Расчетное сопротивление грунта основания таблица. Нормативные документы. Расчётные характеристики грунта

Страница 33 из 34

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

1. Расчетные сопротивления грунтов основания R 0 , приведенные в табл. 1-5, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R 0 и R / 0 для окончательного определения размеров фундаментов указана в п. 2.42 для табл. 4, в п. 8.4 для табл. 5 и в п. 11.5 для табл. 6.

2. Для грунтов с промежуточными значениями e и I L (табл. 1-3), p d и S r (табл. 4), S r (табл. 5), а также для фундаментов с промежуточными значениями g (табл. 6) значения R 0 и R / 0 определяются по интерполяции.

3. Значения R 0 (табл. 1-5) относятся к фундаментам, имеющим ширину b 0 = 1 м и глубину заложения d 0 = 2 м.

При использовании значений R 0 для окончательного назначения размеров фундаментов (пп. 2.42, 3.10 и 8.4) расчетное сопротивление грунта основания R , кПа (кгс/см 2), определяется по формулам:

при d £ 2 м (200 см)

R = R 0 x (d + d 0)/2d 0 ; (1)

при d > 2 м (200 см)

R = R 0 + k 2 g / II (d - d 0), (2)

Где b и d - соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см);

g / II - расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м 3 (кгс/см 3);

k 1 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k 1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k 1 = 0,05;

k 2 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k 2 = 0,25, супесями и суглинками k 2 = 0,2 и глинами k 2 = 0,15.

Примечание. Для сооружений с подвалом шириной В = 20 м и глубиной d b ³ 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d 1 + 2 м [здесь d 1 - приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (8) настоящих норм]. При В > 20 м принимается d = d 1 .

Таблица 1

Расчетные сопротивления R 0 крупнообломочных грунтов

Крупнообломочные грунты	Значение R O , кПа (кгс/см 2)
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем:
Песчаным
I L £ 0,5
0,5 < I L £ 0,75
Гравийные (дресвяные) с заполнителем:
песчаным
пылевато-глинистым при показателе текучести:
I L £ 0,5
0,5 < I L £ 0,75

Таблица 2

Расчетные сопротивления R 0 песчаных грунтов

	Значения R O , кПа (кгс/см 2), в зависимости от плотности сложения песков
		средней плотности
Средней крупности
Маловлажные
влажные и насыщенные водой
Пылеватые:
Маловлажные
насыщенные водой

Таблица 3

Расчетные сопротивления R 0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов

Пылевато-глинистые	Коэффициент Пористости е	Значения R O , кПа (кгс/см 2), при показателе текучести грунта
Суглинки

Таблица 4

Расчетные сопротивления R 0 просадочных грунтов

	R O , кПа (кгс/см 2),грунтов
	Природного сложения с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3		уплотненных с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3
	300 (3)	350 (3,5)
Суглинки	350 (3,5)	400 (4)

Примечание: В числителе приведены значения R O , относящейся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажности S r £ 0,5; в знаменателе - значения R O , относящиеся к таким же грунтам с S r ³ 0,8, а также к замоченным грунтам.

Таблица 5

Расчетные сопротивления R 0 насыпных грунтов

	R O , кПа (кгс/см 2)
Характеристики	Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки и т.п. при степени влажности S r		Пески пылеватые, супеси, суглинки, глины, золы и т.п. при степени влажности S r
	S r £ 0,5	S r ³ 0,8	S r £ 0,5	S r ³ 0,8
Насыпи, планомерно возведенные с уплот- нением
Отвалы грунтов и отходов производств:
с уплотнением
без уплотнения
Свалки грунтов и отходов производств:
с уплотнением
без уплотнения

Примечание: 1. Значения R O в настоящей таблице относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ I om £ 0,1.

2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R O принимаются с коэффициентом 0,8.

Таблица 6

Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки R 0

для выдергиваемых фундаментов опор

воздушных линий электропередачи

	Значения , кПа (кгс/см 2)
Относитель- ное заглубле- ние фундамен- та l = d /b	Пылевато-глинистые грунты при показателе текучести I L £ 0,5 и плотности грунта обратной засыпки, т/м 3		Пески средней крупности и мелкие маловлажные и влажные при плотности грунта обратной засыпки, т/м 3

Примечания: 1. Значения R O для глин и суглинков с показателем текучести 0,5 £ I L £ 0,75 и супесей при 0,5 < I L £ 1,0 принимаются по графе «пылевато-глинистые грунты» с введением понижающих коэффициентов соответственно 0,85 и 0,7.

2. Значения R O для пылеватых песков принимаются как для песков средней крупности и мелких с коэффициентом 0,85.

Содержание

Установление несущей способности грунта (табличные значения) находящегося под проектируемым или реконструируемым фундаментом начинают с геологической разведки . Для этого на строительной площадке из скважин или шурфов отбираются и исследуются пробы грунта.

Сначала производится классификация грунта . Гранулометрическим и/или методом отмучивания находится состав грунта и определяется его название.

Затем исследуются физические характеристики грунта . Методом режущего кольца устанавливается плотность грунта, методом высушивания и взвешивания определяется влажность, а скручиванием грунта в жгут и испытание балансирным конусом - консистенция грунта.

Далее делаются дополнительные лабараторные исследования грунта или производится еще несколько вычислений расширяющих количество физических характеристик грунтов.

При невозможности точного установления типа грунта самостоятельно, наличие на участке органических, мерзлых, насыпных грунтов и при любых других сомнениях в классифицировании грунта, для определения несущей способности грунта, нужно привлекать лицензированные геологические организации.

Уровень отвественности здания

Здание или сооружение должно быть отнесено к одному из следующих уровней ответственности: повышенный, нормальный и пониженный (статья 4 пункты 7–10 действующего технического регламента о безопасности зданий и сооружений Федерального закона №384-ФЗ) .

К повышенному уровню отвественности относятся: особо опасные, технически сложные или уникальные объекты.

К пониженному - здания и сооружения временного (сезонного) назначения, а также здания и сооружения вспомогательного использования, связанные с осуществлением строительства или реконструкции либо расположенные на земельных участках, предоставленных для индивидуального жилищного строительства.

Все остальные здания и сооружения относятся к нормальному уровню отвественности.

Формулировка идентификации зданий относящихся к третьему (пониженному) уровню отвественности - расплывчатая. Непонятно, описанны две группы зданий и сооружений: временные и вспомогательные или три группы - временные, вспомогательные и индивидуальные? В Белоруссии жилые индивидуальные дома высотой не более 2 этажей относят к третьей группе отвественности и в России жилые здания высотой до 10 м раньше тоже относили к этой группе. В новом техническом регламенте ясности в этом вопросе нет. Видимо его каждому придется решать самостоятельно. От выбора уровня отвественности зависит объем геологических изысканий и методика расчета фундаментов.

Определение расчетного сопротивления основания R по таблицам

Этот метод применяется для предварительного и окончательного расчета оснований для зданий третьего уровня ответственности находящихся в благоприятных условиях. Либо для предварительного расчета оснований для зданий второго уровня отвественности находящегося в любых, в том числе и неблагоприятных инженерно-геологических условиях.

«Благоприятными» считаются условия, при которых слои грунта в основании залегают горизонтально (уклон слоев не превышает 0,1), а сжимаемость грунта не увеличивается по крайней мере до глубины, равной двойной ширине самого большого отдельного фундамента и четырем ширинам ленточного (считая от уровня его подошвы).

Для фундаментов шириной b o = 1 м и глубиной заложения d o = 2 м значения расчетного сопротивления основания (R o) приведены в таблицах 11–15. С увеличением или уменьшением глубины заложения фундамента изменяется несущая способность грунта основания. В этом случае расчетные сопротивления основания (R) на различных глубинах следует определять по формулам:

R = R o (d + d o) /2d o при d < 2 м;

R = R o + k 2 γ"(d — d o) при d > 2м

где b - ширина фундамента, м; d - глубина заложения подошвы, м; γ’- расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м³; k 1 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными грунтами и песками, k 1 = 0,125; для оснований сложенных пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами, k 1 = 0,05; k 2 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными песчаными грунтами - k 2 = 0,25, сложенных супесями и суглинками -k 2 = 0,2; глинами - k 2 = 0,15.

Таблица 11

Таблица 12

Таблица 13

Таблица 14

В числителе приведены значения R o , относящейся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажности S r ≤ 0,5; в знаменателе - значения R o , относящиеся к таким же грунтам с S r ≥ 0,8, а также к замоченным грунтам.

Таблица 15

Расчетные сопротивления R o насыпных грунтов

Ха­рак­те­ри­сти­ки на­сы­пи	R o , кПа (кг/см²)
	Пес­ки круп­ные, сред­ней круп­но­сти и мел­кие, шла­ки и т.п. при сте­пе­ни влаж­но­сти S r		Пес­ки пы­ле­ва­тые, су­песи, су­глин­ки, гли­ны, зо­лы и т.п. при сте­пе­ни влаж­но­сти S r
	S r ≤ 0,5	S r ≥ 0,8	S r ≤ 0,5	S r ≥ 0,8
На­сы­пи, пла­но­мер­но воз­ве­ден­ные с уплот­не­ни­ем	250 (2,5)	200 (2,0)	180 (1,8)	150 (1,5)
От­ва­лы грун­тов и от­хо­дов про­из­водств: с уплот­не­ни­ем без уплот­не­ния	250 (2,5) 180 (1,8)	200 (2,0) 150 (1,5)	180 (1,8) 120 (1,2)	150 (1,5) 100 (1,0)
Отвалы грунтов и отходов производств: с уплотнением без уплотнения	150 (1,5) 120 (1,20)	120 (1,2) 100 (1,0)	120 (1,2) 100 (1,0)	100 (1,0) 80 (0,8)

1. R o относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ I om ≤ 0,1.
2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств R o принимаются с коэффициентом 0,8.

Расчетное сопротивление грунта основания R o - это такое безопасное давление, при котором сохраняется линейная зависимость осадок фундаментов, а глубина развития зон местного нарушения прочности под его краями не превышает размера 1/4 ширины подошвы фундамента.

Пример определения расчетного сопротивления грунта основания по таблицам

Определить расчетное сопротивление основания фундамента, имеющего размеры подошвы 2,5×2,5 м, глубину заложения 1 м; здание бесподвальное, III класса. Основание на всю разведанную глубину сложено песком средней крупности, средней уплотненности (γ’ = 20 кН/м³). Подземные воды не обнаружены. Для определения расчетного сопротивления основания правомерно использовать табличные значения величин R o . Согласно табл. 2 R o = 400 кПа. По формуле получим: R = R o (d + d o) /2d o = 400 (1 + 2)/2×2 = 356 кПа.

Определение расчетного сопротивления основания R по физическим характеристикам грунта

Этот метод применяется для окончательного расчета оснований для зданий второго уровня ответственности.

Расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле:

R = (m 1 m 2 / k) ,

где m 1 и m 2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 16; k - коэффициент, k = 1, если характеристики свойств грунтов определены опытным путем, k = 1,1, если характеристики приняты по справочным таблицам ; M 1 , M 2 , M 3 - коэффициенты, принимаемые по табл. 17; k z - коэффициент, при b < 10 м - k z =1 при b > 10 м - k z = z/b + 0,2 (здесь z = 8 м); b - ширина подошвы фундамента, м; γ - осреднен ное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³; γ’ - то же для грунтов, залегающих выше подошвы; с - расчетная величина удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; d b - глубина подвала, т.е. расстояние от уровня планировки до пола подвала, м. Для сооружений с подвалом шириной менее 20 м и глубиной свыше 2 м принимается d b = 2 м, при ширине подвала больше 20, d b = 0; d 1 - глубина заложения фундамента бесподвальных сооружений от уровня планировки (м) или приведенная глубина заложения фундаментов от уровня пола подвала, определяемая по формуле: d 1 = h s + h cf γ cf / γ’ ,здесь h s - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента под подвалом: h cf - толщина пола подвала; γ cf - расчетное значение удельного веса материала пола подвала, кН/м³.

Таблица 16

Значения коэффициентов m 1 и m 2

Грун­ты	Ко­эф­фи­ци­ент m 1	Ко­эф­фи­ци­ент m 2 для со­ору­же­ний с жест­кой кон­струк­тив­ной схе­мой при со­от­но­ше­нии дли­ны со­ору­же­ния или его от­се­ка к вы­со­те L/H, рав­ном
		4 и бо­лее	1,5 и ме­нее
Круп­но­об­ло­моч­ные с пес­ча­ным за­пол­ни­те­лем и пес­ча­ные, кро­ме мел­ких и пы­ле­ва­тых	1,4	1,2	1.4
Пес­ки мел­кие	1,3	1,1	1,3
Пес­ки пы­ле­ва­тые ма­ло­влаж­ные и влаж­ные	1,25	1,0	1,2
Пески насыщенные водой	1,1	1,0	1,2
Пы­ле­ва­то-гли­ни­стые, а так­же круп­но­об­ло­моч­ные с пы­ле­ва­то­гли­ни­стым за­пол­ни­те­лем с по­ка­за­те­лем те­ку­че­сти грун­та или за­пол­ни­те­ля I L ≤ 0,25	1,25	1,0	1,1
То же при 0,25 < I L ≤ 0,5	1,2	1,0	1,1
То же при I L > 0,5	1,1	1,0	1,0

Примечания:

1. К сооружениям с жесткой конструктивной схемой относят сооружения, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформации оснований (подраздел 5.9 СП 22.13330.2011).

2. Для зданий с гибкой конструктивной схемой значение коэффициента m 2 принимают равным единице.

3. При промежуточных значениях L/H коэффициент m 2 определяют интерполяцией.

4. Для рыхлых песков m 1 и m 2 принимают равными единице.

Таблица 17

Значения коэффициентов М

Угол внут­рен­не­го тре­ния, φ, град	Ко­эф­фи­ци­ен­ты
	M 1	M 2	M 3
0	0	1,00	3,14
1	0,01	1.06	3,23
2	0,03	1,12	3,32
3	0,04	1,18	3,41
4	0,06	1,25	3,51
5	0,08	1,32	3,61
6	0,10	1,39	3,71
7	0,12	1,47	3,82
8	0,14	1,55	3,93
9	0,16	1,64	4,05
10	0,18	1.73	4,17
11	0,21	1,83	4,29
12	0,23	1,94	4,42
13	0,26	2,05	4,55
14	0,29	2.17	4.69
15	0,32	2,30	4,84
16	0,36	2,43	4,99
17	0,39	2,57	5,15
18	0,43	2,73	5,31
19	0,47	2,89	5,48
20	0,51	3,06	5,66
21	0,56	3,24	5,84
22	0,61	3,44	6,04
23	0,69	3,65	6.24
24	0,72	3,87	6,45
25	0,78	4,11	6,67
26	0,84	4,37	6,90
27	0,91	4,64	7,14
28	0,98	4,93	7,40
29	1,06	5,25	7,67
30	1,15	5,59	7,95
31	1,24	5,95	8,24
32	1,34	6,34	8,55
33	1,44	6,76	8,88
34	1,55	7,22	9,22
35	1,68	7,71	9,58
36	1,81	8,24	9,97
37	1,95	8,81	10,37
38	2,11	9,44	10,80
39	2,28	10,11	11,25
40	2,46	10,85	11,73
41	2,66	11,64	12,24
42	2,88	12,51	12,79
43	3,12	13,46	13,37
44	3,38	14,50	13,98
45	3,66	15,64	14,64

Пример определения расчетного сопротивления грунта основания по физическим характеристикам грунта

Определить расчетное сопротивление основания фундамента наружной стены бесподвального двухэтажного здания длиной 10 м Фундамент ленточный, его габариты: ширина Ь = 1,0 м; глубина заложения d 1 =1,8 м, d b = 0.

Характеристики свойств грунтов определены в лаборатории; число определений позволило выполнить статистическую обработку данных. От поверхности до уровня подошвы фундамента залегает насыпной грунт, его Удельный вес γ’ = 17 кН/м³. Под подошвой фундамента на всю разведанную глубину (9 м) суглинок мягкопластичный I L = 0,6). Расчетные значения: удельного веса γ = 20 кН/м³, угла внутреннего трения φ = 15°; удельного сцепления c = 30 кПа.

По табл. 17 для значения φ = 15° находим значения безразмерных коэффициентов: М 1 = 0,32; М 2 = 2,30; М 3 = 4,84.

По табл. 16 коэффициент m 1 = 1,1 (I L > 0,5); коэффициент m 2 = 1,0 (соотношение L/H здания более 4).

Коэффициент к z = 1, поскольку ширина фундамента b < 10 м.

Для приведенных данных получим: R = (m 1 m 2 / k) = (1,1 × 1 / 1) [(0,32 × 1 × 1,0 × 20) + (2,30 × 1,8 × 17) + (4,84 × 30) ] = 244 кПа.

11. Средние (в пределах сжимаемой толщи Н с или толщины слоев Н ) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона грунтов основания ( и ) определяются по формулам:

; (11)

где А i - площадь эпюры вертикальных напряжений от единичного давления под подошвой фундамента в пределах i -го слоя грунта; для схемы полупространства допускается принимать А i = s zp,i h i (cм. п.1), для схемы слоя – Ai = k i - k i- 1 (cм. п.7);

E i ,v i ,h i , - соответственно модуль деформации, коэффициент Пуассона и толщина i -го слоя грунта;

Н - расчетная толщина слоя, определяемая по п. 8;

n - число слоев, отличающихся значениями E и v в пределах сжимаемой толщи H с или толщины слоя H.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСАДОК ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ

12. Просадка грунтов s sl основания при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей (см. пп. 3.2 и 3.5), а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяется по формуле

(13)

где e sl,i – относительная просадочность i -го слоя грунта, определяемая в соответствии с указаниями п.13;

h i – толщина i -го слоя;

k sl,i – коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п. 14;

n – число слоев, на которое разбита зона просадки h sl , принимаемая в соответствии с указаниями п. 16.

13. Относительная просадочность грунта e sl определяется на основе испытаний образцов грунта на сжатие без возможности бокового расширения по формуле

, (14)

где h n,p и h sat,p- - высота образца соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения (w = w sat ) при давлении p , равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта p = s zp + s zg – при определении просадки грунта в верхней зоне просадки; при определении просадки грунта в нижней зоне просадки также учитывается дополнительная нагрузка от сил негативного трения (см. пп. 3.4 и 3.8);

h n,g - высота того же образца природной влажности при p = s zg .

Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении (w sl = w < w sat ) - e / sl определяется по формуле

, (15)

где w – влажность грунта;

w sat – влажность, соответствующая полному водонасыщению грунта;

w sl – начальная просадочная влажность (п. 3.3);

e sl – относительная просадочность грунта при его полном водоносыщении, определяемая по формуле (14).

14*. Коэффициент k sl,i , входящий в формулу (13):

при b = 12 м – принимается равным 1 для всех слоев грунта в пределах зоны просадки;

при b = 3 м – вычисляется по формуле

где р – среднее давление под подошвой фундамента, кПа (кгс/см 2);

p sl,i – начальное просадочное давление грунта i -го слоя, кПа (кгс/см 2), определяемое в соответствии с указаниями п. 15;

р 0 – давление, равное 100 кПа (1 кгс/см 2);

при 3 м < b < 12 м – определяется по интерполяции между значениями k sl,i , полученными при b = 3 м и b = 12 м.

При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать k sl = 1 при H sl £ 15 м и k sl = 1,25 при H sl ³ 20 м, при промежуточных значениях Н sl коэффициент k sl определяется по интерполяции.

15. За начальное просадочное давление p sl принимается давление соответствующее:

при лабораторных испытаний грунтов в компрессионных приборах – давлению, при котором относительная просадочность e sl равна 0,01;

при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов – давлению, равному пределу пропорциональности на графике «нагрузка-осадка»;

при замачивании грунтов в опытных котлованах – вертикальному напряжению от собственного веса грунта на глубине, начиная с которой происходит просадка грунта от собственного веса.

Рис. 4. Схемы к расчету просадок основания

A a – просадка от собственного веса отсутствует (не превышает 5 см), возможна только просадка от внешней нагрузки s sl,р в верхней зоне просадки h sl,р (I тип грунтовых условий); б, в , г , - возможна просадка от собственного веса s sl,g в нижней зоне просадки h sl,g , начиная с глубины z g (II тип грунтовых условий); б – верхняя и нижняя зоны просадки не сливаются, имеется нейтральная зона h n ; в – верхняя и нижняя зоны просадки сливаются; г – просадка от внешней нагрузки отсутствует; 1 - вертикальные напряжения от собственного веса грунта s zg ; 2 – суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта s z = s zp + s zg ; 3 – изменение с глубиной начального просадочного давления p sl ; Н sl d – глубина заложения фундамента.

16. Толщина зоны просадки h sl принимается равной (рис.4)

h sl = h sl, р – толщине верхней зоны просадки при определении просадки грунта от внешней нагрузки s sl,p (п. 3.4), при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где s z = s zp + s zg = p sl (рис. 4а ,б ) или глубине, где значение у z минимально, если s z,min > p sl (рис. 4,в );

h sl = h sl,g – толщине нижней зоны просадки при определении просадки грунта от собственного веса s sl ,g (пп. 3.4, 3.5), т.е. начиная с глубины z g , где s z = р sl или значение s z минимально, если s z,min > p sl , и до нижней границы просадочной толщи.

17. Возможная просадка грунта от собственного веса s / st,g при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади B w меньше размера просадочной толщи Н sl ) определяется по формуле

где s sl,g - максимальное значение просадки грунта от собственного веса, определяемое в соответствии с п. 12.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ,

СЛОЖЕННЫХ НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ

18. Подъем основания при набухании грунта h sw определяется по формуле

, (18)

где e sw,i - относительное набухание грунта i -го слоя, определяемое в соответствии с указаниями п. 19;

h i - толщина i- го слоя грунта;

k sw,i - коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п. 20;

n - число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

19. Относительное набухание грунта e sw определяется по формулам:

при инфильтрации влаги

, (19)

где h n – высота образца природной влажности и плотности, обжатого без возможности бокового расширения давлением р , равным суммарному вертикальному напряжению у z,tot на рассматриваемой глубине (значение у z,tot определяется в соответствии с указаниями п. 21);

h sat – высота того же образца после замачивания до полного водонасыщения, обжатого в тех же условиях;

при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима

, (20)

где k - коэффициент, определяемый опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается k = 2);

w eq - конечная (установившаяся) влажность грунта;

w 0 и e 0 - соответственно начальные значения влажности и коэффициента пористости грунта.

20. Коэффициент k sw , входящий в формулу (18), в зависимости от суммарного вертикального напряжения s z,tot на рассматриваемой глубине, принимается равным 0,8 при s z,tot = 50 кПа (0,5 кгс/см 2) и 0,6 при s z,tot = 300 кПа (3 кгс/см 2), а при промежуточных значениях s z,tot - по интерполяции.

21. Суммарное вертикальное напряжение s z,tot на глубине z от подошвы фундамента (рис. 5) определяется по формуле

, (21)

где s zр, s zg - вертикальные напряжения соответственно от нагрузки фундамента и от собственного веса грунта;

у z,ad - дополнительное вертикальное давление, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания, определяемой по формуле

, (22)

где k g - коэффициент, принимаемый по табл. 6.

Таблица 6

Коэффициент k g

(d + z ) / B w	Коэффициент k g при отношении длины к ширине замачиваемой площади L w / B w , равном

22. Нижняя граница зоны набухания H sw (рис. 5):

а) при инфильтрации влаги принимается на глубине, где суммарное вертикальное напряжение s z,tot (п. 21) равно давлению набухания p sw ;

б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима – определяется опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается H sw = 5 м).

Рис. 5. Схема к расчету подъема основания при набухании грунта

23.Осадка основания в результате высыхания набухшего грунта s sh определяется по формуле

, (23)

где e sh,i – относительная линейная усадка грунта i -го слоя, определяемая в соответствии с указаниями п. 24;

h i – толщина i -го слоя грунта;

k sh – коэффициент, принимаемый равным 1,3;

n – число слоев, на которое разбита зона усадки грунта, принимаемая в соответствии с указаниями п. 25.

24. Относительная линейная усадка грунта при его высыхании определяется по формуле

, (24)

где h n - высота образца грунта возможной наибольшей влажности при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения;

h d - высота образца в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания.

25. Нижняя граница зоны усадки H sh определяется экспериментальным путем, а при отсутствии опытных данных принимается равной 5 м.

При высыхании грунта в результате теплового воздействия технологических установок нижняя граница зоны усадки H sh определяется опытным путем или соответствующим расчетом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУФФОЗИОННОЙ ОСАДКИ

26. Суффозионная осадка s sf основания, сложенного засоленными грунтами, определяется по формуле

где e sf,i - относительное суффозионное сжатие грунта i -го слоя при давлении р , равном суммарному вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки s zp и собственного веса грунта s zg , определяемое по указаниям п. 27;

h i - толщина i- го слоя засоленного грунта;

n - число слоев, на которое разбита зона суффозионной осадки засоленных грунтов.

27. Относительное суффозионное сжатие e sf определяется:

а) при полевых испытаниях статической нагрузкой с длительным замачиванием по формуле

где s sf,p – суффозионная осадка штампа при давлении;

p = s zp + s zg ;

d p – зона суффозионной осадки основания под штампом;

б) при компрессионно-фильтрационных испытаниях по формуле

, (27)

где h sat,p - высота образца после замачивания (полного водонасыщения) при давлении p = s zp + s zg ;

h sf,p - высота того же образца грунта после длительной фильтрации воды и выщелачивания солей при давлении p.

h ng - высота того же образца природной влажности при давлении p i =у zg .

РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

1. Расчетные сопротивления грунтов основания R 0 , приведенные в табл. 1-5, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R 0 и R / 0 для окончательного определения размеров фундаментов указана в п. 2.42 для табл. 4, в п. 8.4 для табл. 5 и в п. 11.5 для табл. 6.

2. Для грунтов с промежуточными значениями e и I L (табл. 1-3), p d и S r (табл. 4), S r (табл. 5), а также для фундаментов с промежуточными значениями g (табл. 6) значения R 0 и R / 0 определяются по интерполяции.

3. Значения R 0 (табл. 1-5) относятся к фундаментам, имеющим ширину b 0 = 1 м и глубину заложения d 0 = 2 м.

При использовании значений R 0 для окончательного назначения размеров фундаментов (пп. 2.42, 3.10 и 8.4) расчетное сопротивление грунта основания R , кПа (кгс/см 2), определяется по формулам:

при d £ 2 м (200 см)

R = R 0 x (d + d 0)/2d 0 ; (1)

при d > 2 м (200 см)

R = R 0 + k 2 g / II (d - d 0), (2)

Где b и d – соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см);

g / II – расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м 3 (кгс/см 3);

k 1 – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k 1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k 1 = 0,05;

k 2 – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k 2 = 0,25, супесями и суглинками k 2 = 0,2 и глинами k 2 = 0,15.

Примечание. Для сооружений с подвалом шириной В = 20 м и глубиной d b ³ 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d 1 + 2 м [здесь d 1 – приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (8) настоящих норм]. При В > 20 м принимается d = d 1 .

Таблица 1

Расчетные сопротивления R 0 крупнообломочных грунтов

Крупнообломочные грунты	Значение R O , кПа (кгс/см 2)
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем:
Песчаным
I L £ 0,5
0,5 < I L £ 0,75
Гравийные (дресвяные) с заполнителем:
песчаным
пылевато-глинистым при показателе текучести:
I L £ 0,5
0,5 < I L £ 0,75

Таблица 2

Расчетные сопротивления R 0 песчаных грунтов

	Значения R O , кПа (кгс/см 2), в зависимости от плотности сложения песков
		средней плотности
Средней крупности
Маловлажные
влажные и насыщенные водой
Пылеватые:
Маловлажные
насыщенные водой

Таблица 3

Расчетные сопротивления R 0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов

Пылевато-глинистые	Коэффициент Пористости е	Значения R O , кПа (кгс/см 2), при показателе текучести грунта
Суглинки

Таблица 4

Расчетные сопротивления R 0 просадочных грунтов

	R O , кПа (кгс/см 2),грунтов
	Природного сложения с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3		уплотненных с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3
Суглинки

Примечание: В числителе приведены значения R O , относящейся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажности S r £ 0,5; в знаменателе - значения R O , относящиеся к таким же грунтам с S r ³ 0,8, а также к замоченным грунтам.

Таблица 5

Расчетные сопротивления R 0 насыпных грунтов

	R O , кПа (кгс/см 2)
Характеристики	Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки и т.п. при степени влажности S r		Пески пылеватые, супеси, суглинки, глины, золы и т.п. при степени влажности S r
	S r £ 0,5	S r ³ 0,8	S r £ 0,5	S r ³ 0,8
Насыпи, планомерно возведенные с уплот- нением
Отвалы грунтов и отходов производств:
с уплотнением
без уплотнения
Свалки грунтов и отходов производств:
с уплотнением
без уплотнения

Примечание: 1. Значения R O в настоящей таблице относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ I om £ 0,1.

2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R O принимаются с коэффициентом 0,8.

Таблица 6

Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки R 0

для выдергиваемых фундаментов опор

воздушных линий электропередачи

	Значения , кПа (кгс/см 2)
Относитель- ное заглубле- ние фундамен- та l = d /b	Пылевато-глинистые грунты при показателе текучести I L £ 0,5 и плотности грунта обратной засыпки, т/м 3		Пески средней крупности и мелкие маловлажные и влажные при плотности грунта обратной засыпки, т/м 3

Примечания: 1. Значения R O для глин и суглинков с показателем текучести 0,5 £ I L £ 0,75 и супесей при 0,5 < I L £ 1,0 принимаются по графе «пылевато-глинистые грунты» с введением понижающих коэффициентов соответственно 0,85 и 0,7.

2. Значения R O для пылеватых песков принимаются как для песков средней крупности и мелких с коэффициентом 0,85.

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ

	Предельные деформации основания
Сооружения	относи- тельная разность осадок (D s /L ) u	Крен i u	(в ско- бках мак- сималь- ная s max,u) осадка, см
1. Производственные и гражданские одноэтаж- ные и многоэтажные здания с полным каркасом: железобетонным стальным
2. Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок
3. Многоэтажные бескаркасные здания с несущи- ми стенами из: крупных панелей крупных блоков или кирпичной кладки без армирования то же, с армированием, в том числе с устройст- вом железобетонных поясов
4. Сооружение элеваторов их железобетонных конструкций: рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментной плите то же, сборной конструкции отдельно стоящий силосный корпус монолит- ной конструкции то же, сборной конструкции отдельно стоящее рабочее здание
5. Дымовые трубы высотой Н , м: Н £ 100 100 < Н £ 200 200 < Н £ 300 Н > 300
6. Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в поз. 4 и 5
7. Антенные сооружения связи: стволы мачт заземленные то же, электрически изолированные башни радио башни коротковолновых радиостанций башни (отдельные блоки)
8. Опоры воздушных линий электропередачи: промежуточные прямые анкерные и анкерно-угловые, промежуточные угловые, концевые, порталы открытых распределительных устройств специальные переходные

Примечания: 1. Предельные значения относительного прогиба (выгиба) зданий, указанных в поз. 3 настоящего приложения, принимаются равными 0,5 (D s /L ) u .

2. При определении относительной разности осадок (D s /L ) в поз. 8 настоящего приложения за L принимается расстояние между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок, а в опорах с оттяжками - расстояние между осями сжатого фундамента и анкера.

3. Если основание сложено горизонтальными (с уклоном не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунтов, предельные значения максимальных и средних осадок допускается увеличивать на 20 %.

4. Предельные значения подъема основания, сложенного набухающими грунтами, допускается принимать: максимальный и средний подъем в размере 25 % и относительную неравномерность осадок (относительный выгиб) здания в размере 50 % соответствующих предельных значений деформаций, приведенных в настоящем приложении.

5. Для сооружений, причисленных в поз. 1-3 настоящего приложения, с фундаментами в виде сплошных плит предельные значения средних осадок допускается увеличивать в 1,5 раза.

6. На основе обобщения опыта проектирования, строительства и эксплуатации отдельных видов сооружений допускается принимать предельные значения деформаций основания, отличающиеся от указанных в настоящем приложении.

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТЫ НАДЕЖНОСТИ

g f – по нагрузке;

g m – по материалу;

g g – по грунту;

g n – по назначению сооружения;

g с – коэффициент условий работы.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ

– среднее значение характеристики;

X n – нормативное значение;

Х – расчетное значение;

a – доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений;

р – плотность;

р d – плотность в сухом состоянии;

р bf – плотность обратной засыпки;

е – коэффициент плотности;

w – влажность природная;

w p – влажность на границе пластичности (раскатывания);

w L – влажность на границе текучести;

w eq – конечная (установившаяся) влажность;

w sat – влажность соответствующая полному водонасыщению;

w sl – начальная просадочная влажность;

w sw – влажность набухания;

w sh – влажность на пределе усадки;

S r – степень влажности;

I L – показатель текучести;

g – удельный вес;

g sb – удельный вес с учетом взвешивающего действия воды;

p sl – начальное просадочное давление;

p sw – давление набухания;

e sl – относительная просадочность;

e sw – относительное набухание;

e sh – относительная линейная усадка;

e sf – относительное суффозионное сжатие;

I от – относительное содержание органического вещества;

D pd – степень разложения органического вещества;

с – удельное сцепление;

j – угол внутреннего трения;

Е – модуль деформации;

v – коэффициент Пуассона;

R c – предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов;

с v – коэффициент консолидации.

НАГРУЗКИ, НАПРЯЖЕНИЯ, СОПРОТИВЛЕНИЯ

F – сила, расчетное значение силы;

f – сила на единицу длины;

F v , F h – вертикальная и горизонтальная составляющие силы;

F s,a ,F s,r – силы, действующие по плоскости скольжения, соответственно сдвигающие и удерживающие (активные и реактивные);

N – сила нормальная к подошве фундамента;

n – то же, на единицу длины;

G – собственный вес фундамента;

q – равномерно распределенная вертикальная пригрузка;

р – среднее давление под подошвой фундамента;

s – нормальное напряжение;

t – касательное напряжение;

и – избыточное давление в поровой воде;

s z – вертикальное нормальное напряжение полное;

s zg

s zp – то же, дополнительное от внешней нагрузки (давления фундамента);

R – расчетное сопротивление грунта основания (предел линейной зависимости «нагрузка-осадка»);

R 0 – расчетное сопротивление грунта (для предварительного назначения размеров фундаментов), принимаемое в соответствии с рекомендуемым приложением 3;

F и – сила предельного сопротивления основания, соответствующая исчерпанию его несущей способности.

ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

s – осадка основания;

– средняя осадка основания;

s sl – просадка;

h sw – подъем основания при набухании грунта;

s sh – осадка основания в результате высыхания набухшего грунта;

s sf – суффозионная осадка;

D s – разность осадок (просадок);

i – крен фундамента (сооружения);

J – относительный угол закручивания;

и – горизонтальное перемещение;

s и – предельное значение деформации основания;

s и ,s – то же, по технологическим требованиям;

s и ,f – то же, по условиям прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

b – ширина подошвы фундамента;

В – ширина подвала;

B w – ширина источника замачивания (замачиваемой площади);

l – длина подошвы фундамента;

h = l/b – соотношение сторон подошвы фундамента;

А – площадь подошвы фундамента;

L – длина здания;

d , d n , d 1 – глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки, от поверхности природного рельефа и приведенная от пола подвала;

d b – глубина подвала от уровня планировки;

d f , d fn – глубина сезонного промерзания грунта соответственно расчетная и нормативная;

d w – глубина расположения уровня подземных вод;

l = d/b – относительное заглубление фундамента;

h – толщина слоя грунта;

Н с – глубина сжимаемой толщи;

Н – толщина линейно-деформируемого слоя;

H sl – толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща);

h sl – толщина зоны просадки;

h sl,p – то же, от внешней нагрузки;

h sl,g – то же, от собственного веса грунта;

H sw – толщина зоны набухания;

H sh – то же, усадки;

z – глубина (расстояние) от подошвы фундамента;

z = 2z/b – относительная глубина;

DL – отметка планировки;

NL – отметка поверхности природного рельефа;

FL – отметка подошвы фундамента;

В,С – нижняя граница сжимаемой толщи;

B, SL – то же, просадочной толщи;

B, SW – нижняя граница зоны набухания;

B, SH – то же, зоны усадки;

WL – уровень подземных вод.

1. Общие положения

2. Проектирование оснований

Общие указания

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований

Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов

Подземные воды

Глубина заложения фундаментов

Расчет оснований по деформациям

Расчет оснований по несущей способности

Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружения

3. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на просадочных грунтах

4. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на набухающих грунтах

5. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на водонасыщенных биогенных грунтах и илах

6. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на элювиальных грунтах

7. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на засоленных грунтах

8. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на насыпных грунтах

9. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях

10. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах

11. Особенности проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи

12. Особенности проектирования оснований опор мостов и труб под насыпями

13*. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на закарствованных территориях

14*. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на пучинистых грунтах

15*. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на намывных грунтах

16*. Проектирование закрепления грунтов

17*. Проектирование искусственного замораживания грунтов

18*. Проектирование водопонижения

Приложение 1. Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов

Приложение 2. Расчет деформаций оснований

Приложение 3. Расчетные сопротивления грунтов оснований

Приложение 4. Предельные деформации основания

Приложение 5. Основные буквенные обозначения

Возможность применения решений теории упругости при расчете вертикальных деформаций обоснована Н.М. Герсевановым. Однако такой подход справедлив в пределах таких нагрузок, при которых наблюдается линейная зависимость между напряжениями и деформациями.

Запроектированные согласно зависимости (8.29) фундаменты во многих случаях получаются неэкономичными из-за недоиспользования несущей способности грунтов, особенно песчаных, а также глинистых (твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции) даже в линейной стадии деформирования. В связи с этим СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» рекомендует ограничивать среднее давление под подошвой фундамента расчетным сопротивлением грунта основания R , что позволяет рассчитывать осадки фундаментов по линейной зависимости между напряжениями и деформациями. Таким образом, при расчете оснований по деформациям необходимо, чтобы удовлетворялось условие

P ≤ R , (8.37)

где Р - среднее давление по подошве фундамента; R - расчетное сопротивление грунта основания.

где γ с1 и γ с2 - коэффициенты условий работы соответственно грунтового основания и сооружения во взаимодействии с основанием, принимаемые по табл. 8.3 ; k - коэффициент надежности, принимаемый при определении прочностных характеристик грунта непосредственными испытаниями, k = 1,0; при использовании табличных расчетных значений грунтов k = 1,1; k z - коэффициент, принимаемый равным при ширине подошвы фундамента b ≤10 м, k z = 1,0; при b ≥10м - k z = Z 0 /b + 0,2 (здесь Z 0 = 8 м); M γ ; M q , М с - коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения несущего слоя грунта; b - ширина подошвы фундамента, м;

Таблица 8.3. Значения коэффициентов условий работы γ с1 и γ с2

Грунты	γ с1	γ с2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения (отсека) к его высоте L/H, равном
		4 и более	1,5 и менее
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых Пески мелкие Пески пылеватые: - маловлажные и влажные - насыщенные водой Глинистые, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя: J L ≤ 0,25 0,25≤ J L <0,5 J L > 0,5	1,25 1,2 1,1	1,2 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0	1,4 1,1 1,1 1,0
Примечания. 1. Конструкции сооружений с жесткой конструктивной схемой приспособлены к восприятию усилий от деформаций оснований. 2. Для зданий с гибкой конструктивной схемой γ с2 принимается равным 1. 3. При промежуточных значениях L/H коэффициент γ с2 определяется по интерполяции.

Таблица 8.4. Значения коэффициентов M γ , M q , М с

φ	M γ	М q<.SUB>	М с	φ	M γ	М q	М с
	0,00	1,00	3,14	23	0,69	3,65	6,24
1	0,01	1,06	3,23	24	0,72	3,87	6,45
2	0,03	1,12	3,32	25	0,78	4,11	6,67
3	0,04	1,18	3,41	26	0,84	4,37	6,90
4	0,06	1,25	3,51	27	0,91	4,64	7,14
5	0,08	1,32	3,61	28	0,98	4,93	7,40
6	0,80	1,39	3,71	29	1,06	5,25	7,67
7	0,12	1,47	3,82	30	1,15	5,59	7,95
8	0,14	1,55	3,93	31	1,24	5,95	8,24
9	0,16	1,64	4,05	32	1,34	6,34	8,55
10	0,18	1,73	4,17	33	1,44	6,76	8,88
11	0,21	1,83	4,29	34	1,55	7,22	9,22
12	0,23	1,94	4,42	35	1,68	7,71	9,58
13	0,26	2,05	4,55	36	1,81	8,24	9,97
14	0,29	2,17	4,69	37	1,95	8,81	10,37
15	0,32	2,30	4,84	38	2,11	9,44	10,80
16	0,36	2,43	4,94	39	2,28	10,11	11,25
17	0,39	2,57	5,15	40	2,46	10,85	11,73
18	0,43	2,73	5,31	41	2,66	11,64	12,24
19	0,47	2,89	5,48	42	2,88	12,51	12,79
20	0,51	3,06	5,66	43	3,12	13,46	13,37
21	0,56	3,24	5,84	44	3,38	14,50	13,98
22	0,61	3,44	6,04	45	3,66	15,64	14,64

γ II и γ" II - осредненный расчетный удельный вес грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента и в пределах глубины заложения фундамента, кН/м3 (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды); d 1 - глубина заложения фундамента от пола подвала; при отсутствии пола подвала - от планированной поверхности, м; d b - глубина подвала, считая от планировочной отметки, но не более 2 м (при ширине подвала В > 20 м принимается db = 0); c II - расчетное значение удельного сцепления несущего слоя грунта, кПа (индекс II означает, что расчет ведется по второй группе предельных состояний).

Формула (8.38) базируется на решении Н.П. Пузыревского, позволяющем определить давление на основание, при котором в массиве под краями фундамента образуются зоны предельного равновесия. Тем не менее формула (8.38) отличается по своей структуре от решения Н.П. Пузыревского дополнительными коэффициентами (γ с1 и γ с2), которые повышают надежность расчетов и позволяют учесть соответственно влияние прочностных и деформационных свойств грунтов на формирование зон предельного равновесия под подошвой фундамента и жесткости возводимого сооружения.

Введенный в формулу (8.38) дополнительный член, равный (M q - 1), позволяет учесть действие бытовой пригрузки грунта. При разработке котлована в известной мере сохраняется напряженное состояние грунта, обусловленное действием бытового давления грунта. При этом увеличивается предельное давление, при котором зоны местного нарушения под краем фундамента достигают величины, равной 0,25 ширины фундамента. Однако остаточное напряженное состояние зависит от глубины вскрываемого котлована и его ширины. Тогда с увеличением глубины котлована, т.е. с возрастанием бытовой нагрузки, в рассматриваемом слое будет большее остаточное давление.

Согласно формуле (8.38) расчетное сопротивление грунта основания определяется для несущего слоя, где залегает подошва фундамента. Иногда на глубине Z под несущим слоем залегает менее прочный грунт (рис. 8.8 ), в котором могут развиваться пластические деформации. В этом случае рекомендуется проверять напряжения, передаваемые на кровлю слабого грунта по условию

(8.39)

где σ zp - дополнительное вертикальное напряжение; σ zg - напряжение от собственного веса грунта; R z - расчетное сопротивление грунта на глубине кровли слабого грунта z .

Рис. 8.8. Схема условного фундамента

Величина R z определяется по формуле (8.38), при этом коэффициенты условий работы γ с1 и γ с2 и надежности k , а также М γ , M q , М с находят применительно к слою слабого грунта.

Значения b z и d z определяют для условного фундамента АВСД , опирающегося на слабый грунт.

В этом случае принимают, что σ zp действует по подошве условного фундамента АВСД (см. рис. 8.8 ), тогда площадь его подошвы

где N - нагрузка, передаваемая на обрез фундамента.

Зная площадь подошвы условного фундамента, можно определить его ширину по формуле

(8.41)

где а = (l- b)/2 (l и b - размеры проектируемого фундамента).

Определив по формуле (8.38) величину R z , проверяют условие (8.39). При его удовлетворении зоны сдвигов не играют существенной роли в величине развивающейся осадки. В противном случае необходимо принять большие размеры подошвы фундамента, при которых условие (8.39) удовлетворяется.

Условные расчетные сопротивления грунтов основания R о

Для назначения предварительных размеров фундаментов зданий и сооружений используются условные расчетные сопротивления грунтов основания Rо, которые приведены в табл. 8.5 - 8.8.

Примеры

Пример 8.2. Определить условное расчетное сопротивление песка мелкого, если известно: природная влажность ω = 0,07; природная плотность ρ = 1,87 т/м3, плотность твердых частиц ρ S = 2,67 т/м3.