е
где А - расчетная величина деформации основания,
/— предельная величина деформации основания
При проектировании сооружений иногда возникает не
обходимость изменения численных значении левой или пра-
вой части уравнения (42) Это может быть произведено пу-
тем изменения либо действующей нагрузки на грунт либо
жесткости фундаментов, либо путем применения конструк-
ций, обладающих разной чувствительностью к неравномер-
ным осадкам
Методика вычислений расчетных величин деформации
оснований и их предельные величины приводятся нами в
разделе деформации грунтов.
Если на здание и та сооружение действуют значительные
горизонтальные нагрузки или если их основания ограничены
откосами то производится общая проверка устойчивости
грунта вместе с сооружением которая оценивается коэффи-
циентом устойчивости. Расчет производится от воздействия
расчетных нагрузок Сущность его состоит в том что задан-
нал расчетная нагрузка на основании в наиболее невыгодной
комбинации должна быть меньше несущей способности осно
вания Ф тля данного направления нагрузки N, т е
N < Ф (43)
или по приближенным методам, основанным на круглопилип-
дрической форме поверхности скольжения. Причем основным
Z ?п"е“ нес>'щеи способности песчаных и крупиообломоч-
пьгх 1 рунтов является угол внутреннего трения который
находится по данным исследований грунтов а для расчета
основании сооружений 2 и 3-го классов - го таблице Гз
еттеГРУНГ0В пРинимаегся условие равенства ка-
сательных напряжении вдоль поверхности скольжения рас-
четным сопротивлениям глинистых^ грунтов срезу6 Расчет-
ное сопротивление срезу определяется в результате испы-
тания грунтов с учетом изменения их природного состояния
при возрастании нагрузки на основание а₽ также с учетом
"pysTvpu ве₽хнгг°—
РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
При подсчете haipyso^ толщина стен выбирается в зави-
симости от расчетной отрицательной температуры пункта
где строится здание (табл. 30), материала и вида кладки
(табл. 31—33) а затем проверяется статическими расчетами
Габариты оконных проемов в каменных стенах прини
маются согласно ГОСТ}.
Если на стену здания действуют сосредоточенные на-
грузки 01 перекрытия или имеются промежуточные иена
груженные перекрытиями простенки, го за расчетную длину
выбирается расстояние между осями приложения сосредо
точенных сил или между осями нагруженных простенков.
Для определения нормативных и расчетных нагрузок,
действующих на обрез фундамента рекомендуется пользе
ваться таблицей 34
Расчетная »’₽»»«
Температу- 1 Птш(ты 1 1емпера-
Пункты ра воздуха тура воз-
3 1 духа в С
Астрахтн 22 /Мичуринск i 27
Акмолинск —33 Москва I । 26
Актюбинск —31 Нижний Тагил 1 —35
Барнаул — 37 Новосибирск I -39
Брянск —24 Омск 36
Великие Луки 24 Оренбур! —30
Воронеж —2о Пенза —28
Луганск Пермь . , —31
Iорькии —28 Ростов па-Дону —21
Гурьев 24 Рязань —28
Енисейск -44 Самарканд 13
Злаюуст — 31 Саратов . . —28
Иваново — 28 Свердловск —31
Иркутск - 36 i Смоленск —24
Казань -29 Сталинград
Калинин Ташкент -13
Кам ы шин —26 Г обо т ьск —36
Караганда —31 1 о иск —39
Киров . —31 Тула —25
Красноярс! — 40 Т юмень -35
Куйбышев —29 Ульяновск —30
Курск — 24 Ураль-г — 29
Кустанай —36 Уфа —30
Ленинград —25 Харьков . —22
Магнитогорс] — 32 Челябинск —31
Минск -22
принимаемьм по
вес снегового покрова в кг!.
карте районов СССР (рис 8) ________________
— коэффициент, зависящий от профи [я покрьпия
Толщина кладки наружных сплошных (без воздушных прослоек) кирпичных стен жилых и общественных зданий
Готщина кладки стен в см при расчетном
в т!м3
Вид кладки -40 -10 н -40
кирпи !3 При относительной влажности помещения ! s %
ДО ЬО включительно 1 от 51 до 60
Из ~™ ‘° К,!’’ПИ,') ,ЧТЯ!““0М 1 8 17 и 51 51 38 51 64 77
Из многодырчатого кирпича со 150 отверстиями 1 25—1 3 17 L 38 38 51 2о 51 51
То же, с 60 и 31 01 верст исм 1 25 13 1 7 » 38 38 51 2о । 38 51 64
Из ™РтГжеХмХ0тв°ореР11И " ' 32°ТБеРС1ИЯМИ П 17 38 □ I 25 38 э) Г4
То же, с 19 отверстиями 1 3 1 7 38 51 51 51 64
Из пепельного гирпищ нт тяжелом растворе 10-12 1? 25 38 38 38 38 р 51 64
Приме анис Дтя подсчета вес, стены сл е 1ует добавить вес двустороннем штукттхрки толщиной 5 <
Толщина кладки стен в см при рас
Влажност! поме пения четной температуре наружного
в И -10 I -20 | -30 | -40
От 56 “'“so'" мючитечыю 19 29 I 39 49 29 ] ЗУ | 49 | 49
T i бл иц a 34
На1рузки и коэффициенты перегрузки для зданий
Z | НормативнаГП^Т"
Вичи нагрузок | “SrK^“3 перегрузки
400—450
По рас ictj
150
Профить покрытия | С
При промежуточных значс
ниях угла наклона иокры-
ние коэффициента С при-
Коэффициснт С должен бьш
не более 1 0 и не менее 0 3
Обозначения Г—пролет свода /—подъем сво га
При расчете промышленных и гражданских зданий необ-
ходимо учитывать ветровую нагрузку; Нормативная ветро
вая нагрузка принимается нормальной к поверхности соору
жеггия ити его части и определяется по формуле
где Q скоростном напор ветра в ф.ф оггреде гяемыи по
таблице 37; .
k - аэродинамический коэффициент, определяемый по
таблице 38
ви™ош,1.?ГЧете высоы" сооружений (дымовые трубы, геле
сI ии dX. Р ' “ " ые°о«Дито учитывать динамиче
скии эффект воздействия ветра В этом случае расчетная
действия ТтТКа иаС00РУжение кли его часть з направлении
действия ветра определяется следующим образом
Вертикальные поверхности с наветренной стороны (поло I
Вертикальные поверхности с подветренной стороны (от- I
рицательное давление)....................... • • I
Вертикальные или отклоняющиеся от вертикали не более j
чем на 50' поверхности в зданиях с многорядным рас- |
положением фонарем и тому подобными сложными про-1
филями: 1
для наветренных крайних и всех возвышающихся >
поверхностей (положительное давление) ... ।
для подветренных крайних и всех возвышающихся
поверхностей (отрицательное давление) - . .
дтя наветренных промежуточных поверхностей (по
для подветренных * промежуточных поверхностен
Наклонные поверхности в зданиях без фонарей или с од-
норядным расположением фонарей, а также горизон-
тальные поверхности в зданиях с многорядным расно-
ляемыи по таблице 39
— аэродинамический коэффициент, определяемый по
таблицам «Технических условий расчета высоких
сооружении на ветровую нагрузку"
— площадь проекции в и- рассчитываемого сооруже
иия на плоскость перпендикулярную направтепию
ветра-
— коэффициент увеличения расчетною скоростною
напора определяемый по формуле
’I — коэффициент динамичности, зависящий от периода
Юостьенных колеоании сооружения и от логариф
мического декремента затухания. Значения коэф
фициентов динамичности и периода собственных
колебании различных сооружений приведены в
,, (ехпических условиях”
Наряду с определением расчетных ветровых нагпузок
высокт.с и тихие сооружения должны быть проверены на
резонанс. Критическая скорость ветра вызывающая ре^о
нансные колебания вычисляется по формуле
где Т — период собственных колебании сооружения
о —диаметр сооружения
z ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ЛЕНТОЧНЫХ И ОДИНОЧНЫХ
ФУНДАМЕНТОВ
На фундаменты передаются различные нагрузки, прило-
женные по обрезу его граням и уступам. В результате дей-
ствия этих нагрузок и веса фундамента под подошвой фун-
дамента возникают реактивные напряжения основания. Если
эти напряжения распределяются равномерно, то осадка со
оружения будет равномерной.
При проектировании размеров фундаментов необходимо
стремиться к тому чтобы центр тяжести площади подошвы
располагался на одной вертикали с точкой приложения на
грузки. Размеры фундамента зависят от ряда связанных
между собой неизвестных, поэтому окончательные их циф
ровые величины устанавливаются методом постепенного при
ближения
В первом приближении ширина подошвы ленточного фу и
дамента, а также площадь подошвы одиночного фундамента
определяются по формулам
(4М
где /Vй нормативная нагрузка действующая на
ленточного фундамента в т на 1 ног м.
/Vo нормативнаянагрузка на одиночный фундамент в т.
R, I — расчетное сопротивление основания с учетом ши-
рины и глуоины заложения фундамента в ним*-
— средний объемный вес фундамента и грунта на
его оорезах (принимается равным 2,0 ним5)-
h — глубина заложения подошвы фундамента в я:
Ь — ширина подошвы ленточною фундамента.
F —площадь подошвы одиночною фундамента.
Окончательные размеры «фундаментов вычисляются пос
ле конструирования фундаментов точного определения их
веса и веса грунта на уступах положения уровня грунто
вых вод несущей способности грунта и предельных де
формации основания
Пример 1 Определить глхбинм заложения и ширину
юнючного фундамента.
Сооружение предполагается построить в районе Минска
Гео топические тайные представлены в таблице 40
1 тина । 16 ।
Решение 1 Расчетная глубина промерзания грунтов
строительной площадки в районе Минска вычисляется по
Формуле
Н - mtH11 0 90 1 2 - 1 08 и
2 Уровень грунтовых вод в период промерзания грун-
тов не превышает расчетную глубину промерзания Поэтому
глубина заложения фундамента в соответствии с таблицей
27" принимается равной расчетной глубине промерзания
h - Н = 108 см
3. Расчетное сопротивление основания при 1лубине зало-
жения, подошвы фундамента h = 108 см определяется по
Формуле
D _ Г Г)1 ™ — 1 R П ЙЛ - 1 9Q
т1 — 05 - > 0 0033 /г - 0 5 -г 0 0033 108 = 0 86
4. Ориентировочная ширина ленточного фундамента на-
ходится из УСЛОВИЯ
□ — напряжение под подошвой фундамента
у — средний объемный вес фундамента и грунг! на его
обрезах (принимается равным 2,0 т/м*).
5 Предельная нагрузка, передаваемая фундаментом на
I рунт основания вычисляется по формуле
Р {Ab Bli) =
6 Окончательную ширину ленточною фундамента b при-
нимаем равной 1,6 я. В этом случае напряжение под по-
хошвой фундамента и предельная нагрузка следующие
7 Анализируя геологические данные строительной пло
щадки, можно сделать вывод, что второе условие пре гель
10,5 100—1050 кг
б) шиферная кровля с обрешеткой и деревянными на
клонными стропилами
Ю.5 60 = 630 кг (на юризошальную проекцию)
в) чердачное перекрытие (постоянная нагрузка)
г) чердачное перекрытие (полезная натрузка)
д) междуэтажное перекрытие соорныи железобетонный
настил с полом (постоянная нагрузка)
е) междуэтажное перекрытие (полезная на1рузка)
ж) собственный вес стены
[(3 40 12 5-3 1 88 1 21) 0 51] 1800 32800
$ес штукатурки
(3 40 115—3 1,88 1 21) 0 05] 1700 = 2740 ка
Итого 51660 кг
-Загрхзка иа I по? и фундамента равна
4 Расчетная глубина промерзания 1рунтоь строительной
площадки в районе Москвы вычисляется но формуле
5 I лубина заложения ленточного фундамента с учетом
п\ б ты ’промерзания и уровня грунтовых вод в период
промерзания принимается равной расчетной глубине промер
зания 6
6 Расчетное сопротивление основания при глубине за
ложения подошвы фундамента 112 см определяется по
формуле
D _ FD1 « _ 1 Я ПЯ7 = 1 л7 K.P.iC.M2
7 Ориентиров© шая ширина потошвы ленточною фунда
мента находится по формуле
3 РАСЧЕТ ЛьН! ОЧНЫХ <I>i НДАМЕНТОВ И ФУНДАМЕН1ОВ
ПОД КОЛОННУ
считываются от действия расчетных нагрузок как центрально
Q --- Ria
принимаемая равно i
где /?р — расчетное сопротивление бетона на рлсгчяение
(табл. 42).
Полная высота блока фундамента определяется как су?
ма рабочей высоты блока и толщины защитного слоя бетона
h J 4 с и
Рели фундамент закладывается во влажных грунтах то
толщина защитного слоя принимается " см.
Расчетное сечение арматуры находится по изгибающему
В зависимости от А н марки оеюна принимается процент
армирования Р
Площадь арматуры определяется по формуле
Ph„l
100
(40)
4 РАСЧЕТ ПРЕРЫВИСТЫХ СБОРНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
(50)
Значения Л2
Наименование грунта
Глинист е (немакропористые) грунты с малой
т) супеси в птасгишом состоянии при
в) 1лцны в пластшно i состоянии при 0 8
) пины в птасти !ном состоянии щи
. — коэффициент пористости
Для промежуточных значений евели i
значении /<, или В этом случае площадь прерывистого
фундамента, количество фундаментных итого» и р„»»т„„..,._
между ними определяются по формулам
Среднее давление по юдошве прерывистого фундамента
вычисляется следующим образом:
RK
Пример 3. Рассчитать прерывистый фундамент под стену
жилого здания длиной 18 4 я.
Дано: Нагрузка на 1 пог. м подошвы фундамента 28m
Основанием под фундамент является суглинок, находящийся
в пластичном состоянии, с коэффициентом пористости — 1
Расчетное сопротивление основания с учетом^ ширины и
глубины заложения фундамента равно 1,6 кг;см
Решение: 1 Расчетная ширина ленточного фундамш та
равна
2 Согласно таблице 43 принимаем прерывистый фунда
мент шириной 6,!Р = 2 я с расстоянием между фундамент
ными блоками-подушками с = 0,4/ я.
3. Количество фундаментных блоков в прерывистом н
даменте определяем по формуле
блоков
1. Фактическое увеличение расчетного сопротивления
основания находится следующим образом-
о. По таблицам 43 и 44 определяем значения Л1= 1,17 и
/<, = 1 15 Проверяем условия
которые оказываются выпотненными
5 АКТИВНОЕ ДАВЛЕНИЕ ГРУНТА НА СТЕНУ ПОДВАЛА
Активным давлением трунта называется горизонтальное
(ооковое) давление грунта на от раждающхю конструкцию в
результате чего возможен поворот или сдвиг последней.
Ьоковое давление грунта находится по формулам теории
сыпучей среды, как для однородных грунтов, не обладаю
ших сцеплением между отдельными частицами
Ьоковое давление связных грунтов при расчетах стен
подвала, креплений котлована и т. п можно определить по
приближенному методу. Для этого вводится понятие услов
пого угла откоса, который заменяет собой угол внутреннего
трения в формулах теории сыпмчеи среды н в скрытом виде
учитывает влияние сил сцептения Численные значения это
о мгла для некоторых грунтов приводятся в таолице до.
Если толща грунта, ооковое давление которой опреде
ние заменяются некоторым Фиктивным грунтом
о резней ilt фп° t iie характерней!! п
1ср—средний обьемныи вес,
scp_средний угол внутреннего трения
Наименование грунтов Условный \ гол откоса в
При вычислении активного давления i ру Hid на стену под
вала следует учитывать возможную временную нагрузку на
поверхность грунта интенсивностью q — 1 /л/л*3 Приведенная
высота этой нагрузки к грунту равна
Удельное активное давление грунта
находится по формулам:
а) в плоскости поверхности грунта
crenv потвала
I
б) в тоскости подошвы фундамента
Если грунтовые воды оалегают выше отметки подошвы
фундамента, то необходимо предусматривать гидролизацию
фундаментов пола подвала и учитывать взвешивающее и
гидростатическое давление воды. Гидростатическое лавле
ние воды на стену подвала в плоскости -- -------- J-
мента определяется следующим образом
подошвы фунда
где /г4 расстояние от зерт а та грунтовых
вод до подошвы
А—удельный вес води
Расчет подвальных стен без oi опных
на 1 пог. м длины стены, причем удельное активное давле-
ние грунта и гидростатическое давление воды, вычисленные
по вышеуказанным формулам являются нормативной на
грузкой-
проемов ведется
Для подвальных стен с оконными проемами норматив-
ная нагрузка определяется произведением удельного актив-
ного давления на расстояние между осями оконных про-
емов а
Поперечное сечение стен подвала рассчитывается о г деи
ствия расчетных нагрузок. Расчетная нагрузка от бокового
давления грунта и гидростатического давления воды нахо
тится по Формулам:
где п — коэффициент перегрузки, равный 1, 2, а для гитро
статического давления вочы равный 1,1
1
Пример 4 Определить активное давление 1рунта на стену
подвала (рис 11).
Дано: От отметки 0 00 до отметки—1,5 залегает средне
зернистый песок, который характеризуется следующими дан-
ными:
объемный вес 1 84 т/лг!- нормативный угот внутреннего
Iрения 36°;
июле отметки —1,о залегав! супесь которая характери-
зуется следующими данными:
объемный вес 1 щ/лР- условный угол откоса 25е
Уровень грунтовых вод находится на отметке—1 7
Решение- 1 Осредненные значения объемного веса и
угла внутреннею трения находятся следующим образом-
2 Приведенная высота временной нагрузки <7= 1 т/л! к
ipj-нтд равна
Тер 1,»»
3 Удельное активное давление груша па стент подвата
находится по формулам:
а) в плоскости поверхности грунта
= 1,88 0 53tg’- (45
б) в плоскости подошвы Фундамента
45-
4 1 ндростатическое давление воды па стену подвала в
плоскости подошвы фундамента определяется следующим
образом
6 ВЫБОР РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ ДЛЯ СТЕНЫ ПОДВАЛА
В общем случае на стену подвала (рис 10) действует
расчетная нагрузка от активного давления грунта, гидроста
тического давления воды и от перекрытия над подвалом
приложенная с эксцентрицитетом е
вследствие чею возникает из1ибающии момент
вде N — расчетная нагрузка от перекрытия над подвалом
Ьс—ширина стены;
4ai—длина заделки перекрытия над подвалом в стену
Расчетная схема стены подвала принимается в виде одно
пролетной балки Верхний конец балки шарнирный a ниж
ний свободно опертый либо частично защемленный в грунт
Если отношение >07 то ниятняя опора принимаете!
как свободно опертая если отношение < 0 7 ю опора
принимается частично защемленной в грунт, следовательно,
возникнет дополнительный изгибающий момент.
Изгибающий момент /И, в упругой заделке определяется
по формуле
Мо изгибающим момент в нижнем сечении, который
находится для случая шарнирного опирания вверху
и полного защемления внизу (табл. 46);
bQ—толщина стены подвала в м
Ь—ширина подошвы фундамента в м
/-расстояние от низа балок перекрытия над подвалом
до подошвы фундамента в w
Cz— коэффициент жесткости упруюго основания
(табл. 47)’
Е модуль упругости материа ia в сгены в т/м2 коюрыи
вычисляется по формуле
-начальный модель упруюсти кладки
у. упругая характеристика (табл. 48)
R"- нормативное сопротивление сжатию кладки (табт 49).
7 ВОЗМОЖНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ ДЛЯ СТЕНЫ ПОДВАЛА
При расчетах стен подва та возможны следующие расчет
ные схемы
а) низ балок перекрытия над подва том совпадает с от
меткой тротуара Отношение
т е стена подвала внизу свободно оперта (рис 12);
б) низ балок перекрытия над подвалом совпадает с ог-
Г а б л н и а 4о
балки с постоянным моментом инерцииР и защемленным концом
при различных видах нагрузки
Более 6,0
До 3000
Более 10000
1500-3000
Упругие характеристики i при чарках
2000
сплошных камней разных составов
| 1000 800
меткой тротуара Отношение ^--^0 7, i е фундаментная
/плита частично защемлена в j рун те (рис. 13),
в) низ балок перекрытия подвала выше отметки тротуара
Отношение
Отношение
следовательно, стена подвала внизу
свободно оперта (рис. 14);
г) низ балок перекрытия подвала выше отметки тротуара
<0,7, следовательно, фундаментная плита
частично защемлена в ipvuTe (рнс 15)
! >
_ i
т) низ балок перекрытия подвала расположен ниже от
ме/ки тротуара Отношение > 0 7 г е степа подвала
внизу свободно оперта (рис 16)
е) низ балок перекрытия подвала расположен ниже от
метки тротуара Отношение - < 0,7 г е фундаментная
плита частично защемлена в трунте (рис 17)
8. РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ ПОДВАЛЬНОЙ СТЕНКИ
Поперечное сечение стены подвала проверяется на вне
центренное сжатие от действия расчетных нагрузок Для
подвальных стен с окопными проемами и без оконных про
емов расчетными сечениями являются сечения г1е действуют
максимальные изгибающие моменты.
Расчет внецентренно сжатых элементов (рис 18) неарми
рованнои кладки при малых эксцентрицитетах с т. е при
производится по формуле
, mm, FR с
где е—эксцентрицитет приложения равнодействующих вер
тикальных сил относительно центра тяжести сече
// -расстояние от центра тяжести сечения до края се
чения в стороне эксцентрицитета,
R — расчетное сопротивление кладки
(табл 50 51),
коэффициент условий работы элементов конструк-
ции. принимаемый для каменных и армокаменных
конструкций при расчетах несущей способности: для
элементов с площадью сечения более 0,3 мг рав-
ным 1 0 для элементов с площадью сечения 0,3 с'
и менее равным 0,8;
тк — коэффициент условий работы кладки прт нимаемый
равным 1,0;
Л2 —суммарная расчетная нат рузка тействующая i рас
сматриваемом сечении,
М момент, действующий в рассматриваемом сечении
&с—ширина стены подвала
F—расчетная площадь сечения которая принимаекя.
для степ без оконных проемов f = 100 Д (в см), для
стен с оконными проемами—поперечное сечение
простенка:
50—150на тяжелыхРрастворахР
j wo j
Расчетное сопротивление в кг.см2 сжатию кладки из бетонных
600 | 400 | 200 j 100 | 50
Коэффициент продольного изгиба □ а зависимости
производится по формуле
(57)
часть площади сечения кладки, уравновешивающая
внецентренно приложенную сгпу при прямоугольной
эпюре напряжении,
коэффициент продольного изгиба ня всего сечения
. — коэффициен! продольного изгиоа для части площади
сечения Fc, определенный по таблице 52 для при
веденной гибкости
Ил—высота части элемента с однозначной эпюрой изги-
бающего момента; для упрощения расчетов разре-
шается принимать
наименьшим размер npAMOvroiwioio сечения для
части площати сечения Fc
Пример 5 Проверить поперечное сечение пени потвала
1 Расчетные иа!рузки от бокового давления грунта и
гидростатического давления волы находятся по формулам*
Р} = а”/7 = О31 1,2 “0 37 rnfM2,
рп = ъ*п = \ и 1,2 — 1 69 т!лР,
р4 = о“га = 08 1,1 = 0,88 mW
2 Пои отношении
-1 42 ______
, 3 325000 0.5 83
3000 3 4 1 63
- 0,26 пгч,
+ 9аЦ За2)- ^(8/2 + 9^ 4-
.^Р^(3,4 1,25)2 —
3 Расчетное сечетие \рис 19) находился из хсчовия
Решая это уравнение, получим
4 Максимальный момент и нормальная сита Nx в
расчетном сечении равны:
'1тах= 0,9 2,1 - 0,37 1,2 0 6
5- Расчет сечения подвальной стенки при матом эксцент
рицитете е т е при
19,4
производится по формуле
О 58 330-0 94
" < Те ГГ 2 058
9 ПРОВЕРКА РАЗМЕРОВ ФУНДАМЕНТА ПОДВАЛЬНЫХ СТЕН
Ориентировочная ширина подошвы фундамента для стен
подвала, как известно определяется исходя из формулы
центрального сжатия. Однако на стену подвала действует не
только вертикальная, но и горизонтальная нагрузка Поэтому
размеры фундамента необходимо уточнить, имея в виду, что
напряжение по подошве фундамента должно удовлетворять
условию
; JPV -сумма всех нормативных вертикальных нагрузок
относительно подошвы фундамента;
Rt—расчетное сопротивление основания
Г 1^—площадь и момент сопротивления подошвы фхн-
дамента;
И —момент относительно центра подошвы фундамента,
вычисленный на основании нормативных нагрузок
в зависимости от принятой схемы:
а) три отношении
момент в тост ости подошвы фундамента равен
М - тИ,
тде /И,—момент частичного защемления в грунт фундамент-
ной плиты определенный по нормативным нагруз
фундамента
(ф соответствующее плечо,
б) при отношении £ > 0 7 м<
фундамента равен
тИ-тИ, =-<?/*
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИБКИХ ФУНДАМЕНТОВ
1 ибкими являются таки* даче нагрузки на грунт и: фундаментов следует расе а рассчитывать как констр' Имеется два основных упругом основании: а) метод местных упруг б) метоп общих дефоръ Метод местных упругих формации нагруженной нов деформации упругой среды, ное на 1ипотезе Фмсса-1 основном немецкими уче! Крылов, А А. Уманский. [ свои методы, благодаря ко' та в обширную зармбежну! Метод оощих деформа щения точек лежащих не ностыо. но н вне ее. Это i цел и ком советск и м и у ч е н i I орбсновым-Посаловым В. пым, Г А. Проктором. М 1ими. в результате работ упругом основании в насте соком техническом уровне Следует иметь в вид\. > расчет но методу обших неверным результатам Не балки значительно превыг ити зона л lacTirivCKHх де< том велика, или к грунта нения тинеино-деформирме чет по гипотезе Фусса-Вг конструкции на упругом о е фундаменты, которые при пере- згиоаются, поэтому ртботу этих магривать совместно с грунтом, скцин на упругом основании. метода расчета конструкции на их деформации деформации учитывает тишь де ерхности грунта без учета общих Это направление расчета, основан Винклера1, разработано было в дыми Советские ученые А. Н . Д Дутов и другие предложили горым внесены ясность и просто о литературу. ции учитывает мпоугие переме только под натруженной поверх направление оасчета разработано ыми Ii. М. Герсевановым, М И. А. Флориным. Ь. fl. Жемочкп- М. Филоненко-Бородичем и дом- которых расчет конструкции на тящее время производится на вы что в некоторых частных случаях деформации может привести к шример если размеры плиты ити па!от толщину сжимаемого слоя Ьормации под гиоким фундамен- iM основания неприменимы урав- мых тел. то целесообразнее рас шклера. Поэтомс метод расчета сновании выбирается в зависимо
сти от конкретных условий \\ III ^еТ°Д ‘месп!ЫХ 'пРу1’их
1 ПРИНЦИП РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ НА УПРУГОМ
ОСНОВАНИИ ПО ГИПОТЕЗЕ ФУССАВИНКЛЕРА
В основу гипотезы Фусса Винклера положены следующие
допущения:
1) давление в люоои точке прямо поопорцилняльпл мест-
ной упругой осадке грунта в этой точке, т. е
(59)
где Р—удельное давление,
/ — вертикальное \ другое перемещение точки (осадка),
С —коэффициент жесткости упругого основания (табл.
48);
2) напряженное состояние в заданной точке основания
вызывает деформацию сжатия только в этой точке,
3) фундамент считается связанным с основанием, i е
основание может испытывать как сжимающие, так и рас-
тягивающие напряжения- если же получены отрицательные'
напряжения в грунте, которые в действительности не мо-
гут быть то необходимо изменить сечение фундамента и
произвести пересчет-
4) между фундаментом и поверхностью 1рунта при из
гибе отсутствует трение
Согласно вышеизложенному основание может быть пред-
ставлено в виде модели грунта в которой 1руитовой ске-
лет заменяется рядом пружин (рис. 20) Действующая внеш-
няя нагрузка сжимает отдельные пружины, в то время как
соседние пружины не подвергаются деформациям
Гипотеза Фусса Винклера,
часто называемая гипотезой
Винклера, Циммермана Винк
лера или Винклера-Шведлера—
по имени авторов, ее исполь
зовавших, является лишь удоб-
ной рабочей гипотезой, кото-
рая не подтверждается опытом
Против нее имеются следую
щие возражения-
1) в действительности не
наблюдается пропорционально-
сти между давлением и осадкой в данной точке, ибо осад
ка зависит не только от нагрузки в этой точке, но и ог на-
грузки соседних точек
2) грунт оседает не только под фундаментом, но и по
соседству с ним
3) фундамент, равномерно нагруженный по всей дайне,
не оседает равномерно, а прогибается,
4) при расчете гибких фундаментов предпола! ается, что
имеется двусторонняя зависимость, чего на самом деле на
бывает, так как грунт на растяжение не работает;
5) коэффициент упругого равномерного сжатия зависит
от размеров штампа которым производится испытание для
определения этой величины.
Несмотря на указанные недостатки, гипотеза Винклера
в прошлом была прогрессивной, так как позволяла устапав
ливать распределение реактивных давлений под подошвой
фундамента с учетом ибкости последнего В настоящее
время расчет оснований по этой гипотезе производится толь
ко в том случае, если основание отвечает требованиям этой
гипотезы (стенки цилиндрического ре.зервуаоа, набор судо
вого днища и т п )
2 ПРИНЦИП РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ ПО МЕТОДУ
ОБЩИХ ДЕФОРМАЦИЙ
IB основу метода общих деформаций положена предпо-
сылка, что 1рунт можед рассматриваться как среда к ко
торой с известными оговорками применимы формулы линеи-
но-деформируемых тел. Согласно выводам механики грунтов
такая постановка вопроса вполне соответствует действитель
пости для глинистых и песчаных грунтов, ести только ши-
рина опорной площади конструкции превышает 100 см и
давление па грунт меньше несущей способности основания
Все задачи механики грунтов, решаемые с помощью ме
юдов теории линейно-деформируемых тел, процесс сжатия
которых под действием внешней нагрузки закончился мо
г\т рассматриваться по следующим схемам:
1 В условиях пространственной задачи теории линейно
деформируемых тел нехотя из схемы фундамента располо-
женного на поверхности упругого полупространства (рис. 21)
Связь междх величиной давления и осадкой в этом случае
выражается формулой Ьуссинеска
— осадка,
— сила приложенная
к поверхности гру н
та на расстоянии г
отточки, осадка ко-
торой рассматрн
Eq— модуль общей де-
формации;
— коэффициент Пуассона для основания
Осадку данной точки от ряда сосредоточенных сил при
ложенных к поверхности грунта, можно определить на ос-
новании принципа независимости действия сит по выыеука-
3а1'"01"ц1' словиях плоской задачи теории линейно деформн
руемых тел исходя из схемы сооружения заданной ™“РИ™.
расположенного на поверхности упругой полуплоскости
Этот класс задач подразделяется на конструкции с основа
нием, работающим по схеме плоской деформации (рис 2_)
узкая полоса выделяется в поперечном направлении из бес
конечной однородной полосы и на конструкции с основа-
нием, работающим по схеме плоскою напряженною состоя-
ния (рис 23)-конструкция и вертикальный упругий слои
имрют одинаковую ширин}.
В случае плоской деформации работа основания характе
ризуется формулой Фламана
rZTp z—осадка основания;
г расстояние от силы до точки перемещение которой
рассматривается-
d — произвольная величина имеющая размерность длины
При расчете в условиях плоского напряженного состоя
НИЯ в формуле Фламана необходимо множитель (1 И за-
Melв"настоящее время имеется ряд методов расчета различ-
ных конструкции на упругом основании Однако а дальней
шем будут рассмотрены только методы М И I орбунова-
Посадова и Ь Н. Жемочкина, так как они яв шются наиболее
удобными при практическом применении
3 РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ НА УПРУГОМ ОСНОВАНИИ
(МЕТОД М И ГОРБУНОВА ПОСАДОВА)
Расчет полос на упругом основании в условиях
плоской задачи
Расчетная категория полосы назначается в зависимости ог
численною значения показателя гибкости полосы t:
1де f0 — модуль общей деформации,
Ei -модуль упругости железобетона
/ — полудлина полосы
h — толщина по юсы
Если Z<1, то полоса считается жесткой. Пои 1 </<10
полоса относится к катеюрии коротких, а при t ^>10 поло-
са относится к категории длинных.
Жесткие полосы рассчитываются го таблицам для значе
ния t = 10 так же, как короткие
Для расчета коротких полос абсолютные расстояния от
середины полосы до нагрузок и рассматриваемых сечений
заменяются безразмерными приведенными расстояниями
где at расстояние о г середигы по юсы до соответствую
щих нагрузок.
Полученные значения а, округляются до целою числа.
Расчетные эпюры строятся по 21 точке которые располо-
жены на расстоянии равном — друг от друга и имеют
приведенные абсциссы
iде л£ — абсцисса (начало координат помещено в <средице
полосы, а ось х направлена вправо)
При расчете длинных полос необходимо знать харакге
ристику полосы L
а также приведенные расстояния от гонки приложения на-
грузки до левого и правого концов полосы
пеял, аабсолютные расстояния соответственно то ле
вого и правого концов полосы
Если ал и ап больше 2 то расчет ведется, как для бес
конечной полосы Если одна из этих величин меньше или
равна 2, то полосу следует рассматривать как пол}беско-
нечную.
При построении эпюр реактивных давлении, перерезыва
ющих сил и изгибающих моментов необходимо помнить
следующие правила знаков
а) реактивные давления Р счящются положительными
если они действуют на полосу снизу вверх
б) поперечная сила Q считается положительной если
она щремится поднять кверху часть полосы находящуюся
слева от рассматриваемого сечения;
в) изгибающие моменты М считаются положительными
если они стремятся изогнуть балку выпуклой стороной вниз
прсделенной по полосе нагрузки q ординаты Р Q и М вы-
числяются по формулам
Р = Pq tn/м2
Q = Qblq т, (63)
те /.’ — ширина полосы, равная 1 и
____Z- полудлина полосы;
Р, Q VI— безразмерные величины, вычисляемые в завися
мости от t по (аблицам 53 — 55
Следует иметь в виду что с помощью таблиц определя-
ются ординаты величин Р, Q и М. только для правой поло
вины полосы Для левой по ювины они остаются такими же
как н для правой, но только величины Q имеют обратный
В случае действия на полосу сосредоточенной силы ор-
динаты Р, Q и Af находятся при помощи следующих ра
венств
(64)
Л1= ШР„
где Р, Q, /И — безразмерные величины вычисляемые по таб
лицам 56 — 671
Р,~~сосредоточенная сила
1 При составлении таблиц для i есткич полос (t—0) использовано ре
90
Т а б । и и а э7
1 а б л и ц а 58
Таблица 59
00 0 1 02 03 04 05 0 6 07 08 09 1 0
0 50 0 4Q — 0 36 —0 31 0 27 -0,22 0 18 О 14 —0 09 0
0.43 0 48 _ 0 47 0 42 0,37 0 39 0 27 0 20 - 0 17 —0,10 0
0 36 0 41 0 46 —0 49 — 0,44 О 3g о зз 0 26 0 19 —0,11 0
0 29 0 34 0 39 0 44 0,5С 0 45 0 39 0 32 D 24 — 0,14 0
0 22 0 27 0 31 0 37 0 42 О 5 J —-0 45 0,37 0 29 —гО,17 0
0 16 0 2С 0*24 0 29 0 35 0,41 0 51 0 43 о зз —0 20 0
0 09 0 13 0,17 0 22 0 28 0 34 0 42 0 49 0 38 0 23 о
0.03 0 06 0,10 0 15 Q. 2С 0,27 0 35 0 45 0 43 0,26 0
0 Q3 0 ОС 0 03 0 08 0 18 0 2С 0,28 0 38 0 52 0,29 0
0 Qg 0 07 0 03 0 01 0 06 0 13 0 21 0 32 0 46 0,67 0
0 । £ 0 13 0 id 0 00 0 01 О.Оо 0, 14 0,24 0 41 0,64 ]
00 -0 1 -0 2 -0 3 -0 4 -0 5 -0 6 07 -0 8 -1 0
-0 4 —0 3 -0 2 —0 1
-05—0 4 —0 3 -0 2 0 1
10 09 08
03 02 01
0,9 -0 8 -0 7 -0 6 -0 5 - 0 1 -0 3 -0 2 -0 1
Если полоса нагружена несколькими сосредоточенными
ситами, то рекомендуется от действия каждой си ты постро-
ить соответствующие эпюры с последующим суммированием
таковых.
Расчетные эпюры при действии иа полосу внешнего из1 и-
бающего момента определяются по формулам
(65)
М ± Мт
Р Q Л4—безразмерные величины, вычисляемые по аабли-
Р ас чет длинных полос. Ординаты расчетных эпюр
для бесконечно длинной полосы нагруженной сосредото
ченнои силой Р, равны
(66)
Расчет круглых и гибких плит (любой формы)
большой протяженности
Выбор расчетной схемы. Расчетная схема для
I руглой титы назначается в зависимости от показателя гиб
(67)
1де -н коэффициент Пуассона для материата тшы
л0—коэффициент Пуассона дтя грунта
R - радиус плиты;
1г — толщина плиты
Если S < 0,5, то плита считается абсолютно жесткой При
0 5 < S < 10 плита имеет конечную жесткость и радиус а
при S > 10 плита имеет неограниченные размеры либо отно-
сится к категории i ибких
Категооня тит ступенчатых и пирамидальных устанав-
ливается в зависимости от показателя гибкости вычис-
ленного по максимальной толщине плиты, от показателя гиб
кости S2, найденною по вышеуказанной Формуле при пол
дом значении радиуса плиты, а также от отношения радиу
са повышенной жесткости к радиусу всей плиты
то птита рассчитываекя как абсолютно жесткая
При 0,5 Si < 10 и отношении толщин тах- < I 5 расчет
k-min
производится по правилам, как для плиты, имеющей конеч-
ную жесткост! и радиус Показатель гибкости плиты на
значается исходя из следующих значений толщины плиты
а) при y<0,2o —из h~lin,
б) при 0 5 0 75 —из среднего значения h
при ; > 0 75 — из h,max
107
-0 8 —0 7 —0 6 -0 5 —0 4
Таблица 69
Таблица 74
Q
Таблица 80
—0 04 —0 02 —0 01 000 000 0 01 0 01 0 02 0 02 0 02 0 02
При расчете плит действительные радиусы и расстояния
от центра плиты до рассматриваемого сечения г (рис 24)
заменяются приведенными-
лжадл
ЕШ__I_Ш1Е
давления под подошвой абсолютно жестких круглых плит,
нагруженных любой нагрузкой симметричной относительно
центра определяются по формуле
где /ф--суммарная naipyana;
Р — безразмерная величина
Ординаты эпюр радиальных М, и таги енциальных Mt
момеитов зависят от вида нагрузки, действующей на плиту
Если плита нагружена равномерно распределенной по кру
гу нагрузкой д, то моменты /И, и Mt, стремящиеся изогнуть
плит) в направлении радиуса ц в направлении, перпендику-
лярном к радиусу а также поперечные силы Nr, отнесен-
ные к 1 м ширины плиты находятся следующим образом-
Мг =
М, = MtR д ! J
Mi Nr определяются по таблицам 83 - 85
При Hai pj зке P., распределенной по окружности моменты
и поперечные силы вычисляются по формулам
Л1Г = M,RPt
Mt - Mt RPt
Nr=-N,Pt
(70)
где Mr, Mt< Pr берется по габлппам 86 — 88
/Моменты и поперечные силы для плит нагруженных в
центре сосредоточенной силой /-*, равны
АЛГ - МГР
Mt = MtP
(71
/Vfj. = Mr (p) cos2 0 -J- A4t (pj sin9 6
Д^ = Mr (o) sin’ 9 J- /ИДо) cos2 6
;Vv _ Nr (p) cos 0
= /Vr(p)smO
(72)
При этом необходимо учшывать наличие крутящего мо-
мента
11х = _Ну=~~\У1г (о) - Mt (о)] sin 2 9
сти. Ординаты эпюр реактивных давлений Р, осадок со из
гибающих моментов Mr, Mt и поперечных сил А/,, для плит
М, = MrR2q
Mt = MtR2q
,Vr= -NrRq
где P, ®, Mr, Mt Nr определяются no таблицам 90 — 94
D — жесткость
Эти же ординаты для круглых- плит при нагрузке Р,
равномерю распределенной по краю плиты вычисляются по
формулам
(74)
где Р т, Mr Mi Nr берутся по таблицам 95 99
Если по краю плиты действхет равномерно распределен-
ная моментная нагрузка т, то ординаты эшор определяют-
ся по выражениям
Мг = М, т
(75)
Mt = Mi in
где Р, io Л4„ Mt, Nr приводятся в табтицах 100—104
3 ° оооооо 8 ° §8§555
2 о о о о о 3 2 §gg§§3
s §§|§з§ 5 SooSSs
° 33S355 ° SSo-o'SS
s lil-Bf! gggggg
s 83§§§5 S ssssis
° 3§S§SS R О О 3 о о о о
° 8838§8 О ssssis
О о о о о о 3
О §§з秧 О 11SSB1
ОООООО О ОООООО
^~7
oSSSSI
° s ° 111111
° Ulfll 3 Z &SSSS2:
z ssgggs Z gsgsss
° °
s ibiiii Z
° slssss 2S3KS8
ssggss ° В55ВВВ
z slssss Z Iglllg.
=> о ooo o“o Z оооооо
° о о о В о о °
°°°°°° ° afcsssg
/X -°°51 = °w5S|
° fesfrsss ° oooooo
о — g о §§§ggg
-ooooo r- aooaoo
» gaggfeg co 38b^S8
—OOOOO oooooo
§g§82§ f. 3 co ~
-ooooo oooooo
О •2ggS|;S 53SSSS
° -ooooo oooooo
SESS-S §SSKS§
° oooooo
sasgss
° -OOOOQ oooooo
sfcsSSg
° oooooo
CO 2 S c3 O1 g Sgl^sS
° -ooooo oooooo
gggljsg 3S2S38
° -oooco oooaoo
§§§§§§ о 3S8&&S
° ^ooooo oooooo
ЮООООО rooooo
s ° IO Й CM § g ОЭ g SSoooo
i 2 gE35§8 -S 2 BB5o’5o
00 8SK8g~ 00
° oooooo ° oooooo
° ggssss ° ssssss
§§§^Й2 о O^J 22 s
° oooooo oooooo
Ю
oooooo i
О sa=2§= ° °°°°O°
° UW^OiiOO 2 oooooo
s О *? 2 о СО О SS8888
О S-S28S8 ° oooooo
o О x? CM & fe О O
° oooooo °
S5°5°S / " -S°S1
° oooooo g z 7 ОТ ОТ ТО СО S
О О 05 05 05 & e- ?‘1о‘о“о’о
ОТ ОТ ТО ОТ К IQ
° oooooo ° OOOOOO
° S = So-o-o- ° SoSSSSS
о S^=?oo IB5o-51
° oooooo S-Soo'l
° SSS8&&
от co t° ~ S от
° OOOOQO ° oooooo
° °°°°°“ о If o’oJo’l
3SK-SE8
° OOOOOO ° oooooo
° °“°°°° °
o^°S5o oSSSSl
° оооооо 2 ° 111111
г-, о -+ -ф о
'rf СО 00 СМ *“• со
° 7ОС1°°7 | ° оооооо
S са'£ со о СО ’f — ’’С" о
° о оооооо
—ЙюЙоЗ
° °°°777 о оооооо
О СО
О оооооо
— ОЬ-^ОО СО.ОО£££
° ° оооооо
Л. -
о о оооооо
g^^ofS СО
о оооооо
см о — СМ СМ СО tn см S2 £0
, ° °7СГ°°° ° ооооо-
gg“Sgjoj
° оооооо ° ооооо-
о о SoSo&o
ооооо-
Для плит, нагруженных в центре сосредоточенной си-
ft Рх величины Р io Мг и Nr равны
(76)
1де Р со, Mr Mt, Nr находятся по таблицам 105 —109
Расчет плит при кольцевой нагрузке а также при на
1рузке по кругу или окружности с радиусами, меньшими ра-
диуса плиты, производится посте самостоятельного решения
системы шести уравнений
Расчет балок на упругом основании в условиях
пространственной задачи
Балками на упругом основании называются такие конструк
ции, для которых отношение полудлины а к полуширине b
равно или больше 7, т е
Кроме того показатель гибкости конструкции в попереч
пом направлении
должен быть меньше единицы
Если а>7, но £„>1, то конструкция рассчитывается
приближенным способом по схеме полосы на упругом осно-
вании, работающей в условиях пространственной задачи.
Балки на упругом основании по способу расчета мо1ут
быть разбиты на три категории.
а) принимаемые за абсолютно жесткие
б) балки конечной жесткости и длины (короткие),
в) бесконечные и полубесконечные (длинные)
134
8 §28838 § oooooo
Й сч g g м о §§§§§§
§§§li§
О oooooo ° §§1111
° g™i§§s oooooo
s o' о o' о" o' o' ° SS5SS|
a?sss° к' ° o o'o'o'o'o
о aSssss oooooo
° о °g§g§§
° CO Й СО Й Й g ° oooooo
° ssigss °
° llllll
83S88S
OOOOOO
SS8333
s SSSSSfe
s|fes|s
° sggggS-
о SSSSgg
° sSss"”
° llllll
° 1 1 1 1 1 i
oooooo
° IfSf-if
2S8E5S8
° lllllf
s llllll
s !o-ssl;
S3S8SS
°
llllll
° 3Sb8!SS
° ININ
Возможность принадлежности рассчитываемой балки к
жестким определяется в результате вычисления отвлеченной
величины, называемой показателем гибкости
(78)
где а—полудлина балки
полуширина балки
/—момент инерции.
Если показатель гибкости / <05 и отношение ?<20, то
балка считается жесткой. Ьатка является также жесткой
при значениях 0,5 < t < 1
Короткими называются балки, которые не могут быть
причислены к категории жестких или длинных
Чтобы выяснить относится ли рассчитываемая балка к
каге!орин длинных, необходимо вычислить упругую характе
ристику балки /
а также определить привеаенные к этой величине полу-
д 1ину / и полуширину Р балки-
где X, р— величины отвлеченные
Балка является длинной, если
Р а с ч ет ж е ст к и х балок нагруженных в середине
сосредоточенной силой Ро, производится при помощи еле
дующих формут
М - МР0 а
(79)
где_Б—осадки,
Р, Q Му S находятся по таблицам 110—113
о о
CM — см см — — — —
s Ijllli о ggsSsS
° ю —
5- Н SSSK3S
r~1 r~> <—> <—i с—. r—1 4^
oooooo
ggs&ss S § -г
о - о oooooo
— — 1 о gggogg
° oooooo
л Egg|g| — — §S§So§
о 5 о oooooo
S22SSS — § §§§ES§
о oooooo
— — о ssSs§§
о о oooooo
5> О 5" CM О О — — см
о О С 6 О О О 1 о oooooo
— — _
о о" о" о о о о о oooooo
° fifeSSSS ° oooooo
S288SS Z S288SS
Для балки, нагруженной
четные ординаты эпюр Р
формулам:
М = ± Л1т
S = 0, tg ® = ± tg - -^г
где Р„, Р Q„, Q, М„ М определяются соответственно по
таблицам 110—117
Величины QB и Мй для правой половины балки равны
Мв = Е Ид + Е тх -rP„ax— ni„,
а для левой
<2в = Рх
где суммарная нагрузка, приложенная на участке
от левого конца балки до рассматриваемого се-
чения;
L сумма сосредоточенных моментов, приложенных
левее данного сечения
сумма моментов относительно сечения от всех
усилий, которые приложены левее этого сече-
г—отношение действительного расстояния А ог
рассматриваемого сечения до середины балки к
полудлине балки а
Расчет коротких балок Для расчета коротких
балок следует определить закон реактивных давлений, ко-
торый выражается в виде многочлена десятой степени
(82)
коэффициенты этого уравнения а21 и a2i+l находятся в ре-
зультате решения систем из шести уравнений относительно at
с четными индексами i и пяти уравнений относительно я- с
нечетными индексами с М И. Горбуновым-I Асадовым [28|
предложена методика и составлены таблицы значительно
сокращающие объем работ при вычислении коэффициентов
\равнений.
Значения расчетных эпюр поперечных сил Q(x) и изги-
бающих моментов М таковы:
Поперечная сила Qo и момент Л40 в середине бачки а
4 РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТНЫХ БАЛОК И ПЛИТ НА УПРУГОМ
ОСНОВАНИИ (МЕТОД Б Н ЖЕМОЧКИНА)
Условные опоры представлены в виде абсолютно жестких
стержней-связей которые шарнирно присоединены к балке
и основанию.
Горизонтальный стержень никакой роли не играет, а
поставлен он для того, чтобы чшиить систему подвижности
в горизонтальном направлении
Следовательно, расчет балки на упругом основании сво-
дится к решению обыкновенной статически неопределимой
системы Для решения этой системы можно воспользоваться
одним из следующих способов а) способом сил- б) способом
деформаций; в) смешанным способом.
Предположим, что балка рассчитывается по способ) сил
Удаляя все вертикальные стержни, кроме двух и заменяя
их силами ад, и х3 получим основную статически оире
делимую систему (рис. 27) Неизвестные силы находят в
результате решения канонических \ равнений обычного вида
(84)
Первое уравнение выражает условие, что суммарное пе-
ремещение по направлению силы Vi от действия всех сил
л и нагрузки Р равно нулю; второе уравнение характер!-!
зует перемещение по направлению сил х. третье — по на-
правлению
Перемещение okl складывается из дв) х слагаемых
Первое из слагаемых vki находится по формуле Макс-
велла-Мора, второе ykl определяется как функция осадки
основания.
При вычислении осадок предполагается что в пределах
каждого участка упругого основания действует не сосредо-
точенная сила а равномерно распределенная нагрузка, ибо
осадка в точках приложения сосредоточенных сил равна
бесконечности
Хотя методика расчета балок на упругом основании по
способу сил не является сложной, однако в строительной
практике гораздо шире применяется смешанный способ, так
как он тает возможность воспользоваться имеющимися таб-
лицами
Расчетная схема по смешан- f
иому спосооу показана на ри- л I
сунке 28. Неизвестными явчяют- <4--------,
ся силы Xj хп, х3 х и х0, а так 'а-------,---,----,---J
же осадка балки у0 и угол по Jx X X lx, 1Х
ворота в принятом защем-
лении Для вычисления их со- _______________ . . . . , .
ставляется система уравнений по -—- °}--------
числу сил xt Первое из этих Ряс 28
уравнении имеет следующий вид
Кроме юго, также используются два ) равнения равнове
сия. сумма всех сил х( равна нагрузке а момент в затем
тении—нулю
Относительно же метода деформации следует отметить,
что он в практических расчетах вообще не применяется
ввиду отсутствия в настоящее время необходимых таб-
производится по смешанному способу Система канониче
ских уравнений для схемы, \казанной на рисунке 25 может
оыть представчена в виде
УО — ^4 а0 + — О
Уа — (Ц ?о — Да/, = О
5 равнения равновесия имеют следующий вид
—• х1а1 — — х5а3 — v4n1 — х5а0
О
Осадка в точке /г от единичной силы приложенной в
точке г, находится по формуле
1де Еа — модуль деформации;
D — произвольная величина
R. некоторая функция значение которой выбираекя
в зависимости от расстояния между точками я и
Величина D характеризуется расстоянием до точки от
уровня которой после деформации считаютсяi осаД™
практических расчетах D принимается одинаковой для оса
док всех точек на протяжении ба тки Максвелла
Прогиб балки вычисляется по формуле Максвелла
Мора Г М.Л4 .
^dx
Е/
Если для балки постоянного сечения построить эпюры М6
и М- от единичных сил (рис 29) а затем площадь эпюры
Vlk помножить на ординату под центром тяжести, по взятую
из эпюры Mi. то формула Максвелла-Мора может быть
представлена так-
г\.
обычно выражают в более простом виде
ГДеКо“ф°фициент а Д'1я случая плоского напряженного со
стояния равен 3
j. — коэффициен! Пуассона для материала балки.
Следует иметь в виду, что есливычисляется по оолее
,,постой формуле, то система канонических уравнении не
меняется однако осадка будет характеризоваться неко-
торой условной величиной а перемещения бх дут увели
ЧеНСвободаыеа3члеиы уравнений представляющие про-
гибы балки or внешней нагрузки находятся по таблице 1IJ
Эго Выражение можно переписать так
Ординаты эпюр для бесконечно длинной балки на упругой
пол}плоскости, нагруженной единичным сосредоточенным грузом
осиовзш,я Мо енты Поперек iwe Q Осадки
0 0,306 0 488 -0.500 1 840
0 о 0 268 0,27о —0,355 1 789
1 0 210 0 129 —0 235 1 669
2 0,105 —0 020 —0 081 1 356
з 0 041 —С 061 —ООН 1,059
4 ООЮ 1 —0 0э7 0 013 0 822
—0 002 0 042 0 016 0 646
6 —0 004 —0 027 0013 0 515
7 0 0Q4 0017 0,008 0 416
8 —0 010 0 005 0 337
9 —0,002 —0,006 0 003 0 273
10 —0 001 —0 004 0 002 0 219
.нут ' 1 F.6 л 1 Е' i F /-о/’
Результирующая кривая осадок вычисленная лак сумма
осадки в данной точке от Каждой силы в отдельности, ха-
рактеризует истинные величины осадок, отсчитываемых от
первоначальной поверхности основания
Для абсолютно жестких балок, нагруженных симметрии
ной нагрузкой, эпюру реакции основания можно построить
с помощью таблицы 121
грузкой При расчетах круглая плита с симметричной
нагрузкой условно детится на ряд колец произвольной, но
одинаковой ширины с (рис 30)
Реакции основания для абсолютно жестких балок, нагруженных
Схе'"‘ б.чо, Инте 'СИВНОИЪ реакции
Р« Л Рх Р» Р.
G628 0 683 0 732 0 852 1897
□JJJ^LM-Xlju^LLLO <f « 41 4 8' 8' £ 0 799 0 832 0 858 0 907 1494
<f <? 8' * «• <? <• е 0 865 0881 0 927 1408
Злкзрареокциидля^=^и1 азд £ f f 1° t f f J 0 889 0 89J 0 919 0 961
0 990 0,90о 0 928 093 ,247
Единичные осадки Е для упругого полупространства
Нагрузки по прямоугольнику (для расчета балок)
Поо значения с - расстояние от тон точки, где определяем,
осадило "очки, где прХжей нагрузка; 6-шнрина бедки; <-д.™ны
' "пр™ ’ "Z Г ^'"ици ..W зка ириндд,
раиной единице и равномерно распределенной но нлошадн нрямоуголь-
Между плиток и основанием по средним окружностям
колец помещаются опорные стержни па одинаковом рас
стоянии Такой же единичный
стержень распола1ают в центре
РУЗа неизвестные принимаются
суммарные усилия во всех стерж
нях каждого кольца, причем vch
лия в стержнях одного и того же
кольца равны между собой.
Закрепляя центр плиты и заменяя
все стержни неизвестными сила
ми т0, хъ xi> получают основную
расчетную систему (рис. 30) Эта
статически неопределимая систе
ма решается смешанным способом.
Канонические уравнения имеют
Коэффициенты уравнении находятся по формуле
цитиндрнческая жесткость илшы
12 (1
материала балки;
•о 'J-o — модуль обшей деформации и коэффициент Пуас
сона для основания
/г — толщина шиты:
<s>k — некоторые функции значения которых берутся из
таблиц помещенных в книге Б Н Жемочкииа и
А Н. Сининыиа „Практические методы расчета
фундаментных балок и плит на хпругом основа
нии“, 1947
Решив систему уравнении определяют неизвес!ные силы
и, разделив их на площади колец, строят эпюру реакции,
имеющую в разрезе ступенчатый вид Ступенчатую линию
можно заменить плавной кривой
Радиальные и тангенциальные моменты, а также по
перечные силы вычисляются с помощью таблиц указанных
выше
Осадка любой точки балки находится как сумма осадок
этой точки от каждой силы xL в отдельности
Если радикс пяты несмцеи сосредоточенную нагрузку,
больше, чем _________
го плита относится к катеюрии бесконечно больших Для
расчета таких плит Б. Н Жемочкиным разработана таблица
помещенная в названной выше книге, которая значительно
сокращает объем вычислительных работ
Расчет прямоугольных плит При расчетах пря-
моугольные плиты в целях упрощения заменяются двумя
взаимно-перпендикулярными системами балок лаким обра
зом, чтобы плита была разбита на квадраты или близкие к
ним прямо) голышки (рис
31). В центре каждого
квадрата помещаются два
опорных стержня из рас-
чета по одному стержню
на каждую систему оалок.
Если наметить защем-
ление в точках 1 — 6 то
число неизвестных будет
равно 16 (рис. 28) В том
числе шесть сил (%х, х2, х3,
хг, л'с), приложенных
системе продольных
, :v, xvi), приложенных
к системе поперечных балок а также четыре неизвестные
осадки при действии на плиту симметричное нагрузки или
четыре неизвестных угла поворота при действии на плиту
обратно симметричной нагрузки
^щОгЛOjl\ H *V02V+*VI02VI~ У1“A2p"0 (93)
форм^ те
балка
^—расстояние межд} условными стержнями
Примечание. Для определения равнодействующей реакции упру-
гого основания в пределах квадрата со стороной с необходимо привс-
на грунт
Перемещения oki зависят oi деформации основания и ог
прогиба рассматриваемой балки. Однако если силы xt к этой
оалке непосредственно не приложены го перемещения опре
щляются только от деформации основания
При составлении системы канонических \ равнении еле
дует иметь в вид} что внешнюю нагрузку можно прилагать
либо к одной либо к другой системе балок
Решение системы уравнений со значительным количес!
юм неизвестных чрезвычайно громоздко Поэтому если не
требуется большая точность решения то вводятся некото
рые упрощения Например плита прямоугольного сечения
рассчитывается дважды. Один раз как широкая балка изги
бом которой в поперечном направлении пренебрегают. Дру-
гой раз рассчитывается полоса шириной 1 м, вырезанная из
плиты в поперечном направлении. На основании этого оас
чета вносятся коррективы в первоначальный расчет
В строительной практике иногда встречаются абсолютно
/кес1кие плиты Реакции основания дтя этих плит стедмет
определять по 1аблнце 124
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В ГРУНТАХ
При расчете осадок различных сооружений воздвшае-
мых на грунтах, необходимо знать закон распределения на-
пряжений в пористом скелете грунта В настоящее время
этот закон еще не известен и при решении практических за
чач пользуются уравнениями, справедливыми для упругого
твердого тела. Конечно грунт основания не является иде-
ально упругим телом, однако при небольших удельных на-
грузках, которые имеют место в действительности для
определения напряжений в грунтах можно применять }рав
нения линейно-деформируемых тел. Этот метод вполне
оправдал себя при решении различною рода практических
задач и имеет ряд преимуществ перед другими грубо упро-
щенными решениями.
Напряжения, вычисленные с помощью уравнении п-шей-
но-деформируемых тел, будут справедливы только в том
случае если отсутствуют области пластических деформаций
под подошвой фундамента или эти области не превышают
по глубине одну четвертую часть наименьшего размера по
дошвы фундамента
Следует помнить что напряжения в грунтах найденные
на основании теооии линейно-деформируемых тел соответ
ствуюг состоянию стабилизации напряжений и деформации
грунта под действием внешней нагрузки хотя процесс ста
билизации деформации может продолжаться длительное
время, как например для глинистых грунтов
1 ВИДЫ ДАВЛЕНИЙ В ГРУНТАХ
В грунтах различают два вида давлений: а) бытовое
(природное), б) дополнительное (напряжение).
Бытовым называется давление в заданном горизонталь-
ном сечении от гействия веса вышележащих пластов грунта-
где f—объемный вес грунта
h -расстояние от поверхности гранта до рассматривав
мого сечения
Для слоистых основании бытовое давление вычисляется
по формуле
ije I,—объемный вес пласла грунта
h — мощность пласла
Объемный вес ipyirroB, залегающих ниже уровня грун
товых вод, берется с учетом взвешивающего давление воды
на грунтовой скелет.
В грунтах естественного образования продолжительность
действия бытового давления измеряется тысячелетиями, по-
этому это давление не вызывает деформацию грунтов так
как осадка стабилизировалась.
Дополнительным давлением (напряжением) называется
давление от веса сооружения которое вызывает деформа
цию основания Для определения вероятной осадки соору
жения обычно находятся только с/кимающие напряжения
действующие в горизонтальных площадках грунтов основа
ния Эти напряжения вычисляются на глубину сжимаемой
голщи, мощность которой принимается по оси фундамента
от его подошвы до того горизонтальною сечения, где до
полнителыюе давление составляет 20 % от бытовою. Ниже
этого сечения дополнительные напряжения вызывают незна
чительиые деформации грунтов основания величинами ко
торых обычно пренебрегают
Дополнительные напряжения определяются па основании
1еории линейно-деформируемых тел Причем в настоящее
время разработана методика решения как плоских (при от
ношении длины фундамента к его ширине меньше 10), так
10 J Ниже рассмаг
п пространственных задач [ при >
риваюгс! неюлорые из этих решений
2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В СЛУЧАЕ
ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЗАДАЧИ
Закон распределения напряжении по подошве фундамен
га зависит от ряда факторов: характера и величины нагруз
ки, размеров фундамента и его жесткости вида и плотности
грунтов основания и т д Например эпюра распределения
давлении по подошве жесткого фундамента, нагруженного
в центре стой Р, может иметь колоколообг^зный, парабо
чический или седлообразный вид
Построение подобных эпюр чрезвычайно сложно с ма
тематической точки зрения поэтому в строительной прак-
тике действительные эпюры заменяются расчетными эпюра
ми распределения напряжении по подошве фундамента ко
центренного сжатия , распределения напряже
д.я строения оэЩ^фЛдзменл л «ео холимо в
НИИ в т рентах НИ« " ,„ть дополнительные нт
отдельных точках основу в виде расчетных эпюр.
IV что воооще нобую нагрузку,
основания можно заменпгь рядом
- __о\ госоедоточенной силон, о) рас
элементарных награди, а)' . „ в) распределенной
пределеннои по законе ₽ °} СЛУчае дополнительное на
но в кону тре^то ни В лом ится kak щмма
ТоГол^еяьнГнлп^е^н в .оп точке от к.кдоиэле
—р- —- хртения дяю’
иительных давлений от элементарных нагрх-oi.
Следует иметь
1е д — нормальное напряжение действе ющее вдоль оси а
' колорыи зависит от л .^ииыв (табл. 125)
Вблизи точки приложения сжимающие
лесто зона пластических «^Xho *"'некотором расстоянии
еРвне лоны
пластических деформации Кон^р эгон зоны определяется
из условии пластичности
Если на поверхности полупространства приложено не
сколько сосредоточенных сил, то. согласно принципу незави-
симости действия сил, сжимающее напряжение о2 в искомой
точке находится как сумма сжимающих напряжении в этой
точке от пействия каждой сосредоточенной силы в отдели
Сосредоточенная сила Р приложена внутри
полупространства
Для этого сличая Р Миндлиным потучепы выражения,
по которым определяются составляющие напряжении и пе-
ремещений Сжимающее напряжение аг находится по фор-
ц--коэффициент Пуассона:
/•—расстояние (по горизонтали) oi линии действия силы
г—координата рассматриваемой точки;
Дейсгвие по прямоугольной площади равномерно
распределенной нагрузки
Выражения для составляющих напря
жении при действии равномерно распре
деленной нагрузки (рис. 33) получены
б) т,ля площадок пот. хглом загруженного прямо} готь-
Вычисление этих напряжений значи
гельно упрощается если воспользо
ваться готовыми таблицами. В этом
случае ог находится по формулам:
а) для площадок под центром загрх
/ценного прямоугольника
(100)
Значения коэффициента ап для определения сжимающих
Ч" / 0 25 0 50 10 15 20 30 50
10 0904 SSgSggfeg i! 0*209 si
Между напряжениями ог для площадок под центром за-
жженного прямоугольника и напряжениями ог для площа-
док под углом загруженного прямоугольника имеется зави-
симость, заключающаяся в том, что сжимающее напряжение
на некоторой глубине г под у!лом равно четверти напряже
ния под центром на половинной глубине ~-
Эта зависимость была учтена, в часшости при составле-
нии Н и ТУШ— 55, где ' вместо двух таблиц для с/0 и
приводится только одна.
Все существующие фундаменты обычно заглублены в
1рунт на ту или ин\ю глубину h В этом случае сжима-
ющие напряжения ог вычисляются по вышеуказанным фор
мулам, но величина Р принимается равной
(ion
гт,е /V—нагрузка oi сооружения на уровне подошвы фун
дамента
з0—бытовое давление на уровне подошвы фундамента
Л—площадь фундамента
Значения коэффициента / для определения сжимающих
0,2489
0 2420
0 0832
0,0229
0 0087
0,0069
0 0056
0,2490
0 0649
0,0526
0,039о
0,0306
0,0283
0,0262
00130
0 0080
ОООбэ
0 0984 0,0788 0,0640 0,0580 0,0480 0,0439 0,0403 0,0294 0 0091 0 0074 0,0934 0,0690 0,0523 0,0407 0,0348 0,0324 0,0302 0,0164 0,0102 0 0083 0 1202 0 0979 0.0805 0,0732 0,0561 | 0,0439 0,0352 0,0238 0,0180 0 0092
‘b 22 24 26 28 30
08 10 1,2 0,2500 0 2333 0,0924 0,0842 0,0616 0,0594 0,0507 0 0469 0 0405 0 0378 0 0358 ( 00100 0 2492 02188 0 2020 0 1530 0,1389 0,0624 0 0496 0 0430 0 0402 0 0376 0016d 00109 02192 0 1696 0,0900 0,0828 0,0704 0,0603 0 0224 0,1300 0,1092 0,1003 0,0786 0,0674 0 0626 0 0444 00310 0 0238 0 1020 0,0870 0 0806 0,0603 0,0463 0,0198-
Величина сжимающих
Действие по прямоу!ольной площади нагрузки
изменяющейся по закону треугольника
напряжений сг при действии на
грузки, изменяющейся по зако
ну треугольника, определяется
фициенты (табл 128 — 129)
" 1
34) по формулам
KopoTHiuia [59] Эти
формулы могут быть представ
лены следующим образом-
Таблица 128*= Значения коэффициента ас для определения сжимающих напряжений под углом прямоугольника в точке С
у/ / -г 000 0 2Б ОБО 100 150 2 00 3 00 5 00
0 15 0,000 0 020 | I 0 021 0 015 0 010 0 007 0 004 0 00]
03 0.000 0 031 0 037 0 029 0.020 0,013 0,007 0 003
0,6 0 000 0 035 1 0 053 0 051 0 039 0,029 0 015 0,006
1 0 0 000 0 036 0 060 0,068 0 053 0,039 0,022 0 009
1 5 0 000 0 037 I 0 061 0 075 0 063 0 049 0 029 0 012
2*0 0 000 0 037 । 1 Q QQ2 0 078 0 068 0 0о5 0 035 0,017
3,0 0 000 0.037 : I 0 063 0 078 0 071 0 059 0,041 0 022
•6.0 0,000 0 037 1 0 063 0 079 0.071 0 062 0 046 0 026
10 0 0 000 0,038 1 0 064 0,080 0 072 0 063 0 047 0,028
20 0 0 000 0,038 0,064 0 080 0 072 0 063 0 018 0 030
* Таблицы 128-129 составлены Е Ф Винокуровым.
Метод угловых точек
Если известны сжимающие, напряжения ог для площадок
под углом загруженного прямоугольника то применяя ме-
тот, угловых точек предложенный Д Е Волыпиным, легко
определить снимающие напряжения для любой точки полу
пространства
Допустим, что площадь прямой!ольника загружена равно
мерно распределенной нагрузкой. При вычислении сжимаю-
цих напряжений возможны гри случая
1) точка М находится на контуре прямоугольтика дав те-
равномерно распредел
прямоут одышки авМж, жМге, бшИз, зМгд загружены соот
ветствеиио треугольной нагрузкой нмл и ока, а прямогооль
ники абзж и жзде—равномерно распределенной нагрузкои
Примерб. Равномерно распределенная нагрузка Р дейст-
веет по прямоугольной площади авгд. Построить эпюру сжи-
мающих напряжений ог дл т площадок, находящихся под
точкой А (рис 37) .. .
1 Площадь авгд заменяется суммой площадей авА > п
гдоА Для этих площадей точка А является угловой точкой
2 По формуле (100) вычисляется напряжение 4
Результаты расчета приведены в таблице 130.
Пример 7. По прямоугольной площади авгд .действует
нагрузка, изменяющаяся ио закону треугольника. Построить
эпюру сжимающих напряжении ог для илонтадог находя
щихс'я под точкой Л (рис. 38)
1 Плотцадт авгд заменяется суммой и тощадеи авло и
дбА Точка А для них является угловой
2 По формуле (102) вы тпсляется напряжение ж:
эг =,. а"м 4 Агд"-'
Результаты расчета пртведены в таблице В1
равномерно распределенной
Действие нагрузки
по кругу или по кольцу
0 распределенное
0 02 jlI 06 08 10
j ппп 1 000 1 000 | 1 000 1 000 0 500
0,2 () QQ3 0 991 0 987 0 970 0 890 0 468
0,4 11 049 0 943 0 99(j 0 860 0 712 0 1-35
0,864 0 852 0 813 0 7з^ 0 501 0 400
0 Я 1"56 0 742 0 699 0 619 0 504 0 36б
1 0 0 646 0 бзз 0 593 (1 rvjR 0 434 0 332
1.2 0 547 0 h35 0 502 0 447 0 377 0 300
1 4 < 161 0 452 0.425 0 ’*83 0 329 0 270
1 6 1 U.3&:; 0 383 0,362 0 330 0 288 0 243
1 8 0 4*2 0 *27 0.311 0 °85 0 254 U 218
2,0 1 о 2*5 0 280 0 268 0 248 0 2^4 0 196
22 1 0 24b (1 242 0 233 0 218 0 1*8 0 17*
2 4 1 0 214 0 911 0 203 0 Ю2 0 176 0 15*
2,6 0 1*7 0 185 0 179 0 170 0 158 0 144
2 8 1 о ](j^ 0 163 0 159 0 151 0 141 0 130
3 0 0 146 0 145 0 141 П 1 '(Г, 0 127 0 118
34 0 117 0 116 0 114 (1 110 0 105 0 098
3,8 0 09b о 005 0 09* 0 091 0 ('87 0 05*
4,2 0 079 0 079 0 0/8 0 076 0 073 0 070
5’,0 0 067 0 067 0 066 0 064 0 ('63 0 060
0 0 57 0 057 0 056 0 055 0 054 0052
5,5 0 04* 0 048 0 047 0 046 0 045 0 044
6 0 0 040 0 040 0 040 0 039 0 03* 0 038
Прод. жжение та. блицы 132
12 14 16 18 20
0 0 1 0.000 0 000 0 000 0 000 0 000
0 2 [ 0 077 0 015 0 005 0 002 0 001
0 4 1 0 1*1 0 06 е 0 0°6 0 01 ’ 0 ООб
/> А 0 2*4 0 113 0 0R6 0 02й 0 016
0,8 0 237 0 142 0 083 0 048 0 029
1 0 23т 0 157 0 102 0 06т 0 (142
I 2 1 0 226 0 162 0 113 0 078 0 ОтЗ
1 4 ’ 0 912 0 161 0 118 0 086 0 062
1 6 । о ]ч7 0 1 с,6 0 Г*0 0 090 0 068
I 8 ! Q 1^2 0 148 0 118 0 092 0 0/2
2 0 I 0 167 0 140 0 114 0 0*2 0 074
2 2 0 131 0 10й 0 090 0 074
2 4 1 о J4Q 0 122 0 104 0 08/ 0 073
2 6 0 113 0 0*8 0 084 0 07 ]
2 8 I 0 118 0 105 0 0*2 0 080 0 069
3 0 1 0 108 0 097 0 087 0 07 / 0 ('67
3 4 0 091 0 0*4 0 076 0 068 0 061
з’з 0 078 0 073 0 067 0 061 П 055
42 0 067 0 063 0 От •' 0 054 0 050
46 I 0 От* 0 0^5 0 От* 0 048 0 015
5 0 ( 0 050 0 048 0 046 0 043 0 041
5 5 0 041 0 0*9 0 038 0 036
6,0 I 0.03/ О.Оьб 0,034 О.Озз 0031
Если равномерно распределенная нагрузка действует по
кольцу, которое имеет внутренний и внешний радиусы соот-
ветственно и то такой фундамент можно представить
в виде двух круглых фундаментов с радиусами и Т?2
В этом случае сжимающие напряжения в любой точке пол-1
пространства определяются таким образом:
2 Сжимающие напряжения о. вычисляются по шормм
ле (105) Результаты расчета приведены в таотице loo
3 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИИ В СЛУЧАЕ ПЛОСКОЙ
ЗАДАЧИ
Решение задачи о распределении напряжений в упругой
полуплоскости в зависимости от угла, составляемого радиу-
сом-вектором с положительным направлением горизонталь-
ной оси, получено Н П. Пузыревским. Н М Герсевановым
дано общее решение дифференциальных уравнений плоской
задачи с вычислением функций напряжений по заданным
граничным условиям.
Ниже излагаются только некоторые методы определения
сжимающих напряжений от элементарных на1рузок
Сосредоточенная погонная нагрузка Р приложена на
поверхности упругой полуплоскости (задача Фламана)
Сжимающие напряжения в любой 'ючке иотуп юскости
находятся по формуле
(106)
где 3-угол составляемый радиусом-вектором, проведенным
из качала координат (точка приложения сосредото
ченной силы) до рассматриваемой точки;
Л?—расстояние от нашла координат до рассматриваемой
точки
Если на поверхности полуплоскости приложено несколько
сосредоточенных погонных нагрузок то сжимающее напря
жение в искомой точке равно сумме сжимающих напряже
вий в этой точке от действия каждой сосредоточенной по
тонной нагрузки в отдельности
(107)
Равномерно распределенная нагрузка
Сжимающие напряжения при действии равномерно распре
деленной нагрузки (рис 41) бпределяются следующим об
разом1
где Р~давление от сооружения
па уровне подошвы фун
аамента
о бытовое давление на
уровне подошры фмнда
мента-
а—табличный коэффициент (табч 134)
Значения коэффициента а для вычисления сжимающих напряжений
Действие нагрузки
изменяющейся по закону
треугольника1
В этом с.чхчае (рнс 42) сжимающие напряжения вынос
1 Решение этой задачи д но И А Цнтовичем [120]
чяются по формуле
где Р—максимальная ил
тенсивность на
1рузки
«--табличный коэф
фициент, значения
которого найдены
Н А Цытовичем (табл 135)
-1S -10 —05 00 025 0 50
0.00 0 000 0 000 1 0,000 ] 0,000 0 250
0 25 0 000 0 000 0 00! , 0,075 0 256 0 480
0 50 0,002 0 003 0 023 0,127 0 263 0 410
0 75 0 00b 0,016 0,042 0 248 0 335
1.00 0 014 0,025 0,061 I 0 159 0 223 0,175
1.50 0,020 0 048 0,096 0 145 0 178 0 200
2 00 0,033 0,061 0 092 0 127 0 146 0 155
3 00 0 050 0 064 0 080 0 096 0 103 0 104
4,00 0,051 0,060 0 067 I 0 075 0 078 0,085
•5 00 0 047 0,052 О 057 1 0,059 0 062 0 063
6 00 0 041 0 041 0 050 1 0,051 0,052 0,053
4 НЕКОТОРЫЕ ЗАДАЧИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЖИМАЮЩИХ
НАПРЯЖЕНИЙ В 5ПРУГОЙ ПОЛУПЛОСКОСТИ
Сжимающие напряжения под жесткими и гибкими
фундаментами
В рассмотренных, выше задачах предполагалось чго на
грузка следует деформациям поверхности массива грунта
Это имеет место в том случае, когда нагрузка передается
при посредстве гибкого фундамента Если же фундамент
жесткий, то по подошве фундамента наблюдается перерас-
пределение напряжений с отклонением от равномерною,
а эю сказывается на общей картине распределения сжимаю
п;нх напряжений в упругой полуплоскости Однако, как по
казали исследования К Е. Егорова, резкая разница в вели
чине сжимающих напряжении наблюдается лишь в зоне,
непосредственно примыкающей к подошве фу ндамеита
(табл. 136). На глубине больше полуширины фундамента
разница в величине' сжимающих напряжении для гибкого и
жесткого фундаментов незначительна. Поэтому в ряде слу-
чаев разрешается вычислять сжимающие напряжения под
жесткими фундаментами таким же обоазом как и для гиб-
ких фундаментов
Влияние жесткого подстилающего слоя
Решение задачи о распределении сжимающих напряже
ний в упругой полуплоскости от действия различных натру
зок с учетом жесткого подстилающего слоя предложено
О Я Шахтер К Е Егоровым, Био Маргерром и др
На основании этих исследований можно сделать вывод
что наличие жесткого подстилающего слоя приводит к кон-
центрации сжимающих напряжений Например, сжимающие
напряжения по оси фундамента в случае действия равно-
мерно распределенной нагрузки приводятся в таблице 137
которая вычислена К Е Егоровым. Сравнив таблицы 137 и
134 можно судить о численном значении концентрации
нагрузки с учетом жесткого подстилающего слоя
стоянии между осями фунчамешов L удовлетворяющем
условию
где N—усилие действующее по подошве соседнего фунда-
1ента в т
маемой толщн основания рассчитываемого фунда-
мента в mjM?.
ДЕФОРМАЦИИ ГРУНТОВ
Для вычисления осадки любой точки фундамента по
этому7 методу необходимо^построить эпюру сжимающих на-
пряжений з2 по вертикали, проход_ящей через рассматривае-
мую точку фундамента (см стр. 1о8) Далее эпюра сжимаю
щих напряжений (рис 43) разделяется на однородные по ежи
маемости горизонтальные слои, мощность которых не долж
на превышать 0 4 минимальной ширины рассчитываемого
фундамента Для каждого горизонталь-
ного слоя определяется среднее сжима-
ющее напряжение Осадка рассмат
риваемой точки фундамента находится
по условию невозможности бокового
расширения грунта как сумма осадок
отдельных элементов эпюры дополни-
тельных давлений, т е
(ПО)
где п—число слоев, на которые разби-
та сжимаемая толща основания;
Р/ — полусумма сжимающих напряжений в кг<см2, возни
кающих на верхней и нижней границах слоя i or
давления передаваемого фундаментом;
ht — мощность слоя I в см;
£П[ — модуль общей деформации слоя i в кг/ши2
р, — безразмерный коэффициент, зависящий от коэфсри
циента Пуассона, который для песка принимается
равным 0,76 для супеси — 0 72, для суглинка — 0 57,
для глины—0,43
Осадка всего фундамента может быть определена как
среднее арифметическое осадок ряда точек фундамента Од-
нако такой метод оказывается чрезвычайно громоздким.
Поэтом) при проектировании и расчетах фундаментов про
мышленного и гражданского строительства обычно О1рани
чиваются вычислением осадки только центральной точки
фундамента, которую принимают за расчетную величину
для всего фундамента в целом. Подобное упрощение допу-
стимо потому, что. с одной стороны, осадка центральной
точки будет наибольшей а с другой — при расчетах осадки
не учитывается возможность частичного бокового расшире-
ния грунта Следовательно, одна погрешность частично
уменьшается за счет другой.
Метод элементарного суммирования является весьма эф
срективным, особенно если при определении осадки фунда-
мента требуется учитывать влияние соседних фундаментов
Пример 9. Определиib осадку центральной точки лен-
точного фундамента
Дано- Ширина подошвы фундамента 1 6 м 1 лубина за-
ложения фундамента 1 5 м. Напряжения по подошве фун-
дамента 1 5 кг/см2. Геологические данные представлены в
таблице 41
Решение 1 Дчя различных горизонтальных сечений
находятся значения бытовых давлении.
2 Вычисляются сжимающие напряжения а, для площа-
док, лежащих под центральной точкой фундамента, и стро-
ится эпюра сжимающих напряжений Нижняя граница эпюры
принимается в таком горизонтальном сечении, в котором:
дополнительное давление составляет 20%” от бытового.
3 . Осадка центральной точки ленточною фундамента
определяется по формуле (110)
4 Результаты расчета сводятся
в табличную форму
/табл 138)
По методу эквивалентного слоя можно вычислять осадки фундаментов расположенных как на однородных грунтах так и на слоистых напластованиях Осадки фундаментов, расположенных на однородных грунтах Мощность эквивалентного слоя грунта равна h3 = A<nb, (111) где b —ширина площади подошвы фундамента Ли — коэффициент эквивалентного слоя грунта завися- щий от формы площади подошвы и жесткости фун- дамента а также от коэффициента бокового расши- рения грунта коэффициент эквивалентного слоя берегся из таблиц 139--140 ДЛР фундаментов с круглым очертанием подошвы
Наименозшне грунта расши- Ло< л»,„ „st
— 0 20 0 68 1 07 091 0 84
Cjnecu 0 25 0 72 1 13 0 96 0 88
0 30 0 78 1 23 1 04 0 96
Гаиш,, 0 35 0 90 1 41 1 20 1 И
0 40 1 15 1Р0 юз 141
Осадки фундаментов находятся по формуле
где Р — расчетная ветичина давления, которая принимается
равной Р = s — об;
а — коэффициент сжимаемости;
?! — коэффициент пористости 1р>нта, соответствующий
условиям его природного залегания;
давление от сооружения на уровне подошвы фун-
дамента,
— бытовое давление на уровне подошвы фундамента,
а0 — приведенный коэффициент сжимаемости
расчете осадок фундаментов, расположенных на слоистых
напластованиях, слоистая толща основания на всю глубину,
практически влияющую на осадку фундамента, заменяется
некоторым расчетным грунтом, сжимаемость, водопроницае
ie 101, — средний коэффициент сжимаемости слоистой тот
ht — толщина отдетьных слоев гранта до глубины
равной 2/ц;
а0 — приведенный коэффициент сжимаемости для от-
дельных слоев грунта,
— расстояние от точки соответствующей глхбиие
2h.Jf до середины рассматриваемого слоя;
h. — мощность эквивалентного слоя грунта, которая
вычисляется по формуле
Л<о —• коэффициент эквивалентного слоя (находится по
таблицам 139 - ПО для среднего значения коэф-
фициента бокового расширения всей сжатой зоны
грунта);
kt — коэффициент фитырации для отдельных с гаев
грунта;
Кт — средний коэффициент фильтрации,
— коэффициент пористости для отдетьных слоев
грунта,
- средний коэффициент пористости стоистои толщи
Таблица ИО
осачки абсолютно
Следуе! иметь в виду, что ости на глубине большей
2А9, залегает слабый грунт,1-то при вычислении усредненных
характеристик слоистого основания необходимо учитывать
этот грунт в пределах деформируемой толщи основания. Be
личина же этой толщи находится на основании теории ли-
вейно-деформируемых тез (см. раздел „Распределение на
пряжений в грунтах").
Полная стаби пазованная о^ад!а фундаменюв определяет-
ся по формуле
(114)
расчетное давление на грунт
дает возможность вычислять осадки не только центральных
точек фундамента, но и угловых точек В этом случае
осадки фундаментов находятся по вышеуказанным формулам,
но мощность эквивалентного стоя грунта определяется сле-
дующим образом:
где д _ коэфсрициенг эквиватентного слоя для угловых
точек, который берется из таблиц 139 и 141
Зная осадку угювой точки фундамента легко иаити
осадку любой точки ограничивающей плоскости При этом
а) рассматриваемая точка М лежит па контуре загру-
женною прямоугольника (рис 45, а);
б) точка М лежит внутри
загруженно! о прямоугольника
ни М определяется как сумма
осадок угловых точек прямо
в) точка М лежит вне за-
груженного прямоугольника
Во втором случае осадка точки Л4 находится как сумма
осадок угловых точек прямоутотьнигов I II, III и IV, т е
I ле /ц — мощность эквивалентного слоя для рловых точек
соответствующих прямоугольных площадей
фундаментов^? прямоугольным очертанием подошвы
0 10 0 20 0 2Э 0 30 0 35 0 40
2 з 4 5 б
23 23 2,6 И ц М13 1 43! Е 1284 1,311 1,336 S
Метод угловых точек не только позволяет определять
осадку тюоои точки фундамента но и учитывает влияние
соседних фундаментов так как за точку М можно принять
любую точку соседнего фундамента
Пример 10 Определить осадку абсолютно жесткого сЬун
дамента.
Дапо Фундамент, имеющий размеры в плане 4Y4 ч
возводится и-a однородном песке Давление па грунт на у ров-
стости грунта в природном залегании = 0,60 Коэффициент
сжимаемости соответствующий увеличению нагрузки на
2,6 Л2/СЛ!- а =0,011 си!/кг. .
Решение: 1. В зависимости от отношения сюрои п ю
щади подошвы — = 1 И коэффициента з = 0 20 (для песка)
по таблице 140 находится величина
bl Oconsl — 0 94
2 Мощность эквивалентною слоя грунта равна
А, = Л sf й ~ 0 94 4 = 3,76 и
3 Осадка фундамента определяется по формуле
с _ аР _ 376 0,011 2 5 е
Пример 11 Определить осадк» гибкого железобетонного
круглого фундамента расположенного на глинистом i рунте
Дано Диаметр фундамента 10 м. Давление ня i рУнт на
/ровне подошвы фундамента 2,о кг/см1. Коэффициент пори-
стости в природном залегании s^O.85. Коэффициент ежи
маемости, соответствующий увеличению нагрузки на 2,5 кг елр
а = 0,018 см'/кг
Решение' 1 Коэффициенты эквивалентного слоя для
определения максимальной осадки в центре тяжести круглой
подошвы и осадки точек по периметру подошвы находятся
по таблице 139
2. Мощности эквивалентного слоя грунта соответственно
равны:
3 Осадки центра подошвы фундамента и осадки точек по
периметру подошвы вычисляются по формулам
= 1410 -7U18 ' == 34 3 сч
1 + 0 85
аР
1 + е,
-°^^- = 21,9сИ
1 ф- 0 85
1 Средняя осадка всего фу ндамента определяется с|сд\ю
щим образом
= 1 20 1000 -СД1ДЩД:
1+0 85
Пример 12. Определить осадке массивного ф\ ндамента
имеющего размеры в плане 2X4 л
Дано 1 дубина за тоження подошвы фундамента 1,5 м.
Давление на грунт от сооружения на уровне подошвы фун-
дамента 2 ю/щи2 Фундамент возводится на двухслойной тол
ще грунтов, которая характеризуется следующими данными
от поверхности естественного рельефа залегает смлинок
мощностью 3 м, объемный вес которого 1.96 т>м\ коэффи
циент пористости е = 0,70, коэффициент сжимаемости а =
-=0,018 см2:кг. Суглинок подстилается мощным слоем супеси,
коэффициенты пористости и сжимаемости которой соответст
венно равны
Решение: 1 Коэффициент эквивалентного слоя для
определения средней осадки фундамента находится по табли-
це 139 в зависимости от отношения сторон прямоугольной
площади подошвы ф} ндамепта = 2 и коэффициент^
П) ассона > = 0,30
2 Мощность эквивалентного слоя гранта определяется по
формуле
3 Высота эквивалентной эпюры уплотняющих дав 1ении равна
4 Расчетное давление на грунт находится следующим об
разом:
р = р0-7Лф = 2 —0 00196 150 = 1,"1 кгсм
5 . Величина среднего приведенною i оэффициента сжимае-
мости определяется по формуле
300 0 0106 490 4 340 0 0068 170
2 102400
—U U — ~= 0 0106
10,70
U>011—-0 0068 см~кг
1 +0 61
Метод послойного суммирования
Метод послойного суммирования, предложенный К L. Его-
ровым [43]. дает возможность вычислять осадку центральной
точки фундамента при заданном модуле деформации с учс
том всех трех компонентов нормального напряжения (*х о , о )
Результаты, получаемые по этом} метод} лучше ’ со
ответствуют практическим данным по сравнению с* методом
элементарного суммирования и равноценны метолу эквива
лентного слоя грунта. Поэтому метод послойного сум-
мирования и метод эквивалентного слоя рекомендуются как
основные методы для определения осадок сооружений
Сущность метода послойного суммирования состоит в том,
что определяется осадка каждого в отдельности слоя в пре'
делах деформируемой толщи. Причем исходят из предполо
жения, что грунт рассматриваемого слоя распространен вверх
до подошвы фундамента и вниз до бесконечности Исходя
из решения задачи об осадке однородного основания находят
осадку данного слоя грунта
ния осадки отдельных слоев грунта, как бы изъятых из раз
личных грунтовых массивов
Осадки фундаментов находякя по формуле
Н16)
где Ь—ширина фундамента;
Р—расчетное давление па грунт
Р( — модуль деформации z-го слоя
/<-1—безразмерные функции зависящие од дв}х перс
менных (табл. 142)-
/—длина фундамента,
z -глубина от подошвы фундамента;
7И—поправочный коэффициент который имеет следующие
значения;-
2Н
20
Значения безразмерных функций 7<г
Круглый 3 | фунла ’ 1 | -I’5 1 »"2 « 3 “’“мен"'
Л ллл 0 000 0 000 0 000 0 000 0 000
0 9 О f)43 л лзо 0 050 0,050 0 050 0 050 0,052
0 1 П ЛЧЛ А 1 ПА 0 100 0 100 0 100 0 100 0,104
0 А 0 1 цз 0,150 0 150 0 150 0 150 0 1 оО 0 156
Л Я (1 170 0 200 0 200 0 200 0,200 0 208
1 Л П 9,33 0 250 0,250 0 250 0 250 0,260
1 9 П 9А6 Л 9QQ 0 300 0 300 0 300 0 300 0,311
1 4- р зля Л 349 0 349 0 349 0 349 0,349 0,362
1 6 П Я1Я fl ] 0 39э 0 397 0 397 0,397 0,412
1 Я Л ЯЯ9 Л 41 3 0 437 0 442 0 442 0 412 0 462
о а А Л 1 I Л 44А 0 476 0 484 0 484 0,484 0 511
2,2 0,437 Л 474- 0 511 0 524 0 525 0,560 0,580
0 499 0 543 0 561 0 566 0.566 0,605
Л 399 0 573 0 595 0 604 0,604 0,648
9 Я Л 301 Л 349 0 601 0,626 0 640 0 640 0 687
з 0 П 317 Л ЗАЛ 0 625 0 655 0 674 : 0 674 0 726
Я 9 Л 339 Л 377 0 647 0 682 0 706 0 708 0 763
3 4 п кла Л 399 0 668 0 707 0 736 0J41 0 798
3 А 0,558 А ДПА 0 688 0 730 0 764 0,772 0,831
0 Q 0,569 0,618 0 706 0 752 0 791 0,804 0 862
40 0 722 0 773 0 816 0 830 0 909
0 588 М4? 0 737 0 791 0 839 0 853 0,921
П САД 0 751 0 809 0 861 0 885 0,949
4 g (7660 0 764 0,824 0 888 0 908 0 970
о’ш 0 776 0 841 0 902 0.932 1,001
5'0 1 0 618 0 787 0 855 0 921 0 955 1 026
I 0 624 о'б83 । 0 798 0.868 0 939 0.977 I 1 050
5 4' 1 0 630 1 0 808 0,881 0 955 0 998 1 073
5 б 0 635 О’б97 1 0 818 0 893 0 971 1,018 1 095
5 8 0 640 0.703 0 827 0.904 0 989 1,038 1117
6 0 А А/ д 0,709 0 836 0 913 1 000 1 057 1,138
А 0 0*649 0,714 0 843 0,924 1014 1 074 1'178
6/1 0 850 0.934 1 027 1 091
6,6 0 657 0 724 0 857 0,943 1 040 1,107 1 197
0 661 0 728 0 863 0.951 I 051 1 123 1215
7 0 0 664 0 732 0.869 0 *-*59 1 062 1 138 1.233
7 2 А ДАЙ 0 736 0 87о 0 967 1 073 1 152 1 251
7 4 О’б71 0 740 0 881 0,974 1 084 1 166 1.268
7 6 I Q 744 0 887 0 981 1 093 1 180 1 283
7’8 0 677 I 0 748 0 892 о'988 1 102 1 193 1 301
0 679 0 751 0 897 0 995 1111 1 205 1316
8 2 0 682 0754 0 901 1 001 1 120 1217 1 332
8 4 0 684 0,757 0 906 1 1 007 1 128 1 229 1,347
8 6 0 687 0 910 1 1 012 1 136 1’240 1 362
8 8 0 689 । 0760 0 914 1 1017 1 144 1,251 1,376
9 0 0 691 I 0 766 0 918 ! ] 022 1151 1 262 1 390
9 2 0 693 I 0 768 0 922 1 । Q27 1 158 1 272 1 404
9 4 0 695 0 770 0,925 1 1 032 1 165 1,282 1 417
9 6 0 697 0 929 1 ] 036 1 171 1 291 1,431
0 698 1 0 775 0 932 1 1 041 11// 1 300 1 444
| 0 700 | 0 777 0 935 । 1,045 1 183 1 309 1,456
Н -деформирхемая зона
Расчет остаточной деформации грунта
Деформации сильносжимаемых i ру нтов происходят в основ-
ном за счет разрушения первоначального структурного стро
ения трунта и его уплотнения Такие деформации не вое
станавливаются после прекращения действия внешней на
грузки, т е являются остаточными деформациями
Осадки сооружении, расположенных на сильиосжимае
мых грунтах, деформации которых носят нелинейный харак-
тер, II В Лалетин [62] рекомендует вычистить по следую
шим форм}лам:
в счучае iein-очпых фундаментов
r слуше ! оуглых и 1И квадра тых фундаментов
(118)
b ширина ленточного фундамента
7 интенсивность равномерно распределенной нагрузки
К—коэффициент, принимаемый меньше 1 но если упру-
гие деформации грунта в сравнении с остаточными
невелики, то коэффициент принимается равным еди-
т( —коэффициент бокового давления грунта;
F— площадь круглого или квадратного фундамента,
- — нагрузка характеризующая прочность грунтового
скелета, при которой грунт практически еще сохра
няет первоначальное значение коэффициента пори
стостн отвечающее природным условиям его зале
гания;
с — модуть осгатош он деформации груша
— начальное н конечное давления на грунт;
начальное и конечное значения коэффициента по
ристости, определяемые на основании компрессион-
ных испытании грунта
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАБИЛИЗОВАННОЙ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТОВ
ПРИ НАЛИЧИИ ЖЕСТКОГО ПОДСТИЛАЮЩЕГО СЛОЯ
Осадка слоя грунта при действии сплошной
равномерно распределенной нагрузки
значительно распространенный в сто
роны, залегает на несжимае
—г—, мом основании (рис 46) и на
. ' J. [ружей сплошной равномерно
•• -• распределенной нагрузкой, то
осадку этого слоя 1рунта мож
- но определить по формуле
аР
h мощность слоя грунта,
Р — расчетное давление на грунт
! - коэффициент пористости грунта, соответствующий
условиям его природного залегания
а....коэффициент сжимаемости грунта;
а0 приведенный коэффициент сжимаемости грунта
Осадка слоя грунта при действии местной
равномерно распределенной нагрузки
Осадка сооружения, расположенною на поверхности i р\н
тового массива, который в свою
очередь опирается на жест
кий подстилающий грунт (рис
17), вычисляется по формуле,
предложенной О Я Шехтер
[127]-
(120)
ще J-— коэффицие! т Пуас- рис 47
Г — модуль деформации -рун га
q — интенсивность нагрузки
А — некоторая функция значения которой даются в
таблице 143
о, то фор
в вице
1дс с/— интенсивность нагрузки
А - некоторая функция значения которой даются в габ
лице 144
Значения функции А
УГОЛ а Функция Л | У|ОЛ а Функция Л
0 108 1 12 0 256
4 0 138 13 0 •'8/
0 174 14 0 л90
6 0 206 15 0 406
'1? 16 18 19 i : 0.454
3 РАСЧЕТ ЗА1УХАНИЯ ОСАДОК ФУНДАМЕНТОВ ВО ВРЕМЕНИ
В ряде случаев строителен интерес чина стабилизованной осадки фу идами на глинистых грунтах, но и характер и паментов в функции времени. Чтобы необходимо в любой момент времени о распределении давлении в воде, ко скелета гоунта Все подобные вопросы рией уплотнения или консолидации at Теория уплотнения земляных масс образом советскими учеными: Н. М Флориным Н. А. Цытовичем. Д. Г ГД А Д Гостевым, Б П. Поповым, В Г Иностранными учеными К. 1 ерцаги ном и другими решены только nfcKOi теории уплотнения земляных масс. Ниже рассматривается ряд задач те( говой массы, которые могут иметь м® -ши I ороитетьстре снопики н ф\ н иого и граждански о строительства vei не только вели цтов, расположенных (атухания осадок срун- решить эту задачу и м етг п ре дета вл е н и е горая заполняет поры рассматриваются тео- !мляных масс. разработана главным Герсевановым. В. А льшиным. С. А. Роза, коооткииым и др. . М Ьио. Ф. каинга орые частные задачи >ри г уплошения г р\ в сто при пооектирова ;аментов промышлен
Ос аяка фундаментов при наличии водонепроницаемо!о
подстилающего слоя
гяюгцих давлении. Осадки фундаментов и функции
времени зависят от величины и характера уплотняющих
давлений Различают три основных случая распределения
уплотняющих давлении по глубине деформируемого слоя
грунта:
а) уплотняющие давления распр^детяготея по гтубине
оавномерно (рис. 49. случаи 0)
б) давление распределяется по
греVi ельника
Второй случай наблюдается от действия собственно! о ве
са грунта 1. е. от бытового давления грунта.
Третий случай встречается при действии уплотняющих
давлений по закону треугольника, вершина которого распо
тожеиа у водонепроницаемой породы а основание—у ^рени
руюшей поверхности
Осадки фундаментов в функции времени для рассматривав
мых схем распределения уплотняющих давлений определи
ются по формуле
где S — окончательная или стабилизованная осадка слоя г рун
та вычисляемая по формуле Н М. Герсеванова'
зависимости or N
Значения Q и V для вычисления осадок грунта
как функции времени
при двусторонней фильтрации, т е при наличии
сжимаемым грунтом тренирующего стоя,
2 t — время в 1 одах
/10 — приведенная толщина слоя гранта в си
/’ — мощность слоя грунта;
<-] — коэффициент пористости гранта, соответствующий
условиям его природного залегания
с — коэффициент консолидации грунта
а -коэффициент сжимаемости,
Д — объемный вех. воды, который принимается равным
0 001 кг\с^
Значения интерполяционных коэффициентов / и 7,
Если \ плотняющее давление распределяется по трапеце-
идальному закону. то Q и i\ вычисляются по интерполяции
табличных данных для случаев 0—1 или 0—(оис. 49). Be
шчина 'V определяется в зависимости от отношения утот-
I те 1 Л — интерполяционные коэффипиенты 1оторыс ia\o
дятся по таблице 146.
ши. Для сильносжимаемых грунтов компрессионная кри
вая имеет значительную кривизну В этом случае П О Бой
ченко [15] рекомендует учитывать переменность коэффи
циента уплотнения т е вычислять степень уплотнения
не по изохронам1 Pz, а по изохронам гг Если, например,
для некоторого значения t требуется определить осадку
слоя грунта, натуженного равномерно распределенной на
грузкой, то поступают следующим образом: находят вели
шну уплотняющих давлений на глубине z = h
(123)
1де при односторонней длилырации
при двусторонней фильтрации
л пользуясь логарифмическим уравнением компрессионной
кривой вычисляют величину 8, которая представляет собой
отношение начального коэффициента сжимаемости а к ко
нечном\ ак-
На’гальнып и юнсчньи коэффициенты сжимае\ости бе
гея ка'1 частные значения производной —в точках
компрессионном кривом пр i тав щниях, соответственно рав
Осадки фундаментов находятся по формуле (122).
10
торой эквивалентном эпюрой. Очертание этой эпюры прини
мается в виде прямоугольного треугольника с основанием
v нагруженной поверхности Р и высотой, определяемой из
условий неизменности величины полной стабилизованной
осадки
Метод эквива leHTHOiо слоя применяется как
родных так и для слоистых основании.
Од п о род но с основание. Осадки фундаменте во
времени при односторонней фильтрации (рис. оО) находятся
следующим обоазом:
где S стабилизованная осадка сюя
Осадки фундаментов при двусторонней фшьтрации на
холятся так же, как и для схемы 0 (рис 49), но мощность
слоя сжимаемого грунта принимается равной пэ а не 2h3,
Рис 50
Методика вычисления осадок фундаментов на слоистых на
пластованиях грунтов зависит от числа поверхностей выхо-
да воды при фильтрации ее в направлении параллельном
основанию (схема а), ю затухание осадок во времени рас-
считывается по случаю 2 (табл 155), причем грунты харак-
теризуются усредненными коэффициентами сжимаемости аОт,
пористости и фильтрации Кт (см метод эквивалентного
стоя грунта)
При наличии на глубине 2/i9 дренирующего слоя (схе
ма б) осадки фундаментов вычисляются, как для случая О,
но мощность слоя принимается равной h—h3
Схема в соответствует наличию в грунтах основания зна-
чительно менее водопроницаемого слоя Местонахождение
этого прослойка по глубине учитывается при определении
коэффициента фильтрации данного прослойка Kt который
находится по диаграмме водопроницаемости с учетом сред-
него давления в слое. Осадки фундаментов во времени рас-
считываются аналогично схеме б
Для схемы г осадки фундаментов при фильтрации только
вверх во времени вычисляются, как для случая 0—2 а при
двусторонней фильтрации—как для случая 0 Коэффициент
сжимаемости скальной породы принимается равным нулю
Мощность эквивалентного слоя
= Aahb (124)
определяемся с учетом коэффициента формы (габл 148
и 149) для осадок слоя грунта, залегающего на несжимаемом
ОснОВаИИИ Таблица 148
Значения коэффициента шЛ для вычисления максимальных
а КЮГ Прямоугольник 4=”
ь 1 4-2 4=з У=10
0,25 0 13 I 0 13 0 13 । 0 13 0 13 0 13
0,50 0 26 1 0 26 0,26 0,26 0 26 0 26
0 75 0 39 I 0 39 0 39 ' 0 39 0 39 0 39
1 0 050 I 0 51 0 52 1 0,52 0,52 0,52
15 0,64 0 68 0,73 1 0 74 0 74 0 74
20 0 73 0 78 0 88 ' 0 89 0 89 0 89
25 0 78 0 84 0 98 i 1 02 1 03 1,03
3 0 0 81 1 0 88 1 08 I 1 13 1 14 1 14
4 0 0 86 1 0 94 1*18 ' 1,27 1 31 1,31
50 0.89 । 1 0,98 1,25 , 1,36 1 46 1 46
70 0 92 i 1 02 1,33 1 48 1 67 1 67
10 0 94 ' 1 05 1,39 1 57 1 89 , L89
2D 1 0 97 Ц09 1 1,46 1 1,67 2 |9 2,34
50 0,99 j 1,11 , 1 1,50 | 1,74 2,40 2,92
1,12 ' 1
Значения коэффициента для вычисления средней осадки
(1+СрН1-гр.)/< Л2Я
dt 2Д„ dt 2±а
гче Я—напорная функция
еср— средний коэффициент пористости грунта;
К— коэффициент водопроницаемости грунта-
а —коэффициент уплотнения
0 сумма главных напряжении соответствующих со
стоянию полной стабилизации при теиствии данной
внешней нагрузки
1- коэффициент бокового давления
До—объемный вес воды
При достаточно быстром возрастании статической нагрузки
начальные напряжения в скелете 1рунта принимаются еле
гте < -.......напряжения соответствующие сосюянию пот
ной стабилизации
В случае медленного увеличения уплотняющей нагрузки
начальные напряжения равны
Граничные условия выбираются в зависимости ог водо
проницаемости контура Цля во юпроницаемых участков
контура
Ча водонепроницаемой части контура роизводная на-
порной функции Н по направлению S равна нулю, т. *
"L-o
3S
11епосредственное интегрирование уравнения i онсолидации
при соблюдении начальных и граничных условий выполнено
лишь для некоторых простейших задач Однако уравнение
консолидации может быть решено в любом случае если
воспользоваться методом численного интегрирования.
Суть этого метола состоит в том, что вместо нахождения
значения напорной функции для (юбой точки и любого
момента времени определяется ее значение тля некоторых
в узлах сетки ооразованных пересечением ряда прямых
параллельных осям координат Обозначая узлы сетки индек
•сами i wk (рис 52), соответствующими определенному вре
мени г, вышеуказанное уравнение консолидации для "квад
ратной сетки можно написать следующим образом
(126)
, -4Я,
2Д0аД/г"
_Д£
Л/г’
Л/г- -длина одной стороны квадратной сетки.
Величина т для двухмерной задачи принимается
ио не более 0.25, величина же Д/г—равной
сооружения Тогда ветигяиу А/ можно определить из выра
женил
любой,
Если предположить что внешняя нагрузка и область
уплотнения являются неизменными во времени а значение
величины ?- равно 0 25 ю равнение консотидации зпачи
тетьно упрощается
Таким образом, численное решение сосгоит р гом, чю
в начальный момент в узловых точках сетки находится
исходя из начальных и граничных условии, распределение
напоров Н Затем определяется Н дтя момента времени
t=At, далее для момента времени ?—2Д? и т. д.
По вычисленным величинам II находятся напряжения в
узловых точках сетки
(128)
и опреде чяются осадки соответствующие данному времени?
4 ДЕФОРМАЦИЯ УПЛОТНЕНИЯ МАКРОПОРИСТЫХ ГРУНТОВ
Согласно Н и ТУ 137—56 (Нормы и Технические условия
проектирования и строительства зданий и промышленных
сооружений на макропористых просадочных i рунтах) верти
кальные деформации основании зданий или сооружений под
разделяются на:
а) осадки-деформации вызванные действием нагрузки,
б) просадки-деформации, вызванные воздействием случай-
но! о последующего замачивания
Осадки фундаментов расположенных па mhi ропористых
просадочных, грунтах, как и на всяких грунтах, происходят
в соответствии с напряженным состоянием за счет уплотне-
ния грунтов в пределах деформируемой толщи Вычисляются
они на основании общей теории тинейно деформируемых
Величина просадки основания здании и сооружений опре
деляется по формуле
(129)
толщина гою же элементарною слоя,
h...глубина заложения фундамента от уровня плани-
ровки;
//—суммарная толщина всех слоев макропористых грун
тов обладающих просадочными свойствами (см.
z—относительная просадочность для расчетного дав
тения на грунт в середине рассматриваемого эле
мечтарного слоя
1
Находится следующим образом: о. — И 1 ,
где (е )р — коэффициент макропористости для давления Pit
соответствующего средней величине давления
веса грунта <з$ залегаю
щего выше рассматривав
мого горизонта (рис 53)
с/у- коэффициент порис
гости для того же дав
5 ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ПРОГИБ И КРЬН СООРУЖЕНИЯ
лютнои и средней осадкой здания или сооружения но также
относительным прогибом и кренох.
Относительный прогиб здания или сооружения вычис
ляется но формуле
(130)
осадка средней точки Фундамента:
крен жесткого цилиндрического фундамента, располо
женного на однородных грунтах и нагруженного силой Р
приложенной с эксцентрицитетом, определяется ио формуле
1 де л -коэффициент бокового расширения грунта
е—эксцентрицитет относится! ио центра подошгы фун
дамента
£„ -модуль общей деформации;
г— радиус подошвы фундамента
Крен отдельного фундамента при эксцентричном его за
-ру женин определяется по формулам
при крене продольной оси фундамента
tt; 0 =
(132)
Н)’
при крене поперечной оси фундамента
jде Р— вертикальное усилие приложенное к фундамент} с
эксцентрицитетом-
/- большая сторона фундамента
Ь—меньшая сторона фундамента
с-расстояние точки приложения усилия Р от центра
фундамента,
Е и, —модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта,
принимаемые средними в пределах сжимаемой толщи
(1 -безразмерные коэффициенты определяемые в зави
симости от соотношения сторон подошвы фундамен
по графикам на рисунке
Крен прямоугольного фундамента расположенною па
однородных грунтах удобно вычислять по номограмме со-
ставленной Е. Ф Винокуровым (рис 56)
209
Крены фундаментов получаемые в результате их взаим
ною влияния, а также крены фундаментов, расположенных
па слоистых напластованиях грунтов основания определяются
путем расчета осаток крайних точек фундаментов-
(134)
где Дъ Д2-~осадки подсчитанные v краев фундамента
ширина фундамента в направлении крена
Пример 13 Определить по номограмме крен ленточного
фундамента на который действует нагрузка, изменяющаяся
по закону трапеции с максимальной интенсивностью <зтах =
- 3 кг[см2 н минимальной интенсивностью кг/см2,
ширина фундамента В =2 н
Грунт основания характеризуется модулем деформации
1 Максимальная интенсивность нагрузки меняющейся по
закону треугольника, вычисляется по формуле
* = ^тах - -т, - о — 1 - 2 ЛД/СЛГ-
2 В зависимости от величины Р, ширины фундамента В
модуля деформации Е и отношения — = 10(дляленточного
фундамента) ио номограмме находится крен фундамента
К = 0 008
Пример 14 Рядом с существующим фундаментом I стро-
ится фундамент II (рис 57) Определить крен старого фун
дамента который получится посте возведения нового
Дано Глубина заложения фундаментов 15 и. Давление
на грунт на уровне подошвы фундаментов 2 5 кг;см1 равно
мерно распределенной интенсивности. Грунт основания ха-
растеризуется ооьемным весом 1,95 mW, коэффициентом
Пуассона р=0 40 и приведенным коэффициентом сжимае
мости о0=0,01 см21кг.
Решение 1 Расчетное давление на 1рунт находится
следующим образом-
2 Осадка точки В за счет влияния фундамента II вы
числяется по методу эквивалентного стоя угловых toici
= (189 Н 189
J де
= Аш,Ь2 = I 894 1 0-= 1 894 м
£э4 - = I 010 1 0 1 01 м.
3 Осадка точки А за счет втияпия фундамента II оирс
детяется стед\ющим образом:
на который действует нагруз-
ка, изменяющаяся по закону
интенсивностью -тдх 2,5 кг'слА
га, который получится после
возведения нового находится
по формуле
трапеции с максимальной ___________
и минимальной интенсивностью omin -
Глубина заложения фундамента I 0 и
Дапо Фундамент возводикя па грехслойиой толще
грунтов которая характеризуется следующими данными- от
поверхности естественного рельефа залегает суглинок мощ
ностыо 5 я (коэффициент пористости г =0,71 модуль де
формации Е =130 кг':сяг). Ниже залегает супесь мощность
которой 4 я (коэффициент пористости г = 0,67 модуль де
формации £ = 95 кг;см?) Супесь подстилается среднезер-
нистым песком (коэффициент пористости г = 0 69; модуль
деформации £ = 360 «г/сж2).
Решение: 1 Для определения крена фундамента выби-
рается расчетная схема в виде прямоугольного фундамента
заданных размеров, на который действует нагрузка изме-
няющаяся по закону треугольника с максимальной интен-
сивностью
3 креп фундамента определяется ио формуле
О Sfs А* 1-------------LL о С028
I) 800
6 НОРМАТИВНЫЕ
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ
При проектировании здании и сооружений следует иметь
в виду, что деформации основания должны быть допустимы
для надфундаментных конструкций Допустимые предельные
деформации конструкций даны в таблицах 152—154
Предельные величины осадок оснований f фундаментов
Конструкции здании и тип фундаментов
ними железооетонными или же-зезокирпичными
осадки
1 рунты основания
пластичном
Уклон подкрановых путей
ских здании
НИИ нагрузок .
О 0007/
0 0003
ООООэ
0 002/
0 0004
0 0007
ИСКУССТВЕННЫЕ ОСНОВАНИЯ
В строшелыюи практике приходится строить сооружения
в весьма .сложных геологических и гидрогеологических уело
виях. Причем часто в пределах отведенного строительного
\ частка залегают грунты, которые не могут служить естествен-
ным основанием сооружений, так как эти грунты, обладая боль
шой сжимаемостью, способны вызвать недопустимые для
нормальной эксплуатации осадки сооружений. Если эти осадки
оказываются неравномерными то они влекут за собой тефор
мации перекрытий появление трещин в стенах и т п
В настоящее время рекомендуются различные способы
возведения сооружений на слабых грунтах. Например можно
или произвести предварительное укрепление слабых грунтов
основания, или построить сооружения на свайном основании,
или запроектировать специальные конструктивные меры кото-
рые увеличили бы жесткость и прочность стен и каркаса
здания Наконец, можно увеличить размеры фундаментов в
плане или выбрать большую глубину заложения фундамен-
тов и т д
Выбор того или иного способа строительства сооружения
на слабых. гру нтах зависит от конкретных условий. Следует
только иметь в виду что наиболее рациональное решение
может быть получено в результате всестороннего экономи
ческого и технического сравнения различных вариантов
В настоящей главе рассматриваются способы искусствен
ного укрепления грунтов а именно-а) уплотнения; б) укреп
пения- в) косвенного укрепления
1 СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ
Поверхностное уплотнение грунтов
тяжелыми трамбовками
ЭтО1 метод применяется дчя уплотнения глинистых пес
чаных, макропористых и насыпных грунтов
Целесообразность уплотнения грунтов тяжелыми трам-
бовками устанавливается в зависимости от величины возмож
ного понижения трамбуемой поверхности А Л
коэффициент пористости в природном залегании;
р — коэффициент пористости на границе достаточно
уплотненного слоя груша
/ — толщина уплотненного слоя i рунта;
г — минимальное значение коэффициента пористости
уплотненного /рунта v поверхности определяемое
по формуле
7 — удельный вес материала частиц
№0 — оптимальная весовая влажность
коэффициент пористости на границе достато то уплоа
пенного слоя грунта принимается из условия чтобы плот
ность—объемный вес скелета была не менее
1,5--1,65 т.1м? &ля глинистых грунтов;
1,55 т!м3 для макропористых просадочных 1р\нтов
1,6 m/м3 для песчаных грунтов
Поверхностное уплотнение грунтов следует производит
в том случае, если А /? ботее 5 си для песчаных и 7 8 см
дгя глинистых трутов
Уплотнение трунтов трамбованием производится при их
оптимальной влажности, величина которой принимается рав
нои для глинистых грунтов влажности па границе раскаты-
вания, а дчя песчаных грунтов определяется по методу
стандартного уплотнения
Если влажность грунта менее оптимальной, го котлован
заливается водой количество которой на 1 м- уплотняемого
основания вычисляется по формуле
7cyx(^0- Я
где IV — весовая влажность глинистого i рмнта в природ
ном состоянии;
гсух — объемный вес скелета,
Wq оптимальная влажность грхита
7В — удельный вес воды
L— толщина слоя уплотненно! о грунта принимаемая
равной 2d для глинистых и 2 5 d для песчаных
грунтов (d-диаметр рабочей поверхности трам
бовки)
Расчетное количество воды, заливаемое в котлован для
получения оптимальной влажности лессовых грунтов, при
водится в таблице 155.
вш, Имегь В виду’ '1ТО при доверхностпом уплотне-
можнос Р ‘°P“LTbIX груНГОВ значительно уменьшается воз
П д"* просадок в Результате случайного замачивания
Причем если макропористый грунт имеет толщину слоя до
неА1,по°ж™сПР,иТИЯ ''° предохРанению его от замачивания
не проводятся. В случае большей толщины макропористого
с гоя поверхностное уплотнение дает возможность умень
шить величину просадочное™ грунтов основания за счет
исключения из расчетной толщи уплотненного слоя.
ОПЫ1Ы показали что величину уплотненного слоя для
различных грунтов основания можно принимать равной ог
1 о то 2 э м в зависимости от следующих факторов
а) режима трамбования,
б) диаметра рабочей поверхности трамбовки
в) вида уплотняемого грунта;
г) начальной влажности грунта в момент трамбования
по ф^рмулТ’”11 п,10иидь грунтов основания определяется
/• = (<2 4 С) (b + с}, (137)
где а, 6 — соответсгвет но меньшая и большая стороны фун-
дамента 1
с - ширина дополнительно уплотняемой полосы пав
пая 0,2 («--</) для суглинков и глин и 0 3 (а — d}
для пылеватых супесей рыхлых песчаных и им
подобных насыпных грунтов;
d — диаметр нижнего основания трамбовки
Уплотнение производится путем сбрасывания трамбовки
подвешенной к крану с высоты 3,5—4,0 м Вес траХв™
ннрН?,чаеТСЯ И3 условий- ,тобы удельное статической давле
и 02 составляло 11е Д’енее 0 15 кг/<ы? для песчаных
и 0,2 кг;см для глинистых грунтов Диаметр рабочей по
верхности нижнего основания трамбовки в диапазоне от 1
до 2 и рекомендуется определять следующим образом
0 65,
0,75 — 0,80,
0,85
где /( — коэффициент пропорциональности, зависящий oi
вида уплотняемых грунтов и равный для
песчаных грунтов п
супесчаных , „
лессовых (суглинистых) (
насыпных глин
глин в природном стожении
1 рунт основания трамбуется то получения отказа Вели
чипа’отказа и количество ударов необходимое для уплот
нения грунта до отказа устанавливаются по результатам
опытного уплотнения отдельных участков. Ориентировочно
можно считать, что понижение уплотняемой поверхности от
одного удара трамбовки для глинистых грунтов не должно
быть оолее 1—2 см, для песчаных грунтов—0,5—1 см.
Количество ударов необходимое для уплотнения rpvnra
до отказа обычно колеблется в претелах от 5 до 12
Котлован при поверхностном уплотнении грунтов отры-
вается с недобором, величина которого устанавливается на
основании опытного уплотнения в пределах от 0 1 до 0 6 м.
При составлении проекта организации работ по поверх-
ностному уплотнению iрунтов тяжелыми трамбовками сле-
дует руководствоваться „Инструкцией по поверхностному
уплотнению грунтов оснований зданий и промышленных
сооружении тяжелыми трамбовками" (СН 31 — 58)
Глубинное уплотнение песчаными
и грунтовыми сваями
чаны ми сваями Метод уплотнения слабых водонасы
щенных грунтов песчаными сваями применяется для уплот
пения мелких и пылеватых песков, песчаных грунтов стон
кими линзами суглинков глин или ила Глубинное уплотне
ние глинистых грунтов производится тишь на основе спе
циальпых пробных испытаний их на данной строительной
площадке так как для некоторых глинистых грунтов, обла
дающих четко выраженной структурностью применение пес
чаных свай нецелесообразно
В качестве материала для песчаных сван служат пески
крупные и средней крупности или песчано-гравийные смеси
которые не содержат крупных включений (более 60 ни в
поперечнике), а также пылеватых и i тинистых частиц в ко
личестве более 3 % .
Глубинное уплотнение грантов песчаными сваями назна
чается в том случае когда расчетная величина осадки осно
вания здания или сооружения \,ст бо1ьше предельно допу
стимои величины /
Г ie
Qq______
(141)
/j0 -коэффициент осад! и естественного [рента, опре
делаемый ио таблице 156;
а0 = 0,87 для квадратного фундамента
й) —0,66 для ленточного фундамента.
Размещение песчаных сваи в основании производится в
шахматном порядке Число рядов песчаных свай в продоль-
ном и поперечном направлениях принимается не менее трех,
причем ось крайнего ряда свай должна выступать за внеш-
нюю грань фундамента не менее чем на 1 5 диаметра сваи
или на 0 1 длины сваи
Количество материала в кг
1 пог. м длины сваи, равно
потребное на заполнение
где - удельный вес частиц материала заполнения в т .н3
Ш — площадь сечения сваи в лР;
«7 — весовая влажность материала насыщенного водой
" — расчетный коэффициент пористости основания
Расчетный коэффициент пористости песчаных оснований
выбирается на основании таблицы 4, а для глинистых и или
стых трунтоз вычисляется по формуле Ю М Абелева
е =------А-[117р-0,5(Т/т W)] (143)
А 100
> А сдельный вес воды.
у/-. — влажность на границе текучести в /«
W — влажность на границе раскатывания
Несущая способность уплотненных основании уыанавли
-e'i в результате испытания грунтов статической натруз
,т пясчетное сопоотивле
При составлении проекта по глубинному уплотнению т рун
го* следует руководствоваться .Инструкцией по глубинному
уп'тэтпению слабых волонасыщенных грунтов песчаными сва-
ями пои устройстве основании здании и сооружении
вы ми сваями. Уплотнение макропористых грунтов II и
Ш категории просадочности грунтовыми сваями троизво
дится па глубину паспространения сжимаемой толщи под
г иоеделах сжимаемой толщи имеется слои достаточной
мощности (более 3 >и) , епросадочного грунта, то глуоину
уплотнения ограничивают кровлен этого слоя. Точно так же
ния уровня грунтовых вод так как грунт залегающий на
большей глубине не обладает практичеш и заметными про
садочными свойствами.
В качестве материала для грунтовых сваи служит макро
пористый трунг, находящийся на тайной строительной пло
щадке
Площадь уплотняемого основания I превышает площадь
фундамента на величину равную 0,1 а но не менее Оо и
Т е’ F= 1 2 а (/?-)-0,2 а) (144)
где а Ь — соответственно меньшая и большая стороны ф\н-
дамента.
Для отдельно стоящих сооружении с высоким располо
женнем центра тяжести (дымовые трубы водонапорные баш
ни силосные сооружения и т п ) площадь уплотняемого
основания принимается равной
f = 1 4а(йд~0,4а) (145)
Площадь сечения грунтовых сваи S2 на 1 и2 уплотня
емого основания вычисляется по формуле
(146)
е0 коэффициент пористости грунта природною ело
жения,
evnn — коэффициент пористости уплотняемого i рунта ко
горый определяется по формуле
, , —удельный вес материала частиц грунта
-/—.объемный вес скелета грунта.
Размещение грунтовых свай в основании производится,
как правило, в шахматном порядке причем число рядов свай
по длине и ширине уплотняемого основания должно быть
не менее трех
Величину площади сечения грунтовых сваи и рассто
яние между ними в зависимости от коэффициента пористо
сти грунта природного сложения можно найти по таблице 157
Количество грунта оптимальной влажности для заполне
ния 1 пог и грунтовых свай определяется по формуле
___(ЮЛЮ) (147)
где — коэффициент пористости уплотненного ipynra в
теле грунтовой сваи.
Wo влажность грунта в момент уплотнения грамбова
нием, принимаемая равной оптимальной в важности;
« средняя площадь поперечного сечения /рунтопой
Коэффициент пористости грунта I
природного сложения ". | 1 224
Расстояние между грунтовыми !
сваями I . . I
Расстояние между грунтовыми
сваями I .
0 260 | 0 229
сваями I Р . .
в долях среднею диаметра сваи d. ' Р‘ 1 DbIPaiRCH0,
1 а б т и и 1 1о8
вого материала G в т
I
| 0 169 0 195
| 0 304 0 375
100
(148)
Оощее количество воды in уплотняемое основание нахо-
дится по формуле
(149)
1 де / глубина уплотнения
? — площадь уплотнения
Расчетное сопротивление грунта уплотненно!о грунто
выми сваями повышается до 40%.
При составлении проекта организации работ по уплот
нению макропористых грунтов сваями необходимо учиты
вать специфику связанную вообще с производством работ
на просадочных лессовых грунтах.
Наряду с уплотнением грунтовыми сваями макропористые
1руиты могут быть также лплотнены способом сердечников
и энергией взрыва
Уплотнение гидровибрированием
них грунтов содержащих не свыше 20% пылеватых и гли
нистых частиц
няемого грунта при помоши подмыва ти удавов отбойною
молотка погружается тонкая труба имеющая внизу отверстия
иавливается виорооулова и
приводится в действие. От ви
)бразовавшуюся при этом
v засыпают песком ко
горый снова вибрируют, и т. д.
Как у с т а I! о в л е н о опытами.
ном вибрировании ограни-
’ен * ПОГСО' КОСТЬЮ МТИПСОИД1
JOIiV можно прини
При поверхностном вибрировании радиус зоны уплотне
ния он ре летается по формуле
(151)
где п коэффициент принимавхмыи для существующих ти
пов поверхностных вибраторов равным 0,5
Расстояние между скважинами при уплотнении грунтов
основания гндровибрированием вычисляется в зависимости
от радиуса зоны уплотнения. Мощность уплотняемого слоя
должна быть не более 3—4 м
Несущая способность )плотненных оснований находится
в результате испытания грунтов статической нагрузкой
причем обычно после уплотнения коэффициент пористости
снижается на 10 — 20%
2 СПОСОБЫ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ
Силикатизация грунтов
Методы силикашзации грунтов, разработанные Б А Ржа
ницыным и В В Аскалоиовым применяются для закреп-
ления:
а) сухих и водонасыщенлых >есков с коэффициентом
фильтрации от 2,0 до 80 м су/п;
б) лессовых грунтов с коэффициентом фильтрации от
в) плывунов с коэффициенюм фильтрации от 0,5 до
о 0 дгсу/п
Песчаные грунты закрепляются посредством поочеред
кого нагнетания в грунт двух химических растворов сили-
ката натрия и хлористого кальция В результате химической
реакции
- mSiO2 (m 1) Н2О 4- Са (О11)ч + 2NaCi
образуется гель кремниевой кислоты, гидрат окиси кальция
и хлористый натрий. Концентрация силиката натрия (жидкое
стекло) назначается в зависимости от коэффициента фильтра-
ции песчаного грунта (табл 159)
3 0 при t 18°
т
PaciBop хлористого кальция должен иметь хдельиыи вес
Для закрепления лессовых ipynioB разработай одно
растворный способ силикатизации. Сущность этого способа
состоит в том, что в грунт нагнетается один раствор — си-
тикат натрия, который вступает в реакцию с имеющимися
в лессе солями кальция В результате реакции выделяется
гель кремниевой кислоты гидрат окиси кальция и серко
кислый натрий-
Na2OraSiO2 Ь CaSO4 т »гН2О =
- raSiO (т- 1)Н2О ССа(ОН), Na2SO4
Силикат натрия должен иметь удельный вес 1 13 и модуль
равный 2,5 3,0
Мелкозернистые грунты типа плывунов закрепляются
однораствориым способом, но рецептура нагнетаемого рас
гвора ввиду отсутствия Химической активности в грунте
отличается от рецептуры, применяемой для закрепления лес
совых грунтов. Плывуны закрепляются посредством нагие
тания в грунт одного раствора фосфорной кислоты малой
концентрации с добавлением раствора силиката натрия
В результате химической реакции
Na2OnSiO2 + Н3РО4 щ тН2О = гаЫО2(эт
1) Н2О + Na2HPO,
л ель кремниевой кислоты и фосфорнокислый
Состав раствора для силикатизации назначается согласно
таблице 160
Из рассмотренных трех реакции можно сделать вывод,
чю закрепление грунта происходит за счет цементирующей
способности геля кремниевой кислоты.
Радиус закрепления 1руита назначается в зависимости
ог коэффициента фильтрации (табл 161)
фильтрации о лферт | грунта в м
20 —50 0 30—0,40 0,40—0,60 0,60—0,80 0,80 1,00
0 3-0,6 j
\ o:fco|
а расстояние меж иньекторами вычисляется по формуле
1дс г —радиус закрепления от одного инъекгора.
Грунт закрепляется по зонам, т. е „заходкам“, величина-
которой принимается равной дтипе перфорированной части
инъектора плюс 0,5 г.
Количество химических растворов в литрах, необходи-
мое для ситикатизации грунтов, находится следующим об-
разом:
а) для песков количеово жидкого стекла а также хло
ристого кальция определяется по формуле
- объем закрепляемого rpyi ивг
- пористость грунта в %
б) количество гелеооразх ющего раствора в случае за
крепления плывунов равно
(153)
(154)
Количество растворов (в л) на отну заходку вычисля-
ется по формуле
Q — - г Ina (155)
Г а б ч и in 162
фильтрации в Mjcym Расх“дХГр
Пески
5 J0 ] 2
Ю 20 2— 3 1 11
20—80 3—5
11лывуны
0 3 J о ] 2
1 0—5,0 2 -5
Чессы
Q 1 0 9.—а
0 о—2 0 ^-0
в мкут Р | Р ерез 28 суток в кг/см?
Термическое укрепление макропористых грунтов
Существует два способа термическою укрепления про-
садочных лессовых грунтов Первый способ, предложенный
Н. А Осташевым, состоит в том что в грунт через жаро
упорные трубопроводы и скважинь иод давлением нагнета
ется горячий воздух нагреваемый в стационарных нли пе-
редвижных прокалочных агрегатах который должен иметь
температуру 600—800°. Этот метод рекомендуется применять
в районах, где имеется возможность использовать горячий
газ действующих предприятий, а также в случае если при
менение второго способа по каким-либо причинам неращ-ю
иально
Второй способ, предложенный И М. Литвиновым, Ф 4
Беляковым и П К Черкасовым, заключается в том, что
в устьях скважин или непосредственно в толще укрепляемых
грунтов сжигается iазообразное, жидкое или твердое го-
рючее. Раскаленные газообразные продукты горения, а также
химические добавки воздействуют на грунты, в результате
чего достигается термическое или термохимическое укреп
леиие просадочных макропористых грунтов
Тепло грунту передается от раскаленных продуктов го
репня путем конвекции и непосредственной теплопередачи
Сжигание горючего в скважине производится при тавле
нии в претелах 0,10- 0 50 атм причем максимальная тем
пература газов в скважине должна быть ниже температуры
плавления окружающего грунта температура которого при
нимается обычно 1200— 1400е.
Теоретически возможная температура газов в скважине
(без учета потерь) определяется по формуле
(1,293 У + 1) t?
(1э6)
1де Q- теплотворная способность топлива в ккал)кг,
V — количество подаваемого в скважину воздуха на
1 кг горючего в м3;
с — средняя весовая теплоемкость продуктов сгорания
при постоянном давлении Р (в кка^кг град) при
нимается равной 0 2354-0,000019 Д.
Количество нагнетаемого в скважину воздула н? 1 кг
жидкого топлива должно быть от 25 то 35 лГ на 1 кг
горючего с условной теплотворной способностью около
10000 ккал кг
Количество воздуха обычно фильтруемого в толщу
грунта, колеблется в пределах 10 -40 м^'час in 1 и "лубины
скважины
Глубина скважин при термическом укреплении грунтов
составляет от 6 до 15 м Расстояния между скважинами
назначаются 2—3 м
Следует иметь в виду что глубина термического .укреп
ления грунтов и расстояния между скважинами зависят от
времени, затрачиваемого на термическую обработку. Напри
мер в течение 5—10 дней можно произвести укрепление
массива грунта диаметром 1,5—2,5 и на глубину 10 м; при
удлинении же времени диамето скважин может достигнуть
3 м и более а глубина—до 15 м.
Термическая обработка скважины считается законченной
если внутри ее будет сожжено заданное количество топли
ва. После этого скважина заполняется грунтом с тотным
трамбованием
Для уточнения расхода топлива, воздуха и времени, не
обходимого для термической обработки, рекомендуется про-
извести предварительное термическое укрепление грунтов
на участке геологические условия которого полностью со
ответствуют основному укрепляемому районv
Электрическое закрепление трунтов
Метод электрическою закрепления грунтов разработан
ныи для практических целей Б. А. Ржаницыным, М Н. Гольд-
штейном, В В. Толстопятовым и др. лает возможность
укреплять н обезвоживать суглинистые, глинистые и илова-
тые грунты
Сущность его заключается в том, чло через грунт, на
меченный для закрепления, пропускается постоянный элект
рический ток в результате чего происходит электролиз
поверхностного раствора оводпенной глины с выделением
газообразного "ислорода в зоне анода и замещением обмен
вых катионов, передвигающихся к катоду, освободившимися
водородными ионами воды. В зоне катода выделяется газо
образный водород и освобождаются i идроксильные ионы
воды соединяющиеся с передвигающимися к катоду обмен-
ными катионами глины Упрочнение водонасыщенны? грун-
тов достигается за счет цементации гидроокисями, образую-
щимися в зоне катода, п водоустойчивой глины образую
щейся в зоне анода
При движении обменных катионов от анода к катоду
увлекается вода ориентированная в электрических нолях
катионов и уменьшается влажность грунтов Это явление,
называемое электроосмосом используется в электродрентжс
1 тинистых грунтов.
Лля расчета установки, используемой для закрепления
или осушения грунтов, необходимо определить основные
величины, которыми являются:
а) удельное омическое сопротивление грунта
б) плотность электрического тока,
в) рабочее напряжение электрической установки
г) расстояние между электродами
д) мощность электрической установки
Удельное омическое сопротивление грунта зависит от
состава минеральной части грунта, качества грунтовой воды
и в основном от влажности i рунта Вычисляется это сопро
тивтение по формуле
где о удельное сопротивление в ои см,
R — омическое сопротивление испытуемого образца,
определяемое с помощью мостика Кольраша в ом
I длина образца в см,
площадь сечения образца в
Численные значения □ для хлинистых грунтов обычно
колеблются в пределах от 1000 до 2000 ом см.
Плотность тока влияет на интенсивность осушения хруп
та При недостаточной плотности тока грунт не будет осу-
шаться а при излишней будет нагреваться и высыхать.
Оптимальная плотность тока принимается в пределах от 0,5
до 7 а на 1 ж2 сечения хрунта
Наиболее удобным рабочим напряжением электрической
гстановки считается 60—100 в. При напряжении более 100 д
применяются специальные меры ограждения а напряжение
более 200 в вообще не рекомендуется.
Расстояние между рядами электродов с разными знаками
находится по формуле
1/100
L — расстояние между электродами в и V — рабочее напряжение в &, / — плотность электрическою тока в амперах на 1 м сечения осушаемого грунта в плоскости электрод иого ряда- о — удельное омическое сопротивление в ом см: о коэффициент, зависящий от размеров и располо- жения электродов принимается в пределах от
V ющность электрической установки вычисляется следую образом (159) 1000
rie Р — мощность в кет.-, F— площадь сечения осушаемого массива в плош осн-л
Д электродного ряда в я2. ,ля ускорения процесса закрепления грунтов в зону л рекомендуется вводить раствор хлористого кальция Цементация грунтов
Ц elLB а) ’OB6i И"Яг) pa р\ еменлация лрунгов состоит в том. что в грунт через уренные скважины или забитые трубы под давлением дается цементный раствор из цемента и воды или с до шием к цементе (например, при цементации трещино < скальных пород) песка ити других инертных запол лей. В результате твердения раствора грунт превраща в камнеподооныи массив строительной практике цементация применяется для повышения несущей спосооности грунтов основания снижения фильтрации скальных и гравелистых грун ; основаниях сооружении: заполнения пустог карстовою и трхгого происхожде з скальных основаниях предохранения скальных осювании от химическое члления и явлении суффозии. устройства постоянных противофильграционных завис
ооружепиями устройства временных цемента ионных завес с целью гы глуооких котлованов от поступления в них грунто зментаиия грунтов производится или одновременно во скважину пробуренную до проектной отметки, или
довательно сверху вниз (методом „нисходящих зон) снизу вверх (методом ..восходящих- зон). Раствор в иль нал пс шлел гпдрлг И! I ским ИЛИ ПН НЫ1 1КИМ
При значительной ci прости движения фильтрационною
потока рекомендуется предварительно на опытном участке
выявить возможпост! применения метода цементации в этих
консистенция расызора для цементации принимаекя в
зависимости от результатов опытных раоот в пределах от
1:12 до 1:0 6 Инертные добавки применяются только в том
случае, если при опытной цементации получены положи-
тельные результаты Сорт и марка цемента назначаются
с учетом степени агрессивности водной среды, требуемой
прочности основания, режима грунтовых вод и т. д
Расстояния между скважинами а также между рядами
скважин назначаются в зависимости от величины удельного
водопоглощения по таблице 164 Диаметр скважии выбира-
Удельное водопо! лощение закрепляемою грунта опреде
щется по формуле
Hl ’
q — улельное водопоглощепие в ijMUH
О полное тактическое водоиоглощение скважины в
л!мин при испытании под напором Я.
II- напор в м при котором производилось испытание
3 СПОСОБЫ КОСВЕННОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ
Пе< чаьые и каменные подушки
грунт естественного
ыуоинс ниже подои
Несущая способность песчаной или каменной подушки
определяется как pi для естественных грунтов в зависи-
мости от вида материала подушки и его плотности Тол-
щина подушки подбирается такой, чтобы расчетное давле
ние под подошвой подушки было меньше расчетного сопро
тивленчя естественного грунта-
(1Ы)
где расчетное сопротивление естественного грунта
на отметке заложения подошвы подушки
с0 бытовое и дополнительное давление на отметке
заложения подошвы подушки.
Величина дополнительного давления вычисляется согласно
теории однородного, линейно-деформируемого тела или на
основании решения о распределении напряжений под 1иб-
ким ленточным фундаментом в двухслойном основании.
В последнем случае дополнительное давление находится по
таблице 165 в зависимости от мощности подушки h, пол\
ширины
двухслойною ОСНОВ I
(162)
чефэрмации подушки и естественною
грунта
у-i, р2 — соответству ющие коэффициенты боковою рас
ширения.
Ширину подушки Б. И Далматов рекомендует вычислять
исходя из следующего равенства-
СВАЙНЫЕ ОСНОВАНИЯ
Свайные основания широко приме шются при строитель
сгве сооружении на слабых трунтах. Как известно, эти ос-
нования классифицируются по характеру работы свай в грун-
те, системе ростверка, расположению в зависимости от уров-
ня грунтовых вод расположению свай в свайном основании.
Сваи в свою очередь разделяются по ряду признаков, фор-
ме поперечного и продольного сечения способу изготовле
ния и погружения в грунт, роду материала сваи
Очевидно, что методика ра'счета свай и свайных основа
нии зависит от принятой расчетной схемы
Например, если сваи работают как сваи стойки, г. с.
концы их упираются в скальный и крупнообломочный грунт
или глину, влажность которой не выше влажности на гра-
нице раскатывания, а коэффициент пористости не более 0,5,
ю расчет свай производится по формуле
(2<гФ (165>
где Q расчетная вершка пшая нагрузка пт основания
i число свай-
Ф несущая способность сваи-сгойки работающей на
осевое сжатие.
Если же сваи работают как висячие го должно удовпе
творяться мстовие
где А - - деформация свайною основания oi нормативной на-
грузки
f предельная деформация основания.
Ниже рассматриваются некоторые способы расчетов ви-
сячих сваи, наиболее часто применяемых в проектной прак-
тике промышленною и гражданского строительства.
1 ПРИНЦИП РАЬОТЫ ОДИНОЧНОЙ ВИСЯЧЕМ СВАИ
Несущая способность висячей сваи складывается тз сил
грения по боковым поверхностям сваи, а также сопротивле-
ния грунта под нижним концом (острием) сваи Силы трс
ния являются основным факюром характеризующим подл
емную силу сваи
В настоящее время наиболее известны три различные
схемы распределения сил трения по длине сваи. По одной
2 НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ОДИНОЧНОЙ СВАИ
В 1роекгной практике наиболее часто применяются сле-
дующие способы определения несущей способности отиноч
ной сваи: теоретический метод, динамический способ рас
чета статическое испытание свай пробной нагрузкой
Теоретический метод
Сущность метода состоит в том, что находится допус-
каемая нагрузка на висячую сваю которая должна быть не
более суммы сопротивлений по боковой поверхности сваи и
по острию-
(167)
где 7? — допускаемая на1рузка на сваю
Rr — сопротивление трения по боковым поверхнос:ям
7?s — сопротивление i pvirra по т нижним концом (остри
ем) сваи
Наибольшая допускаемая нагрузка на сваю находится
ио формуле
168)
me F — площадь сечения сваи,
[о] допускаемое напряжение на смятие материала сваи
принимаемое на основании практических данных:
для деревянных свай 30 кг см- чтя железобетонных
Сопротивление трения по боковой поверхности свтн вы
числяется следующим образом:
069!
где и —периметр сваи,
/ — расчетная длина свай;
/тр — удельная сила трения (табл. 166).
Если свая расположена в слоистой толще основания, тс
значение удельной силы трения грунта о сваю опредетяет-
ся по формуле
где ht — мощности однородных грунтов в пределах расчет
нои длины сваи /;
/ — соответствующие удельные ситы трения (таб i 166)
Ил в зависимости от плотности . .
сооружений рекомендуется принимать исходя из опытных данных.
Сопротивление ipvirra под нижним юнцом сваи находит
ся по формуле
еде [7?]Л расчетное сопротивление iрента на отметке ост
рия сваи
Таким образом для определения несхщеи способности
сваи необходимо решить уравнение (167) содержащее два
неизвестных F и /, причем для слоистых оснований удель-
ная сила трения и средний объемный вес грз нта ф} нкцио
нально зависят от расчетной длины сваи
Указанное статически неопределимое уравнение обычно
решают методом последовательных приближений, т. е. за
даются рядом значении b и Z и вычисляют правую часть
уравнения (167), которая в пределе должна быть почти рав
на левой. При этом следует иметь в виду, что поперечное
сечение и длина сваи должны назначаться с учетом геоло-
гических условий строительном площадки а также удовлетво
рять размерам принятым в строительной практике (таб i 167)
I а б 1 и ца 1Ь7
20Х 20
Динамический метод
сваи корректировать длину каждой сваи в отдельности, что
является чрезвычайно удобным с практической точки зре
Метод осювываегся на равенстве раооты падения молота
работе сил сопротивления
?Q/7
И — высота его падения;
R— сопротивление грунта,
<? —погружение сваи от одною удар?
h — величина подскока молота;
j — коэффициент определяющий п долю общей рабо
гы QH, которая затрачивается па остаточную де-
формацию сваи.
Решая уравнение (172) Н. М Герсеванов [22] полечил
формулу для определения несущей способности одиночной
сваи как функции погружения сваи от одного \дара "
да главнейших элементов, характеризующих сил\
Эта формула имеет следующий вид:
п= _ л/, . / / он СЧ о + 7i)
о I / I О / о Г) __л Д л
а ветичину осадки от одною удара молотом в конце свай
нои бойки называемою отказом сваи. В этом случае фор
муло (173) можно представить в несколько ином виде
_ nfQH
R (R L «/)
(174)
где с — отказ сваи;
/' — площадь поперечною сечения сваи
q — вес сваи;
f/t — вес наголовника
R — несущая способность сваи.
V — расчетная нагрузка на сваю
п — коэффициент зависящий от способа бойки и мате-
риала сваи: дтя деревянных свай при бойке без на
головника п — 10 кг!см2, с наголовником п — 8 кг.см2,
для железобетонных свай при бойке с дубовым
наголовником п = 15 кг^см2, для стальных свай при
бойке без наголовника п - 50 кг{см2
При забивке дизель-молотами в формула (174) вместо
величины Н вводится приведенная высота
из паспорта дизель
где Э энергия удара в кгч в^ягая
молота;
Q — вес ударяющей тасти молота в кг.
Ести сваи забиваются при помощи молота двойного дей-
ствия, то отказ сваи можно определить по эмпирической
формуле, применявшейся при строительстве каната имени
Мюсквы:
где Э- энергия молота в кги,
Л — расчетная нагрузка на сваю в кг
При забивке свай в водонасыщенные глинистые грунты
в некоторых случаях наблюдается выжимание воды вверх
вдоль ствола сваи, в результате чего уменьшается трение
по боковой поверхности сваи, а следовательно, снижается
несущая способность сваи Если же устроить перерыв в
свайной бойке на 5—15 суток, то несущая способност! сваи
значительно увеличится Это объясняется уменьшением во
дяной прослойки вокруг сваи за счет фильтрации воды в
окружающий грунт. Явление возрастания сопротивления сван
в функции времени называют засасыванием сваи.
При забивке сваи в рыхлый мелкозернистый водонасы-
щенный песок в некоторых случаях происходит уменьшение
сопротивления сваи по истечении некоторого времени ибо
в первоначальный момент переуплотненная песчаная масса
оказывает значительное сопротивление прониканию сваи.
Это непостоянное дополнительное сопротивление пере
уплотненного песка существенно снижает отказ сваи (лож
ный отказ), который увеличивается после некоторого пере
рыва в свайной бойке
Указанные особенности работы свай при забивке их в
водонасыщенные глинистые и рыхлые мелкозернистые пес-
чаные грунты необходимо учитывать в процессе свайной
бойки Поэтому истинный отказ сваи ре <омендуется опре-
делять как среднюю величину отказов от 3 - 5 удаоов мо-
лотом после перерыва в свайной бойке
Метод пробных статических нагрузок
Этот метод заключается в гом, что предварительно за-
битая в грунт свая загружается статической нагрузкой и
измеряется осадка В результате испытаний строится график,
по которому судят о допустимой нагрузке на сваю.
Нагружение сваи ведется ступенями в ’До ~ Эи от ожи-
даемой критической нагрузки После каждой ступени устраи
вается перерыв до полного затухания осадки сваи, а затем
берется отсчет по приборам, фиксирующим осадку сваи
Испытание считается законченным если кривая осадки сваи
резко меняет свой характер
На основании кратко изложенной методики испытания
свай статической нагрузкой можно сделать вывод что рас-
сматриваемый метод хотя и дает возможность исследовать
работу сваи в данных конкретных грунтовых условиях, тем
не менее он является чрезвычайно громоздким и требует
длительности испытания Поэтом} этот метод рекомендуется
применять только при проектировании ответственных и зна-
чительных сооружений, т е тогда когда оправдываются
затраты и время на производство статических испытаний
3 ПРИНЦИП РАБОТЫ СВАЙНОГО КУСТА
ООО
Работа KvcTa сваи зависит от взаимного положения сваи
При оедком расположении свай конусы мпряженного со-
стояния грунта, возникающие в
результате действия сил трения
по боковой поверхности сваи, изо
лированы друготдру1а, Основания
этих конусов на отметке острия
свай имеющие вид кругов не пе-
рекрываются (рис 61) Следова
тельно, каждая свая в кусте рабо-
тает как одиночная
При частом расположении свай
в плане конусы напряженного сос
тояния грунта перекрываются
Грунт под любой сваей выдержи
вает давление не только от данной,
сваи но и от соседних Поэтому
под кустом в целом возникают на-
величине превышающие напряжения
пряжения, по своей ........ ..г_________ .............
под отдельно стоящей сваей, несущей такую же нагрузка
как и свая в кусте Следовательно несущая способность
одиночной сваи выше несущей способности сваи куста Осад-
I а свайного куста оказывается по величине больше чем
4 свайное основание при вертикальных нагрузках
Определение количества свай и усилий в сваях
Количество свай для свайного основания под жестким
фундаментом выбирается в зависимости от величины задан-
ной внешней нагрузки, допускаемой нагрузки на сваю рас
стояния между осями сваи, экономических соображений
и т д Если несущая способность всех свай основания оди-
накова, то необходимое количество свай определяется по
формуле
(175)
1де 2V — суммарная вертикальная нагрузка действующая на
все сваи
Ря — допускаемая нагрузка на отну сваю которая нахо
дится из условия работы сваи как одиночной
При эксцентричном загруженин фундамента т е при
действии сосредоточенной силы и момента, напряжения в
сваях расположенных па одинаковых расстояниях друг от
друга будут различными. В случае больших эксцентрици-
тетов в крайних рядах сваи могут возникнуть вырывающие
усилия Некоторые сваи будут чрезмерно засуженными.
Поэтому при проектировании свайных основании необходи-
мо стремиться к тому, чтобы фактические усилия в наибо
лее нагруженных сваях не превышали ее несущей способ
ности Нагрузки но сваям следует выравнивать. Для этого
рекомендуется совмещать центр тяжести свайною основания
с центром давления
Центр тяжести группы свай, имею
щих одинаковую несущую способ
ность и расположенных симметрии
но относительно двух перпендику
лярных осей, определяется точкой
пересечения этих осей
Центр тяжести при произвольном
распределении свай находится
формуле
где расстояние центра тяжести свайного основания до
r( — расстояния центров свай до точки О;
— соответствующие площади сечения каждой свал
п — число свай
Если все сваи основания имеют одинаковые размеры, то
выражение (176) можно представить в с тедующем виде-
Для определения центра тяжести группы сваи различ-
ной несущей способности, г е. различных размеров и сис-
тем, все сваи приводятся к эквивалентному количеству сваи
основного размера. С этой целью вводится понятие „коэф
фициент приведения"
Коэффициент приведения для сваи с различной несущей
способностью следующий
где Рд — допускаемая нагрузка на типовую сваю
I, Р2,—допускаемая нагрузка на особую сваю
Для свай с равными поперечными сечениями, но разлпч
ной длиной коэффициент приведения находится следующим
образом
где /--длина особой и типовой сваи
В этом случае положение центра тяжести свайного осно
вания определяется по формуле
(178)
1де /г0 — число свай типового размера
/гх, п2,... — число свай особых размеров
Фактические усилия в вертикальных сваях при отсутсг
вии эксцентрицитета находится делением суммарной верти
калькой нагрузки на количество свай
(179)
«ТИу
Му
В случаях круглыл кольцевых ростверков лсилия в свае
находятся следующим образом
(186)
I Й i
При размещении свай в плане следует стремиться к то-
му, чтобы все сваи бьпи нагружены равномерно причем
расстояние между ними должно быть не менее 3d
Равномерное распределение сван как в поперечных, гак
и в продольных рядах принимается обычно при центральной
нагрузке, а также при внецентреннои если разность напря-
жений <з,пах и <зп1п не превышает 10—lo^ Неравномерное
распределение сваи в поперечных или продольных рядах
назначается при разнице между ата'х и <з,п1п более 10— \3%.
При размещении свай в плане необходимо добиваться
совмещения центра свайного основания с центром давления.
Это условие можно выполнить, если воспользоваться выше-
указанными формулами и методом последовательного при-
ближения. Однако такой способ размещения свай является
громоздким. Поэтому' в строительной практике пользуются
приближенным приемом Сущность ею состоит в том, что
определяется фиктивное напряжение гранта на уровне по-
дошвы подушки, а затем строится эпюра напряжений, кото-
рая делится на равновеликие части по числу принятого ко
личества рядов свай. Центры тяжести отдельных равнове
ликих эпюр напряжения характеризуют положение рядов
Разбивку эпюры напряжении на равновеликие нети ре-
комендуется производить графическим способом
Предположим, что эпюру напряжений ACDE (ребмечея
разделить на четыре равновеликие части (рис. 63)
Проводим линию aD, па
раллельную АЕ. Отрезок аА
делим на четыре части, в
результате получаем точки
Ь, с и d Строим полуокруж
ность диаметром АС и из
точек а b и с восстанавли-
ваем перпендикуляры, полу-
чаем точки аг, b}, cY и dL
Из точки радиусом про-
водим дугу и новую точ-
ку ?ii соединяем с точкой Е. Аналогичные операции повто
ряем для точек Ьг cY и Линии пгт3 и т д должны
быть параллельны линии п±Е Из точек т3, т4 восста
навчиваем перпендикуляры и получаем четыре равновеликие
Осадки свайного основания
Для вычисления осадки свайного основания необходимо
знать картину распределения сжимающих напряжений в
грунте Сжимающие напряжения в любой точке периметра
сваи, возникающие за счет действия сил трения опреле
ляготся следующим образом [127]
(187)
Сжимающие напряжения на той же глубине в гочках,
расположенных на расстоянии R ог оси сваи находятся по
Формуле
(188)
где q — внешняя равномерно распределенная нагрузка дей-
ствующая па грунт
7 — объемный вес грунта;
/—коэффициент трения грунта по свае,
'/-(— коэффициент бокового давления грунта
с — структурное давление
h расстояние от поверхности грунта до рассматривав
мой точки;
г - - радиус сваи
R расстояние в горизонтальной тоскосги от оси сваи
до рассматриваемой точки.
Формулой (186) обычно пользуются для построения элю
ры сжимающих напряжений в плоскости подошвы свайного
основания. При известной эпюре сжимающих напряжении
осадка свайного основания определяется аналогично осадке
сплошных фундаментов
Необходимо отметить, что \ казанный способ вычисления
осадки свайного основания является довольно громоздким
Поэтому СН и Г1 рекомендуют другой способ, сущность
которого состоит в том, что производится проверка прочно
сти грунта под нижними концами куста свай
(189)
где N — нагрузка от сооружения на опору в уровне отчет
ки планировки;
Q —собственный вес фундамента с грунтом на обре-
G собственный вес грунтового массива вместе со
сваями в пределах очертания подушки ростверка
с учетом реактивных касательных сил действую
щих по вертикальным граням грунтового массива
F—площадь подушки ростверка;
— расчетное сопротивление грунта на отметке острия
свай с учетом глубины и площади подушки рост
верка.
Осадка свайною основания определяется таким же обра
зом, как и осадка сплошного фундамента на естественном
основании, имеющею размеры в плане равные размерам
ростверка свайною основания I лубина заложения фунда-
мента принимается па отметке нижних концов свай
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ОСНОВАНИЙ
ПРИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ
Проектирование свайных оснований при действии верти
кальных и горизонтальных нагрузок выполняется таким об
разом, чтобы сооружение не получило горизонтальной по
движки.
Величина горизонтальной силы, а следовательно и со-
отношение между горизонтальной и вертикальной нагрузками
может изменяться в значительных пределах Это соотноше-
ние целесообразно выражать углом отклонения равнодейст
веющей всех сил or вертикали.
Схема расчета свайного основания зависит от величины
и характера горизонтальной нагрузки.
Если горизонтальная сила составляет 5 — 10% от верти
кальной а угол отклонения равнодействующей нс более
3 — 6° и величина средней горизонтальной нагрузки, прихо-
дящейся на оцну сваю
1де Ь — суммарная горизонтальная сила
п — количество свай,
не превышает 0 о т, то свайное основание проектируется
только из вертикальных свай, Иначе говоря горизонталь
ной нагрузкой вовсе пренебрегают но момент от этой
нагрузки необходимо учитывать. В данном случае горизон
тальные силы воспринимаются за счет собственного сопро-
тивления сваи реакции грунта по граням распределительной
подушки и т д
Если юризонтатьная сила составляет 10 — 20% ог верти
кальной, а средняя iоризонтальная нагрузка Т не более
1 ш, то сваи погружаются наклонно параллельно направле
нию равнодействующей. Количество свай определяется в
зависимости от величины равнодействующей. Однако, учи
тывая что горизонтальная нагрузка может меняться в
функции времени, а следовательно, наклонные сваи могут
изгибаться, рекомендуется при проектировании подобных
свайных оснований конструктивно добавлять некоторое ко-
личество вертикальных свай с таким расчетом, чтобы усгра
нить возможность изгиба наклонных свай
В случае действия значительных горизонтальных нагрузок
свайные основания проектируются из вертикальных свай и
свайных козел Вертикальные сваи рассчитываются исходя
из величины вертикальной составляющей нагрузки и момеп
та Распределение этих сваи в плане производится таким же
образом, как и для эксцентрично загруженных фундаментов
Свайные козлы состоят из основных обычно вертикаль-
ных, и наклонных свай. Несущая способность наклонных
свай зависит от их размера и угла наклона Допускаемая
нагрузка на наклонную сваю определяется аналошчно допу
скаемой нагрузке на вертикальную сваю. Величина горизон
гатьной силы, которую могут воспринять козлы, находится
в результате построения треугольника сит. Количество
свайных козет вычисляется следующим образом
де £ —горизонтальная нагрузка, действующая на свайное
основание;
Q — допускаемая юризонтальная нагрузка на свайный
козел.
После определения количества свайных козел и места
их расположения следует проверить усилие в основных
вертикальных сваях, которое равно
где Pn усилия от основной системы
Рк —усилия О'Т' козловой системы.
Если Р получается отрицательным, то это значит что
несущая способность принятых вертикальных свай недоста
точна. В таком случае необходимо выбрать сваи с большей
несущей способностью и произвести соответствующие пере-
Иногда более целесообразно обе сваи козла распола-
тать наклонно При этом одна свая будет работать на ежа
тие, другая —на растяжение. Усилия в них находятся по
формулам
для сжатой сваи
_ V sin 3 + Q cos р
для растянутой сваи
Q cos о. •- N sin с»
где N — вертикальная нагрузка действующая
козел;
Q — горизонтальная нагрузка действующая на свайный
а угол наклона сжатой сваи с вертикалью,
угол наклона растянутой сваи с вертикалью
ФУНДАМЕНТЫ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Фундаменты глубокого заложения обычно устраиваются в
том случае, если имеются большие удетьные давления на
основания, если необходимы повышенные требования в отно
шении прочности и устойчивости сооружения при возмож
ностн размыва грунта около опоры в открытой воде
Фундаменты глубокого заложения позволяют полностью
использовать естественную прочность грунтов, залегающих
на значительной глубине, что в свою очередь создает наи-
лучшие условия в отношении устойчивости сооружения на
сдвиг и опрокидывание.
Возводятся эти фундаменты различными способами На-
пример, фундамент можно построить в котловане под защи-
той металлических шпунтовых ограждений или создать в са
мом грунте вокруг котлована водонепроницаемую завесу,
под защитой которой выполняются строительные работы, или
произвести на время работ искусственное временное пониже
ние уровня грунтовых вод в пределах котлована Наконец,
фундаменты глубокого заложения можно построить кессон
ным и шахтным способами, при помощи опускных колод-
цев, бурением и бетонированием под тинистым раство-
Ниже рассматриваются некоторые методы расчетов фун-
даментов глубокого заложения а) заглубленных фундамен-
тов, б) опускных колодцев; в) кессонных фундаментов
1 РАСЧЕТ ЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ
Расчетные схемы
Заглубленные фундаменты некоторых высотных здании,
днища шлюзов и доков, фундаментные плиты высоких под-
порных стен, зданий электростанций и т д рассчитываются
на основании метода Б. Н. Жемочкина применительно к рас
чегу балок на упругом основании в условиях плоской де-
формации, при безграничной глубине сжимаемой толщи
Расчетные схемы для заглубленных фундаментов зависят
от величины бытового давления, характера и вида боковой
чет производится по смешанному способу, согласно кою
рому составляется и решается система канонических }рав
нении и одно уравнение равновесия
Прогиб балки от нагрузки принимается отрицательным
гак как внешняя нагрузка и единичные силы направлены в
противоположные стороны. Расчетный модуль деформации
выбирается по ветви вторичного сжатия.
1рузкеипри напряжении под подошвой фун-
дамента больше оытового В этом случае методика
расчета остается такой же но свободные члены уравнений
опредечяются по формуле
(195)
kp прогиб балки от внешней нагрузки
бытовое давление на участке цлинои
и шириной
"—объемный вес грунта
Я—глубина котлована-
£0—модуль деформации основания по ветви
сжатия
fig—модуль деформации основания по ветви
сжатия
Коэффициенты канонических уравнений вычисляются с
учетом модуля деформации по ветви первичного сжатия
первичного
вторичного
нагрузке. Если на фундамент действует произвольно рас-
положенная несимметричная нагрузка, то она разбивается
на симметричную и обратно симметричную
Метод решения симметричной системы был изложен вы-
ше Обратносиммегричная система решается без учета бы-
ювого давления.
Учет боковой пригрузки
Расчет балок в выемке производится с учетом боковой
треугольной пригрузки При расчете балок в насыпи мо
гут быть два случая: 1) насыпь возводится раньше балки,
2) насыпь возводится сразу же после устройства балки
В первом случае пригрузка уменьшает расчетный изги-
бающий момент, а потому влияние пригрузки не учитывается
?53
Если же пригрузка увеличивает изгибающим момент го ее
влияние следует учитывать полностью при глинистых грун
гах и в размере 50% при песчаных
Во втором случае боковая пригрузка считывается пол-
ностью Если же пригрузка вызывает уменьшение момента,
то ее необходимо учитывать в размере 50% в песчаных грунтах
и не учитывать совсем в глинистых При учете пригрузок
птттттпТД[ хТТГ=Т^шт£ттш
от веса соседних сооружений следует придерживаться;
аналогичных рекомендаций
Расчет балок с учетом боковой пригрузки производится
в обычном порядке, но свободные члены уравнений, харак
теризуюгцие перемещения точек основания от пригрузок,
вычисляются в зависимости от внда боковой нршрузки
ио распределенная пригрузка Для вычисления
относительных перемещений от симметричной полубесконеч
ной пригрузки q последняя заменяется равномерно распре-
деленной нагрузкой по всей длине упругого основания с той
же интенсивностью q и отрицательной равномерно рас-
пределенной нагрузкой q действующей на участке 21
(рис 66)
Отрицатсл! лая нагрузка заменяется сосредоточенными
силами, приложенными в тех же сечениях, где установлены
опорные стержни.
Свободные члены канонических уравнении выч! сл потея
по Формуле
АМ = —
(Ft — Ft, -г Ги).„, I (1Ч6>
]лсь— некоторая функция (см стр. 143) которая
определяется соответственно тля правой и
левой половин балки;
q~интенсивность нагрузки,
с—расстояния между опорными стержнями
^rrrrwT^I x!
Iде / половина ширины фундамента
I—относительная координата,
Следует иметь в вид), чго оросительные перемещения
вычисленные ио указанной формуле получатся увеличенными
в —-—5-я— раз так как в методе Ь Н Жемочкина все ко
1 - Ро
эффициенты увеличиваются па это число
Треугольная пригрузка. Свободные члены кано
нических сравнений при действии треугольной пригрузки
(рис 68), увеличенные в 114и j раз находятся
к Iх- 1х-[ТПТгттг>^
где q расчетная максимальная ордината треугольной при
грузки, q =а у Н,
у -расчетный объемный вес грунта
ЛР определяется по таблице 168 для некоторых значений
Расчет балки в насыпи ведется без учета бытового дав
ления, т е на действительную пригрузку q с модулем де-
формации, вычисленным по ветви первичного сжатия.
При расчете балки в выемке могут быть два случая
Если напряжение под подошвой фундамента больше бы-
тового, то модуль деформации определяется по ветви пер-
вичного сжатия, а при вычислении перемещений от пригруз-
ки вводится поправка или в расчетный объемный вес грун-
та, или в пршрузку
Если напряжение пол подошвой фундамента меньше бы-
тового, то модуль деформации находится по ветви вторич
ного сжатия а расчетный объемный вес и пригрузка при
пинаются без поправки
пригрузка и а участке 2/пр Свободные члены урав
нении увеличенные в раз определяются по фор-
д'- расстояние от точки где определяется перемещение
до середины пригрузки
Несимметричная пригрузка Произвольно рас-
положенная несимметричная пршрузка разбивается на сим-
метричную и обратносимметричную. Последняя в свою оче-
редь заменяется рядом п сил, расположенных иа рас-
стояниях с В этом случае перемещения основания по
направлению силы XR находятся следующим образом
от симметричной пригрузки
от обратносимме!ричнои пригрузки
(200)
(201)
Де (?А{)пр (£*/)леь определяются от сил пригрузок, распо
токенных соответственно на правой и левой сторонах.
Осадка фундаментов глубокого заложения
Для определения осадки тюбои точки фундамента по
вертикальной оси, проходящей через рассматриваемую точ
ку, строится эпюра дополнительных давлений (см раздел
„Распределение напряжений в грунтах11)- при этом учи
тывается пригрузка если таковая имеется Осадка фун
дамента находится в зависимости от контура эпюры методом
элементарного суммирования (см. стр. 179> За расчетные
модули деформации £0 н Еб принимаются осредненные их
величины по глубине сжимаемой толщи. Величины осреднен-
ных значений модулей деформации вычисляются по формулам
при неоднородном основании
при однородном основании
(203)
где Е- модуть Аеформации i го слоя определяемый при
давлениях, равных напряжениям в данном слое выз
ванных HaipvsKOH сооружения н собственным весом
Л,—мощность I го слоя;^
о-—среднее значение нормальных напряжений для дан-
ного слоя от равномерно распределенной по опор-
ной площади фундамента единичной нагрузки на
грунт (без учета собственного веса грунта) и от
единичной пригрузки, если та-
ковая имеется Это суммарное
единичное напряжение вычис
Iяется следу ю щи м образом:
-единичное напряжение от
нагрузки и пригрузки;
р q интенсивность нагрузки
и пригрузки;
п—количество слоев.
Эпюра бытовых дав тении
строится с учетом разгрузки
дна котлована. Схема построения эпюры бытовых давлении
для фундаментов глубокого заложения приведена на рисун
ке 69. Величина бытового давления определяется по
формуле
Ро зб—уменьшение напряжения в грунте за счет разгруз-
ки котлована битовым давлением;
нагрузка единичной интенсивности ио применит0чь
но к ширине котлована.
Если минимальное напряжение под подошвой фундамента
больше бытового давления, то расчет заглубленных фунда-
ментов с учетом бытового давления приближенно можно
выполни1ь так же как и для незаглубленной балки на упру
гом основании, но расчетный модуль деформации опреде
шется по формуле предложенной Р -X Токарь
где — бытовое давление на отметке дна котлована.
При этом следует иметь в виду что расчет фундамента
производится не на единичную нагрузку с последующим
умножением результатов расчета на величину нагрузки, а
на полную налрузку Р
? ОПУСКНЫЕ КОЛОДЦЫ
Классификация опускных колодцев
Опускные колодцы рекомендуется применять при необ
ходимости заложения фундаментов па глубину более 8 м,
если грунты основания не имеют твердых прослоек, валунов
остатков обрушенных сооружений и твердых пород древе
Опускные колодцы различаются по роду материала, из
которого они изготавливаются, конструктивной форме и спо-
соб\ опускания
По роду материала колодцы бывают:
а) железобетонные (в редких елхчаях деревобетонные)
б) бетонные (реже каменные)
в) металлические
г) деревянные
По конструктивной форме колодцы делятся на:
а) массивные, опускаемые с поверхности земли или с
искусственных островков в реке;
б) пустотелые, опускаемые наплаву в глубокой воде
в) металлические цилиндры опускаемые вращением (буре
пием)
По способу опускания колодцы различаются
а) опускаемые с водоотливом-
б) опускаемые без водоотлива, методами подводной вы
емки грунта
Очертание опускного колодца в плане определяется раз
мерами и формой надземной части сооружения Рекомен-
дуется по возможности форму колодца принимать круглой
или симметричной так как это способствует более равно
мерному: и правильному опусканию его в грунт.
Для придания колодцу надлежащей жесткости и боль-
шего веса устраиваются поперечные, а и югда и продольные
перегородки При этом размеры секций должны быть согла-
сованы с габаритами применяемых землечерпательных снаря
дов. Размер мепыпеи стороны секции колодца принимается
обычно не менее 2,5 м
Рассчитываются опускные колодцы как фундаменты гну -
бог ого заложения и как пустотелые колодцы.
Расчет колодцев как фундаментов глубокого
заложения
В этом случае расчет опускных колодцев производится
как цельных массивных фундаментов, по боковым граням
которых действуют силы трения Силы трения определяются
умножением коэффициента iрения (ia6i 169) на величину
активного давления грунта действующего m боковые грани
фундамента
О 40 0 20
О 50 | 0 30
О 60 ' 0,35
О 4э ; 0 30
Силы трения можно также вычислить ес ш известны зна
1ения удельной силы трения (табл. 166)
При возведении фундаментов глубокого затожения в во
донасыщенных грхнтах необходимо учитывать тидростати
ческое давление воды
Эпюра бытовых давлении строится с учетом разгр\зки
1 рунтов под подошвой фундамента (рис 69)
При заложении фундаментов в грунт на глубину больше
о м и при действии на опору горизонтальных сил следует
учитывать упругую заделку фундамента в грунт При этом
могут быть два расчетных случая
а) центр вращения опоры нежит выше подошвы фунда
мента-
б) центр вращения опоры 1ежит в плоскости подошвы
фундамента
Первый случаи имеет место при узких опорах с шири
пои основания не более 0,6 h (где /г —глубина заделки), а
второй —при широких опорах с шириной основания ботее
Напряжения под подошвой фундамента узких опор и но
боковым поверхностям определяются следующим образом
3/г“ +
i = &JL
h л н
опор и по боковым поверх-
ностям вычисляются по тем же форм । П( (204) нс н 1Че
пия коэффициентов 0, ; принимаются следующими-
Расчет пустотелых колодцев
Расчет пустотелого колодца производится для выяснения
прочности и устойчивости ею в процессе производства
работ когда колотец еще не заполнен кладкой
В результате расчетов^пределяются толщина стен колодца
прочность колодца на разрыв и изгиб в вертикальной плос-
кости, сечение ножевой части и необходимый вес колодца
для беспрепятственного его погружения В некоторых сл\
чаях рассчитываются также размеры бетонной полушки на
дне колодца, сечение водонепроницаемой обшивки и дниша
наплавного колодца, размеры верхней железобетонной плиты
и сечение потолка колодца превращаемого в кессон в про-
цессе ею опускания р
принимают в пределах: для оетонных колодцев от 0 Гдо
1,2 .и, для железобетонных от 0 2 до 10 л а затем прове
ряют их расчетом. р е
Для расчета стен колодца двумя юризонтальными сече
пнями выделяется элемент колодца, расположенный выше
основания консолей, который рассчитывается как замкнутый
контур. Этот контур воспринимает активное давление грунта
и гидростатическое давление воды, действующее не только
на рассматриваемый участок стенки, но и на ножевую часть
колодца (см. расчет консолей).
Активное давление сыпучих ipjurOB вычисляекя с у че
том взвешивающего действия воды.
Давление воды принимается для сыпучих 1рунтов рав-
ным полному гидростатическому давлению, а для грунтов
связных—в размере 70 % от гидростатического Если коло
дец опускается без водоотлива, то давление воды изнутри
колодца принимается равным 50 % от гидростатического
Рассчитываемый участок стены колодца работает на изгиб
01 момента и на сжатие от сил действующих на торцы
стены
Значения И31 ибающих моментов и продольных сжима
ющих сил для простейших очертаний колодца в плане на
ходятся следующим образом
1 Для прямоугольных колодцев без перегородок
в сечении 1
У + 3 аЬ2
в сечении 2
в сечении
(208)
М, = РЬ (209)
е Р внешняя ыюузка действующая на замкнутый кон
тур.
2 Для прямоугольных ко юдцев с одной перегородкой
1С ' 1 б' РЬ2 1 + 6/г — 8/г1
ft — наружный радиус колодца
г _ внутренний диаметр,
-допускаемое напряжение на сжатие, которое для
железобетонного колодца принимается приведен
ным с учетом арматуры:
/ — площад! сечения арматуры
«> площадь круглого колодца.
В более сложных случаях при наличии многих перею
родок стенки колодца рассчитываются приближенно по фор
мулам неразрезных балок.
опускании При опускании колодца возможно заклинива
ние верхней части колодца в грунте На этот случай про
веряется прочность стен колодца, в особенности стыки сек
ций Высота части колодца, которая может оказаться навесу,
определяется в зависимости от вида грунтов основания илн
принимается равной половине глубины погружения колодца
в грунт
дец опускается без водоотлива то рекоменду ется проверить
его на изгиб в следующих наиболее невыгодных условиях
работы:
при опирании по коротким сторонам (рис 72 а),
при опирании посередине длинных сторон (рис 72 б)
Колодцы опускаемые с водоотливом, а также первые
секции при погружении в сухих 1рмнтах рассчитываются на
случай опирания п\ на четыре фиксированные подкладки
расстояние между которыми для колодцев с отношением
сторон допускается принимать равным 0 7 I (рис. 72, а).
Расчет сечения ножевой части колодца Но
жевая часть колодца рассчитывается па изгиб в вертикаль
ной плоскости по двум схемам.
Первый расчетный случаи (рис. 73, а) — колодец опущен
на 50 % полной глубины опускания и нарощен очередной
секцией (на 4—6 я) выше горизонта воды; нож колодца
врезался на 1 .и в грунт Консоль рассчитывается на действие
распора Н. Суммарное давление воды и грунта снаружи
колодца принимается не свыше 70 % гидростатического дав-
. Силы трения учитываются в размере не ботее 0,5 £, или
не более
2 активное давление 1 рунта
/—удельная сила трения;
о птощадь боковой поверхносн-i трения
Реакция грунта вычисляется следующим образом
_Rjn_
V — составляющие опорной реакции
с - размер попки Ь (рис 73) принимается равным
горизонтальная проекция врезавшемся в 1рунт i i
клоиной части ножа,
Распор iрунта находится посрорм\ те
Второй расчетный случай (рнс 73. (>) - __________„ия„
дится на проектной отметке, грунт пот ножом подобран с
наружном стороны стен колодца действует полное активное
давление грунта и воды. Ножевая часть рассчитывается как
консоль длиной Л заделанная по сечению с—с. Минималь
пыи процент армирования консоли в каждой зоне для сечения
в основании консоли принимается не менее 0 1 % Верти
кальная арматура должна оыть продолжена выше основания
консоли на высоту 0,о I. где I — больший пролет внешней
стенки между продольными или поперечными стенками
гружения колодца Для беспрепятственного погруже
иия колодца необходимо, чтобы вес колодца Р с учетом
(216)
3 КЕССОННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Классификация кессонных фундаментов
Кессонные фундаменты возводятся в том случае если по
каким-либо причинам устройство фундаментов в вицеопуск
пых колодцев невозможно или нерационально
Кессонные фундаменты классифицируются по роду ма
териала, из которого изготавливаются кессоны по степени
сплошности конструкции по способ} и направлению опу
окания
По роду материала кессонные фундаменты бывают же
аезобетонные, деревобетонные, металлические, деревянные
По степени сплошности конструкции кессоны различаются
массивные, с пустотами в потолке, съемные.
По способу опускания кессоны делятся на опускаемые с
поверхности грунта (на берегу или с отсыпанного островка),
наплавные кессоны опускаемые в воде наплаву или с пла-
вучих подмостей.
По направлению отекания кессоны делякя на верти
<альные и косые.
• Кессонные фундаменты имеют ряд преимуществ и недо-
статков по срагнснпк с обычными фспдлпетли i 1 1убокого
заложения. К преимуществам кессонного способа относятся:
а) возможность устройства фундаментов в любых грунтах;
б) возможность тщательного освидетельствования грунта
основания;
в) возможность тщательной планировки и обработки по
всрхности грунта под подошвой фундамента
К недостаткам кессонного способа относятся
а) высокая стоимость, трудоемкость и сложность щоцесса
опускания кессона-
б) большой объем массивной кладки
в) вредное действие сжатого воздуха на организм нес
гонщиков;
г) ограничение глубины заложения фундамента
Следует отметить, что последние два недостатка благо
даря работам советских инженеров в настоящее время в
значительной степени устранены.
Расчет кессонных фундаментов производится по двум
а) кессонный фундамент, зшолненный кладкой, с над-
кессонной частью фундамента рассчитывается по общим пра
вилам, как массивный фундамент глубокого заложения
б) камера кессона, представляющая собой пространствен
ное сооружение, рассчитывается с четом ее кратковремен
нои работы.
Расчет камеры кессона
В процессе опускания на сессон действуют следующие
силы, которые учитываются при расчете камеры кессона:
а) собственный вес кессона;
б) вес надпотолочной кладки и вес насыщенного водой
грунта, находящегося на его уступах
в) силы трения 1рунта по наружнои поверхности (см
расчет опускных колодцев);
i) вертикальное давление сжаюго воздуха на потолок
кессона, которое на 1 пог. м ножа вычисляется по формуле
те о — площадь кессона в пределах контура ножа
Р — периметр кессона на уровне ножа;
h интенсивность i илростатического давления hi
уровне ножа;
д) реакция грунта на ножевую часю консоли (рис. "4).
Вертикальная составляющая У? этой реакции грунта на 1 пог. м
ножа, а также составляющие силы, действующие на бан-
кетку и наклонный участок консоли определяются следу-
ющим образом:
2 G - вес кессона на 1 пог. м ножа
S — вертикальное давление сжатою воздуха на потолок
кессона (на 1 пог. м)-
Т — силы трения iрупта по наружной поверхности, при
холящиеся на вертикальную полосу шириной 1 .и
I оризонтальная составляющая реакция грунта
(2191
где , —\гол трения между лрунтом и поверхпосюю нл
клонпой части консоли;
а — угол наклона этой поверхности к горизонту.
е) горизонтальное давление волы на высоту консоли,
коюрое находится по формуле
где /?к • -высота консоли,
А —глубина погружения ножа кессона ниже уровня
я) горизонтальное давление ipviiTJ с учетом взвешиваю
щего действия воды
(2211
1де у объемный вес грунта;
—угол внутреннего трения
3) горизонтальное давление сжатого воздуха на потос\
консоли шириной 1 и и на всю высоту консоли
v = Ж (222)
Расчет кессона производится по нескольким схемам, от-
ражающим наиболее невыгодные случаи в процессе пог оу
жения кессона
Схема 1 Кессон опущен до проектной отметки, нож кес
сона врезался на глубину 05 и в грунт в камере действует
полное воздушное давление, соответствующее гидростати
ческому давлению воды Возможны деформации в форме
выгиба консоти наружу относительно сечения с-с (рнс 75, а}
Изитбающии момент, нормальная сила и поперечная сита
относительно сечения с—с определяются по формулам
(/--собственный вес консоли,
Qi — вертикальное давление сжатого воздуха приходя-
щееся на ширину консоли, равное
/г —i лубина погружения кессона
/—коэффициент трения;
t глубина погружения консоли в трунт.
Схема 2 Кессон опущен до проектной отметки i р\ нi
под банкетами выбран, а давление воздуха в камере пони
кено на 50 % чго соответствует случаю форсированной ио
садки кессона Возможен выгиб консоли относительно сече
ния с —с внутрь камеры (рис. 75, б)
Изгибающий момент, нормальная сила и поперечная сила
относительно сечения с с находятся следующим образом
^224)
/Иу, О 5MV
Схема 3 Кессон находится на поверхности грунта; ио
толок кессона загружен сло'ем кладки высотой 1 5 м (рис
75, в). Возможен прогиб потолка
Изгибающий момент в сечении А Ли перерезывающая
сила в сечении В—В вычисляются по формулам
&'з % 71<
li....расстояния or соответствующей силы до оси Л—Л
Тк —объемный вес надкессоииой кладки;
О - вес надкессонной кладки, расположенной над кон
солью.
Если отношение длины кессона к его ширине меньше
двух, то изгибающии момент и поперечная сила определи
ются, как для плиты опертой по четырем сторонам
Схема 4 кессон опирается на фиксированные подкладки
и проверяется нт изгиб вдоль продольной оси по схеме
двухконсольной балки загруженной нагрузкой от собствен-
ного веса Расстояние между подкладками принимается рав
ны'м 0,60 L где L - полная длина кессона
Кроме рассмотренных статических расчетов производится
также расчет пневматических установок.
Количество сжатого воздуха подаваемого в рабочую ка-
мера кессона, определяется по формуле
V /т (з I- - р 1) 1 — — 1 -и3 час, (226)
где для 1 ессопных камер трапецеидальною ссчеиия
А — коэффициент который принимается равным 1,25
о — часовая потеря воздуха через 1 л2стен и потолка,
для бетона без штукатурки а = 05 0 6 м'/час-
ш площадь кессона в л2;
I — периметр по очертанию ножа в ж;
' -суммарная поверхность стенок и поюлкт камеры
кессона в ,и2;
? —часовая потеря воздуха, приходящаяся на 1 л<ж. ж
периметра ножа равная 1—3 ж3 чт а для скаль-
ных грунтов—до -1—6 м^час,
Н - конечное погружение ножа кессона ниже \ ровня
воды плюс 1—2 ж на превышение давления для
вытеснения воды из пределов рабочей камеры в м.
При проектировании наплавных кессонов необходимо про-
извести тополиительиые расчеты связанные со способом
опускания кессонов.
РАСЧЕТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПРОИЗВОДСТВОМ РАБОТ
ПО УСТРОЙСТВУ ЕСТЕСТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ
И ФУНДАМЕНТОВ
1 РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЙ СТЕН КОТЛОВАНА
Для крепления стен котлована используются обычно
лесоматериалы Если же отрывается значительное количе-
ство однообразных типов котлованов, то рекомендуется
применять инвентарное оборудование, обладающее большей
оборачиваемостью
Деревянные крепления стен котлована различаются по
характеру расположения досок (брусьев) в вертикальной
стенке и расположению элементов, удерживающих стойки
и прогоны
По характеру расположения досок имеются следующие
типы креплений: а) закладное, когда доски (брусья) закла-
дываются за стойки в горизонтальном положении, б) забой-
ное, когда доски (брусья)расположены вертикально и удер-
живаются горизонтальными прогонами, в) шпунтовое, когда
доски (брусья) забиваются вертикально в грунт и создают
относительно волонеппоиипаемчю стенку
По характеру расположения элементов, удерживающих
стойки и прогоны, крепления могут быть, а) распорные,
если стойки или сваи удерживаются горизонтальными рас-
порками; б) анкерные, в) подкосные, если вертикальные
стойки удерживаются подкосом
Методика расчета креплений стен котлована зависит от
выбранного типа конструкции Учитывая временный срок
работы креплений расчет их разрешается производить от
действия нормативных нагрузок по допускаемым напряже-
ниям, а не по предельным состояниям
<7 - y/itg’ ^45 - -i
(227)
— объемный вес,
угол внутреннего
трения и мощ-
ность слоя каж«
дого грунта в пре-
делах от уровня
грунта до отмет-
ки дна котлова-
Для вычислений осред-
ненного значения угла внут-
реннего трения связных
грунтов рекомендуется вос-
пользоваться таблицей 45
На доску шириной b при
глубине h передается дав-
ление гранта в виде равномерной нагрузки
Рассчитываются короткие доски по схеме разрезных ба
лок обычными методами строительной механики, т е ма-
ксимальное напряжение при изгибе
Р = -М—
не должно быть больше значений, приведенных в таблице
Таблица 170
Значения 7? в кг/см*
Напряжение Сосна | Ель Сосна | Гль
2 й сорт 3 й сорт
Изгиб Сжатие Смятие торца 180 | 160 160 150 130 1 120 150 135 140 120 110 1 100
Стойки креплении рассчитываются, как однопролегные
балки или как многопролетные неразрезиые в зависимости
от количества ярусов горизонтальных распор Нагрузка
76) с максимальной ордина-
P = QZ,
Расчет шпунтовых
стенок
где [°]< = (Л ~Н)« —
____________________м
275
£, = 05^ £3 = тЛр.0,8/, £=£1д£3 y„ = 0,8/,
m4‘445 + ^)-tg’[45-f)],
п = Г tg2 ^45 4-— j , р, = tg2 ^45 — ,
у—объемный вес гранта
ср-угол внутреннего трения, который для связных грунтов
берется по таблице 45.
Толщина шпунта находится из условия прочное)и стенки
против излома шпунтовых свай. За расчетное сечение при-
нимается такое сечение где действует максимальный изги-
бающий момент, т е где перерезывающая сила обращается
Максимальный изгиоающий момент
Толщина шпунта вычисляется по формуле
л - 1 / ZZZEGZZZ
Статические уравнения равновесия удобнее всею решат!
пробными подстановками значения t.
Максимальный изгибающий момент находится но Формуле
(234)
Ир .^известной хлубине заделки шлунп в грунт макси-
мальный изхибающии момент можно также определить по
имеющимся мблицам моментов н опорных давлений
(табл. 171). В практических расчетах условную заделку
шпунта рекомендуется принимать для плотных грунтов на
хна котлована.
распорками производится аналогично расчету шпун
товои стенки с одной опорой вверху, но формулы по
лучаются более сложными. Для упрощения расчетной схе
мы следует воспользоваться имеющимися таблицами момен
тов и опорных давлении. В частности, значения опорных
реакций для случая двух распорок (рис 74) определяются
соответственно по фор' у шм
вой
Момент в наиболее опасном се
пении вычисляется следующим об
разом
пых грунтах. При отрывке котлована в водопасыщен
пых грунтах наблюдается движение грунтовых вод в сторо-
ну котлована. Фильтрационный поток воздействуя на
грунг, вызывает вымывание и вынос мельчайших частиц
грунта, а следовательно ухудшает строительные качес-
тва основания Для предотвращения явления суффозии
необходимо заглубить шпунт в водоупорный грунт либо
увеличить путь фильтрации. Это достигается заглублением
низа шпунтовой стенки па величину, определяемую условием
где D — гидродинамическое давление,
н — взвешенный объемный вес грунта.
В большинстве случаев глубина забивки шпунга по
условию устойчивости оказывается больше, чем по условию
невымывания грунта. Поэтому при проектировании шпунто
вых стен в водонасыщенпых грунтах глубина забивки шпун-
та находится в результате статических расчетов, а затем
проверяется на невымываиие грунта
2 ПРОИЗВОДСТВО РАБОТ В ВОДОНАСЬИЦГННЫХ ГРУНТАХ
Открытый ВОДООТЛИВ
вана и вида ограждения. При этом приток воды в котлован
может оьыь едва заметный, незпачитеаьныи значительный и
При едва заметном и нсзначпгелЕном притоках воды в
котлован крепление стен котлована производится простей
шим спосооим (закладное или заооиное). Профильтровав
шаяся вода собирается в приямки, откуда она удаляется.
В случае значительного и весьма значительного притоков
1я откачки водь из 1ОТТОВЯН1
всасы ваюше^нагнетающие
Наиосы второй группы могут не только всасывать воду
по г нагнетать ее на высоту до 2о—30 ч выше отметки
установки самого насоса
мощность принимается в зависимости от ожидаемого притока
воды в котлован Расчетный приток воды в котлован опре
деляется лиоо па основе практики сооружения котлованов в
аналогичных 1 идрогеологичсски условиях, либо способом
пробных откачек при вскрытии котлована либо расчетом
Для предварительных ориентировочных расчетов общее
количество воды, профильтровавшейся в ютчовти южио
вычистатт по Формуле
/ — площадь дна котлована;
q — приток воды на 1 ,и2 площади дна котлована равный
для мелкозернистого песка —0,16 к-!час
„ среднезернистого 0,24
крупнозернистого — 2,00
„ трещиноватой скалы 0 20
Грунтовой водоотлив
Временное понижение уровня i рунтовых вод — водопони
жение, или грунтовой водоотлив, производится тремя спосо
сами, при помощи колодцев-скважин, легкими иглофильт
рами, иглофильтровыми установками глубокого понижения.
1 рубчатые колодцы-скважины называемые колодцами-
фильтрами устанавливаются па расстоянии от 5 до 15 м друг
от друга в зависимости от водопроницаемости грунта Диа
метр_ колодцев-фильтров принимается в пределах от 150
до 250 ил. Вода из этих колодцев обычно откачивается
центробежными насосами. Это позволяет понизить уровень
1 рунтовых вод не более чем на 5-7 л. Для более глубокого
понижения уровня грунтовых вод устраиваются либо одно
ярусные установки из глубоких колодцев-скважин, обору
лованные отдельными для каждого колодца специальными
глубинными насосами, либо применяется многоярусная схе
ма понижения уровня 1 рунтовых вод.
Легкие иглофильтровые установки применяются в том
случае если уровень грунтовых вод необходимо понизить
до о и Эти установки можно разбить на две категории
большой и малой производительности.
К первой категории относятся так называемые передвиж-
ные водопонизительные установки (ПВУ). известные в
трех моделях ПВУ-1, ПВУ-2, ПВУ завода №1, и установки
конструкции Бурводстроя. Ко второй категории относятся
установки типа ИФУ ЛИУ-3 и др
Для глубокого водопонижения (от 5 до 15 ж; применяют-
ся иглофильтровые установки глубокого понижения кото-
рые могут быть или вакуумэрлифтовыми или эжекторными
I дубина погружения иглофильтров и расстояние между ними
назначаются по расчету.
Из перечисленных трех способов грунтового водоотлива
наиболее широко применяются легкие иглофильтровые
281
установки Для приближенного расиста этих у становок необ
ходимо предварительно определить:
а) число ярусов;
б) высотное расположение осей откачивающих воду на-
сосов высотное г плановое расположение коллекторов
в) тип иглофильтрового ооорудования длину секции для
отдельны^ ярусов и их размещение в пределах насосных
станций;
г) расстояние между' иглофильтрами.
Потребное число ярусов зависит от вида установки. Пер
выи ярус линеинои установки дает возможность понизить
уровень грунтовых вод до 3,5 м, второй в сочетании с пер
вым — на глубину до 6,5 я, а третий — етде на 2,5 я.
Первый ярус кольцевой установки создает полное пони
жение, не превышающее 4,5 и, второй полное понижение
не свыше 8,5 м, а третий — не более 12 и
В высотном отношении одноярусная установка а также
верхний ярус многоярусной установки могут располагаться
как на поверхности земли, так и ниже ее; "при этом следу-
ет только учитывать возможную глубину понижения уровня
грунтовых вод. Насосные агрегаты рекомендуется распола
гать на наиболее низких отметках. Рама насосного агрегата
должна быть приподнята над неподвижным уровнем грун-
товых вод не менее чем на 0,2 м. Ось коллектора прини-
мается на отметке позволяющей осуществить удобное со
единение коллектора с насосом.
Выбор типа иглофильтрового оборудования производится
с учетом общего притока к ярусу' и удельного притока
стик-1 удельного Наиболее целесообразны “( тип
в одноярусных и верхних ярусах
Id <<7<40 С редкий Установки Бурвод- 5 НДв или 6 НДв при 960 об/мин ми 6 НДв при строя с насосами
п Р я м е ч а 11 и е. Данными таблицы допустимо пользоваться в т< ч
случае, если общая длина иглофильтровой линии превышает 100 w
Ориентировочную величину притока воды допускается
определять по формулам притока в глубокий и узкий ров
При этом уровень в нем равен:
а) в случае линейной установки
б) в случае кольцевой установки
’ те Я пспонижснныи уровень [рунтовых вод;
-- полное понижение, отвечающее данному' ярусу
ЕВеличина удельного притока воды к линейным уставов
кам большой длины вычисляется по формулам:
а) при напорном движении и симметричном притоке
2 Кт {II - Z)
(239)
б) при напорном движении и несимметричном притоке
7 + (240)
в) при безнапорном движении и симметричном притоке
/((№ —г’)
-?=------1----, (241)
г) при безнапорном движении и несимметрачном притоке
г4е 7 приток воды на 1 пог. м установки,
/(—коэффициент фильтрации'водоносного слоя-
т-мощность напорного водоносного горизонта
L L L - дальности влияния понижения, определяются по
Klt т, - коэффициент фильтрации и мощность верхнего сла-
оопроницаемого слоя принимаемая равной расстоя-
нию по вертикали от неподвижного уровня грунто-
вых вод до подошвы верхнего слоя
/б2 /«..то же, нижнего стабопроннцаемою слоя.
Общая величина притока к линейной установке нахо-
дится следующим образом:
<3 ql (244)
где /—общая длина установки
Общая ориентировочная величина притока > кольцевым
установкам находится по формулам
а) при напорном движении
2.т.К.т (H — z)
б) при безнаг орном движении
(246)
расчетный рад-iyc влияния определяемый по формуле
I — время истекшее с начала откачки
Ч — первоначальный уровень грунтовых вод;
а—водоотдача;
Л приведенный радикс остановки,
Р — периметр площади окоптуриваемои установкой
Удельный приток к кольцевой установке находится в
зависимости от общего притока воды к кольцевым установкам
где Г- полная длина иглофильтровой линии.
При разбивке водопонизительной линии на секции необ-
ходимо стремиться к тому, чтобы все секции были примерно
равной длины, причем длина каждой из них принимается:
90 а) для насосных агрегатов ИФУ и ИИУ-З не более 60
б) для насосных агрегатов установок Бурводстроя 120 м,
в) дтя насосных агрегатов ПВУ 180 м
Искусственное замораживание грунтов
Стенка из замороженного грунта может быть плоской
или кривотинейной в плане с замкнутым или разомкнутым
контуром. Плоская стенка рассчитывается от давления грун
та и гидростатического давления воды как обыкновенная
подпорная стенка гравитационного типа Степка с криво
шнейны.м и замкнутым профилем рассчитывается, как гори
зонтальная рама. Если стенка имеет форму кольца то она
рассчитывается, на сжатие ио формуле Лямэ. При опирании
стенки на плотные грунты можно учесть смерзание ее с
подстилающим грунтом, а также сопротивление колонок,
которые в этом случае должны быть вморожены в подсти
1ВЮЩИЙ грунт.
Допускаемые напряжения для замороженного i руита при
температуре от —5 до 10" приводятся в таблице'174. До
пускаемое сопротивление чистою льда иа сжатие прини-
мается 6 кг/см* 2 * * * * *, а на растяжение - 3 кг/см2.
Расстояние между замораживающими скважинами опре
детяется по формую, предложенной Н I Трупак [111]
где / — экономически наивыгоднеишее расстояние междс за-
мораживающими скважинами.
а — стоимость бурения 1 пог м скважины;
b — стоимость монтажа 1 пог м замораживающей сква
жины;
с — сюимость замораживания 1 и8 грунта
В практике замораживания грунтов для рытья котлова
нов расстояние между замораживающими скважинами обыч-
но принимается 1,25- 2,0 м а при проходке шахт — ог 0,95
до 1,2 и Располагают охлаждающие колонки для тонких
щенок в один ряд, для толстых — в два или большее число
рядов в шахматном порядке. В случае плоских стенок
большой высоты целесообразно устраивать контрфорсы из
замороженного грунта
Глубина замораживания грунтов определяется отметкой
водоупора причем замораживающие скважины должны
быль заглублены в водоупор. Ен и водоупорный пласт гр\н
та отсутствует или же залегает на значительной глубине,
то создается искусственный водоупор.
Количество холода, необходимое для замораживания
всего объема хрунта иахотится по формуле
гтс V — объем грунта
1/х — объем воды в замораживаемом грунте,
7 — удельный вес грунта;
с теплоемкость хруита в среднем принимаемая равной
79—скрытая теплоемкость льдообразования
0,5—теплоемкость льда,
/[ — средняя температура замораживания принимаемая
равной от — 10 то 20
to средняя начальная ^естественная) температура гранта
пг — коэффициент запаса равный 15 — 2,0
Количество холода которое может быть передано грум
т\ через одну колонку, вычисляется следующим образом
q = q.-dH, (249)
где Н глубина скважины
d — диаметр замораживающей колонки
<7о — теплопередача в 1 час на 1 и2 поверхности, для
гладких железных труб принимается равной 210 ккал^час
Время в часах, необходимое для замораживания грунтов,
определяется по формуле
nq
где n — количество колонок.
Если найденное время непригодно то рекомендуется хве
личить либо количество колонок либо их диаметр и произ
вести новый расчет
Гип холодильных машин выбирается по каталогх в зави-
симости от требуемой мощности машин
Битумизация грунтов
При значительной фильтрации воды в котлован по пери
метру котлована можно устроить противофильтрационную
завесу способом горячей битумизации Этол способ заклю-
чается в том, что в грунтах бурятся на требуемую глубину
скважины, в которые под давлением нагнетается расплав
ленный битум. Ьитум легко проникает в крупные поры и
каверны плотно заполняет их и таким образом снижает
фильтрационную способность грунта
Для устройства противофильтрационных завес могут быть
использованы естественные — природные битумы и искус
огненные — нефтяные При горячей битумизации применяется
битум третьей, четвертой и пятой марок Качество нагнетае-
мого битума улучшается при добавках асбеста трепела,
золы размолотого в порошок торфа и т п
Перед нагнетанием битум разогревается в специальных
битумоварочных котлах до температуры 200 — 220°. В слт чае
битумизации скважин глубиной более 5 я битум при по
отуплении в скважину охлаждается и теряет текучесть.
Поэтому в этом случае необходимо у страивать специальный
прогрев скважин который может осуществляться либо с
помощью электроэнергии либо путем циркуляции горячей
воды, солярового масла и т. п в трубках' опускаемых в
ci важину.
Инжекторы при битумизации обычно располагают на рас
стояниях 0,75—2,00 я друг от друга. Давление при битуми-
зации зависит от размера пустот или трещин.
Нагнетать в грунт через инжекторы можно не только
битум, но и жидкую эмульсию, состоящую из 60—65X би
тума и 35—Ну воды и эмульгатора
Качество битумизации проверяется контрольными сква-
жинами которых закладывается до 10% от общего числа
скважин участка
ЛИТЕРАТУРА
: Основные положения метода расчета
расчетным предельным состояниям и на
илу би ов В Н Несущая способность свайных оснований. 195(1
о л у оков В. Н. Экспериментальные исследования работы свай
43. Егоров К. Е К вопросу деформации основания конечной точ-
ны. Сб. трудов ЫИОСП. 1958 Л'ь 34
44. Егоров К. Е. О деформации основания под круглым и цотьце-
1 Фундаментом Научно-тсхннческии бюллетень Основания и фундч-
50. Инструкция по лабораторномч определению сопротивления грунтов
сдвигу. Гидроэиергопроект. 1952 ' и
115 Физдель И. А., Параубек Г Э. Практика применения
глубинного гидровиброуилотнения грунтов в строительстве Стройи^дат,
116. Флорин В А Расчеты оснований гидротехнических соооуже
ннй, 1948
117 Флорин В А Теория уплотнения земляных масс 1948
118 Флорин В.^А Основы механики грунтов, 1959.
состояниям грунтовых оснований, Прага, 1958.
122. Цытович Н А. Об определении сил сцепления связных грунтов
по методу шариковой пробы. ДАН СССР т. Ш, 1956, № 5.
123. Цытович Н. А. Расчет осадок фундаментов, 1941
124. Чаповский Е Г Лабораторные работы по грунтоведению и
механике грунтов Госгеотехиздат 1958.
д 125. Черкасов И И. Механические свойства грунтовых оснований
пенную связную массу глины? Труды Научно-исследовательского института
оснований и фундаментов Сб. № 17, 1952.
127. Шехтер О Я. Об определении осадок в,грунтах с подстилаю
128. Я р о п о л ь с к и й И В. Основания и фундаменты, 1954
129. Ярцев В К Легкая иглофильтровая установка (ЛИУ 3) 1955
ОГЛАВЛЕНИЕ
Физико-механические характеристики грунтов
Фундаменты глубокого заложения
2 Опускные колодцы
251
Расчеты связанные с производством работ по устройству
естественных оснований и фундаментов
295
ЕВГЕНИЙ ФЕДОРОВИЧ ВИНОКУРОВ
РАСЧЕТЫ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ
Издательство Академии наук БССР
Минск, I960'
Технический редактор И. Волоханович
Корректор Д Ясонова
АТ 07778 Сдано в набор 18/П 1960 г. Подписано
к печати 28/IV 1960 г. Тираж 6000 вкз. Бумага
60X92'/,. Пет. л. 18,5. Уч.-нздат. 20,0.Изд. заказ 15
Тип. заказ 314. Цена 11 р. 50 к
ТНХнск*Впрс?пект Сталина НО
ОПЕЧАТКИ В ЧАСТИ ТИРАЖА
Стр | Стрэка Напечатано Стедует читать