книги / Расчет осадок ленточных свайных фундаментов

Рнс. 20. Осадки глубинных марок свайных фунда­ ментов с двухрядным расположением свай при расстоянии между сваями Ы (а) и 3d (б)

залась на глубине 9 м (16rf) и влияние свайного фундамента сказывается на расстоянии 2,5 м от оси крайних свай (Ms). В ре­ зультате опытов установлено, что деформации некоторых марок (Ms, Mg) начинаются только через определенное время после приложения ступени нагрузки, т. е. нужно определенное время для развития деформации на данной глубине и определенном расстоянии от свай. Это необходимо учитывать при определении зон деформации в водонасыщенных грунтах, так как при крат­ ковременном загружении фундаментов можно получить непра­ вильное представление о величине активной зоны.

Результаты исследования деформаций свай и марок ленточ­ ного свайного фундамента при расстоянии мёжду сваями 3rf при­ ведены на рис. 2 0 ,6 : Из рисунка видно, что сваи и зажатый меж­ ду ними грунт после некоторого его уплотнения ростверком ра­ ботают, по сущёству, как единый массив (осадки марок 1, 2, 3, 9). Ниже плоскости острия свай происходит уплотнение грунта (М4, М5). Чем ближе расположены марки к границе сжимаемой толщи, тем деформации меньше. Величину деформации слоя грунта можно подучить как разность показаний марок, заложен­ ных вверху и внизу слоя.

Мощность активной зоны под сваями ленточных свайных фундаментов составляет 2,5—4 м (12—16rf). Это значительно больше тех значений, которые были получены В. Н. Голубковым [28].. По данным В. Н, Голубкова, мощность активной зоны при

лабораторные опцты показали, что граница сжимаемой толщи ленточных свайнь;х :фундаментов зависит от расстояния межд> сваями, действующей нагрузки, контакта ростверка с грунтом, времени действия йагрузки.

Г л а в а И

РАСЧЕТ ОСАДОК ЛЕНТОЧНЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

1. ИСХОДНЫЕ' ДАННЫЕ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ

Экспериментальные исследования работы ленточных свайных фундаментов в различных грунтовых условиях показали, что при расстоянии между сваями 3—4rf.ii контакте ростверка с грунтом сваи и зажатый между ними грунт можно с достаточной для практики точностью рассматривать условно как единый массив и расчет осадки, в этом случае сводится к решению плоской за­ дачи с учетом приложения нагрузки внутри полупространства.

Для расчета осадок свайных фундаментов при расположе­ нии свай в один ряд разработан практический метод и получено совместно с С. Я. Гусманом аналитическое решение [7—9].

В работе [11]'дан метод расчета осадок свайных фундаментов при расположении свай в два и три ряда. В данной главе изла­ гается общая методика расчета осадок ленточных свайных фун­ даментов при расположении свай в один, два и три ряда (рис. 2 1 ).

Разработанный метод учитывает такие важные факторы, как глубину приложения нагрузки и передачу ее через боковую по­ верхность фундамента и в плоскости острия свай, размеры фун­ дамента, коэффициент бокового расширения грунта, напряжении

Рис. 21. Ленточные свайные фундаменты с расположением свай

о - в один ряд; б — в два ряда; в — в три ряда

и деформации во всей активной зоне. Для практического поль­ зования с помощью ЭЦВМ составлены таблицы и графики-но­ мограммы, позволяющие с минимальными затратами времени определять осадку ленточных свайных фундаментов.

При решении задачи приняты следующие исходные положе­ ния.

1. Грунт считается линейно-деформируемым телом.

2 . Сваи и зажатый между ними грунт рассматриваются как единый массив (рис. 2 1 ).

3. Нагрузка передается грунту «по боковой поверхности лен­ точных свайных фундаментов и в плоскости нижних концов свай.

порядка. В плоскости нижних концов свай нагрузка распреде­ лена равномерно по ширине фундамента и по параболе; нагруз­ ка передается по участкам рядов свай (дискретно). Расчетные схемы приведены на рис. 2 2 .

В общем виде характер передачи нагрузки через боковую по­ верхность и в плоскости нижних концов свай можно записать;

Рис. 23. Схема действия сосредоточенных сил вну­ три массива (по Е. Мелану)

Рис. 22. Расчетные схемы

параболе; если 6 Ь 6 3 ^=0 ; 6 2 = 0 , то нагрузка переда­ ется по участкам рядов свай (дискретно);

р — погонная нагрузка на свайный фундамент;

п— количество рядов свай.

4.Граница активной зоны находится на глубине, где напря­ жения от свайного фундамента не вызывают деформации грун­ та. Практически границу активной зоны можно принять на глу­

бине, где напряжения не превышают структурной прочности грунта (по Н. А. Цытовичу [6 8 ]). Если отсутствуют данные о структурной прочности сжатия, рекомендуется границу активной зоны принимать на глубине, где дополнительные напряжения не превышают 0 , 1 кгс/см2, так как структурная прочность харак­ терна как для мало- и среднесжимаемых, так и для сильносжимаемых грунтов, и минимальное значение составляет около 0,1 кгс/см2 [1, 34]'.

При решении задачи использована формула М. И. Горбуно- ва-Посадова [29] для вертикальной компоненты перемещения в случае плоской задачи при загрузке основания вертикальными силами р, приложенными на глубине h (рис. 23). Эта формула была получена с точностью до неизвестной функции на основа­ нии решения задачи Е. Мелана [18].

Формула для вертикальной компоненты перемещения имеет вид:

В этой формуле не определена постоянная интегрирования В. Мы определили ее из условия, что на глубине z0 перемещения отсутствуют. Кроме того, анализ формулы (9) показал, что пос­ ле некоторых преобразований и приведения подобных она мо­ жет быть записана в более компактном виде [ 1 0 ]: