книги / Расчет осадок ленточных свайных фундаментов
..pdfнапряжений в межсвайном пространстве и под свайными фун даментами имеет вид:
(31)
где р —погонная нагрузка на свайный фундамент в кгс/см; / — длина сваи в см\
а— безразмерный коэффициент, принимаемый по состав ленным таблицам.
Значения а табулированы для различных расчетных схем при р.=0,2; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5;
у=0,05; 0,1; 0,15; 0,2; ...; 0,4;
у = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,3; 0,9; 0,98; 1,01; |
1,05; |
1,1; 1,2; 1,3; 1,4; ...; 3,3. |
зави |
Анализ таблиц показал, что значения коэффициентов а |
сят в основном от приведенной ширины свайного фундамента и коэффициента бокового расширения грунта. Проведенные рас четы позволили ответить на вопрос о том, получается ли в ниж ней части свай растянутая зона. Некоторые авторы считают, что в нижней части свай возникают растягивающие напряжения, другие утверждают, что напряжения по всей длине свай поло-
Рис. 27. Относительные значения еди ничных напряжений в межсвайном пространстве и под сваями ленточ ных свайных фундаментов в зави симости от приведенной ширины р (а) и коэффициента бокового рас
ширения грунта р- *(б)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 9 |
||
Значения коэффициентов а для |
определения |
напряжений в |
межсвайном |
||||||||
|
|
|
пространстве ленточных свайных фундаментов |
|
|
||||||
и |
|
|
|
|
Значения |
а при $ |
|
|
|
|
|
0.05 |
| |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0.25 |
| 0,3 |
| 0,35 |
| 0,4 |
| 0.45 |
||
1 |
|||||||||||
0,1 |
|
|
|
|
И =0,2 |
|
|
|
|
||
0,6153 |
|
0,5461 |
0,4979 |
0,4551 |
0,4172 0,3831 |
0,3521 0,3240 |
0 ,2986 |
||||
0.2 |
0,6107 |
|
0,5344 |
0,4785 |
0,4320 |
0,3919 0,3567 |
0,3258 |
0,2985 |
0,2744 |
||
0,3 |
0,6039 |
|
0,5140 |
0,4495 |
0,3977 |
0,3545 0,3182 |
0,2875 |
0,2617 |
0,2398 |
||
0,4 |
0,5923 |
|
0,4842 |
0,4092 |
0,3513 |
0,3052 0,2685 |
0,2394 |
0,2162 |
0,1980 |
||
0,5 |
0,5689 |
|
0,4380 |
0,3513 |
0,1881 |
0,2415 0,2073 |
0,1825 |
0,1647 |
0,1522 |
||
0 . 6 |
0,5189 |
|
0,3602 |
0,2635 |
0,2005 |
0,1599 0,1346 0,1197 |
0,1115 |
0,1078 |
|||
0,7 |
0,4064 |
|
0,2183 |
0,1241 |
0,0783 |
0,0599 0,05621 0,0600 |
0,0671 0,0753 |
||||
0,8 |
0,1245 |
|
0,0632 |
0,0978 |
0,0076 |
0,0392 0,002 |
0,0294 |
0,0552 |
0,0756 |
||
0,9 |
—0,7611 |
—0,6147 |
-0,3610 |
0,1715 |
0,0440 0,0405 |
0,0966 |
0,1341 0,1591 |
||||
0,98 —2,5020 —0,7771 |
-0,1151 |
0,1937 |
0,3527 0,4363 |
0,4780 |
0,4956 |
0,4984 |
|||||
1,01 |
10,8669 |
|
8,1570 |
7,0031 |
6,2764 |
5,7346 5,2952 |
4,9237 |
4,6038 |
4,3279 |
||
|
0,6363 |
|
|
|
[I= 0,3 |
|
|
0,3537 |
0,3287 |
||
0,1 |
|
0,5724 |
0,5241 |
0,4825 |
0,4454 |
0,4118 |
0,3813 |
||||
0,2 |
0,6347 |
|
0,5617 |
0,5075 |
0,4621 |
0,4226 |
0,3880 |
0,3574 |
0,3306 |
0,3071 |
|
0,3 |
0,6326 |
|
0,5460 |
0,4832 |
0,4322 |
0,3895 |
0,3536 |
0,3233 |
0,2979 |
0,2767 |
|
0.4 |
0,6278 |
|
0,5227 |
0,4492 |
0,3919 |
0,3463 |
0,3099 |
0,2811 0,2585 |
0,2409 |
||
0,5 |
0,6128 |
|
0,4850 |
0,3996 |
0,3371 |
0,2909 |
0,2570 |
0,2326 |
0,2154 |
0,2037 |
|
0,6 |
0,5735 |
|
0,4183 |
0,3230 |
0,2608 |
0,2208 |
0,1961 |
0,1818 |
0,1743 0,1714 |
||
0,7 |
0,4751 |
|
0,2913 |
0,1995 |
0,1554 |
0,1381 |
0,1354 |
0,1398 |
0,1475 |
0,1562 |
|
0,8 |
0,2136 |
|
0,0338 |
0,0046 |
0,0293 |
0,0681 |
0,1055 |
0,1370 0,1622 |
0,1821 |
||
0,9 |
—0,6292 |
|
—0,4598 —0,1965 |
0,0063 |
0,1187 |
0,1994 |
0,2514 |
0,2850 0,3066 |
|||
0,98 —2,2421 |
|
—0,4453 |
0,1881 |
0,4754 |
0,6176 |
0,6877 |
0,7183 |
0,7266 |
0,7121 |
||
1,01 |
10,2783 |
|
7,5471 |
6,3991 |
5,6951 |
5,1841 |
4,7782 |
4,4389 |
4,1463 |
3,8894 |
|
|
|
|
|
|
= 0,35 |
|
|
|
|
||
0,1 |
0,6448 |
|
0,5822 |
0,5346 |
0,4934 |
0,4564 |
0,4229 |
0,3924 |
0,3649 |
0,3400 |
|
0,2 |
0,6447 |
|
0,5729 |
0,5192 |
0,4740 |
0,4346 |
0,3999 |
0,3694 |
0,3426 |
0,3193 |
|
0,3 |
0,6450 |
|
0,5592 |
0,4968 |
0,4458 |
0,4030 |
0,3670 |
0,3367 |
0,3114 |
0,2904 |
|
0,4 |
0,6428 |
|
0,5387 |
0,4653 |
0,4079 |
0,3621 |
0,3256 |
0,2968 |
0,2743 |
0,2571 |
|
0,5 |
0,6316 |
|
0,5045 |
0,4191 |
0,3564 |
0,3100 |
0,2760 |
0,2517 |
0,2348 |
0,2235 |
|
0,6 |
0,5968 |
|
0,4422 |
0,3470 |
0,2847 |
0,2446 |
0,2200 |
0,2059 |
0,1987 |
0,1966 |
|
0,7 |
0,5038 |
|
0,3211 |
0,2299 |
0,1862 |
0,1694 |
0,1672 |
0,1721 0,1802 |
0,1895 |
||
0 , 8 |
0,2493 |
|
0,0727 |
0,0463 |
0,0730 |
0,1130 |
0,1510 |
0,1828 |
0,2081 0,2281 |
||
0,9 |
—0,5809 |
|
-0,3963 |
-0,1257 |
0,0671 |
0,1970 |
0,2709 |
0,3212 |
0,3530 |
0,3733 |
|
0,98 -2,0876 -0,2898 0,3329 |
0,6104 |
0,7443 |
0,8073 |
0,8319 |
0,8352 |
0,8269 |
|||||
1,01 |
10,3368 |
|
7,0524 |
6,5210 |
5,8236 |
5,3147 |
4,9086 |
4,5678 |
4,2733 |
4,0147 |
|
|
0,6510 |
|
|
|
11=0,4 |
|
0,3994 |
|
0,3469 |
||
0,1 |
|
0,5896 |
0,5422 |
0,5009 |
0,4638 |
0,4300 |
0,3717 |
||||
0,2 |
0,6520 |
|
0,5810 |
0,5275 |
0,4820 |
0,4422 |
0,4073 |
0,3766 |
0,3497 |
0,3266 |
|
0,3 |
0,6540 |
|
0,5688 |
0,5062 |
0,4548 |
0,4114 |
0,3751 |
0,3446 |
0,3192 |
0,2985 |
|
0,4 |
0,6543 |
|
0,5504 |
0,4764 |
0,4183 |
0,3717 |
0,3349 |
0,3059 |
0,2835 |
0,2667 |
|
0,5 |
0,6458 |
|
0,5186 |
0,4324 |
0,3688 |
0,3214 |
0,2873 |
0,2629 |
0,2463 |
0,2356 |
|
0,6 |
0,6142 |
|
0,4592 |
0,3632 |
0,3001 |
0,2591 |
0,2347 |
0,2209 |
0,2144 |
0,2130 |
|
0,7 |
0,5245 |
|
0,3416 |
0,2502 |
0,2065 |
0,1895 |
0,1883 |
0,1938 |
0,2028 |
0,2131 |
|
0,8 |
0,2726 |
|
0,0984 |
0,0748 |
0,1040 |
0,1449 |
0,1846 |
0,2170 |
0,2428 |
0,2634 |
|
0,9 |
—0,5557 |
—0,3518 —0,0703 |
0,1265 |
0,2507 |
0,3300 |
0,3788 |
0,4093 |
0,4285 |
|||
0,98 —1,9681 |
—0,1520 |
0,4643 |
0,7331 |
0,6577 |
0,9141 |
0,9324 |
0,9304 |
0,9181 |
|||
1,01 |
10,4412 |
|
7,7848 |
6,6618 |
5,9654 |
5,4555 |
5,0438 |
4,6982 |
4,3991 4,1365 |
||
I I . |
|
|
|
|
Значения |
а при Э |
|
|
|
|
|
0,05 j |
0.1 |
| |
0,15 | |
0,2 |
0,25 | |
0,3 |
| 0.35 | |
0.4 |
| 0.45 |
||
1 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
м>=о, 5 |
|
|
|
|
|
|
0 ,1 |
0 ,6 4 9 2 |
0 ,5881 |
|
0 ,5 3 9 5 |
0 ,4 9 6 3 |
0 ,4 5 7 2 |
0 ,4 2 1 7 |
0 ,3 8 9 8 |
0 ,3 6 1 8 |
0 ,3 3 7 8 |
|
0 .2 |
0,6501 |
0 ,5 7 8 6 |
|
0 ,5 1 3 0 |
0 ,4 7 4 9 |
0 ,4 3 2 7 |
0 ,3 9 5 7 |
0 ,3 6 3 8 0 ,3 3 6 8 0 ,3 1 4 9 |
|||
0 ,3 |
0 ,6 5 2 3 |
0 ,5 6 5 2 |
|
0 ,4 9 9 3 |
0 ,4 4 4 4 |
0 ,3 9 8 0 |
0 ,3 5 9 4 |
0 ,3 2 7 6 0 ,3 0 2 6 |
0 ,2 8 3 9 |
||
0 ,4 |
0 ,6 5 2 4 |
0,5451 |
|
0 ,4 6 6 6 |
0 ,4 0 4 0 |
0 ,3 5 3 8 |
0 ,3 1 4 5 |
0 ,2 8 4 6 0 ,2 6 3 2 |
0 ,2 4 9 4 |
||
0 ,5 |
0 ,6 4 3 2 |
0 ,5 1 0 8 |
|
0 ,4 1 8 8 |
0 ,3 4 9 9 |
0 ,2 9 8 9 |
0 ,2 6 2 4 |
0 ,2 3 7 9 0 ,2 2 3 3 0 ,2 1 7 7 |
|||
0 ,6 |
0 ,6 0 8 5 |
0 ,4 4 6 7 |
|
0 ,3 4 4 2 |
0,2761 |
0 ,2 3 2 5 |
0 ,2 0 6 9 |
0 ,1 9 4 4 |
0 ,1 9 1 6 |
0 ,1 9 6 2 |
|
0 ,7 |
0 ,5 1 0 2 |
0 ,3 2 0 3 |
|
0 ,2 2 4 3 0 ,1 7 8 5 |
0 ,1 6 2 2 |
0 ,1 6 2 4 0 .1 7 1 6 0 ,1 8 5 9 0 ,2 0 3 6 |
|||||
0 ,8 |
0 ,2 3 5 3 |
0 ,0 6 1 9 |
|
0 ,0 4 4 8 |
0 ,0 8 1 2 |
0,1291 |
0 ,1 7 3 6 |
0,2111 |
0 ,2 4 2 9 |
0 ,2 7 1 3 |
|
0 ,9 |
— 0 ,6 5 7 7 |
— 0,3901 |
|
— 0 ,0 6 7 3 |
0 ,1 4 8 9 |
0 ,2 8 1 7 |
0 ,3 6 2 5 |
0 ,4 1 2 2 0 ,4 4 4 5 0 ,4 6 8 4 |
|||
0 ,9 8 — 1 ,9636 |
— 0 ,0 0 8 9 |
|
0 ,6 2 0 2 |
0 ,8 7 8 9 |
0 ,9 8 9 3 |
1,0297 |
1,0 3 5 5 |
1,0256 |
1 ,0116 |
||
1,01 |
10,8669 |
8 ,1 5 7 0 |
|
7,0031 |
6 ,2 7 6 4 |
5 ,7 3 4 6 |
6 ,2 9 5 2 |
4 ,9 2 3 7 4 ,6 0 3 8 |
4 ,3 2 7 9 |
||
жительные. Результаты расчетов показали, что растягивающие напряжения возникают на участке 0,9—0,98 длины сваи только для свай и свайных фундаментов с малыми значениями приве
денной ширины р = ~ =0,05^-0,15. При приведенной ширине
свайных фундаментов более 0,15 во всех случаях возникают по длине свай только сжимающие напряжения. На рис. 27 приве дены относительные значения единичных напряжений по длине свай и ниже плоскости острия в зависимости от приведенной ши рины фундаментов и коэффициентов бокового расширения
грунта.
В табл. 9 приведены значения коэффициентов а для опреде ления напряжений в межсвайном пространстве ленточных свай ных фундаментов при равномерном распределении сил трения по боковой поверхности и равномерном распределении напряже ний в плоскости острия, а в табл. 1 0 — значения коэффициентов а для определения напряжений под ленточными свайными фун даментами.
Интересно сравнить экспериментальные данные распределе ния напряжений под ленточными свайными фундаментами с расчетными. На рис. 28 даны экспериментальные и теоретиче ские напряжения под свайными фундаментами (модели) при расположении свай в один ряд. Из приведенных данных видно, что при определении напряжений без учета глубины приложения нагрузки получаются завышенные значения, а на основании при веденного выше решения экспериментальные данные имеют не значительные расхождения с расчетными.
На рис. 29 дано сравнение расчетных и экспериментальных напряжений в межсвайном пространстве и под сваями свайного фундамента при расположении свай в два ряда. Сваи сечением 30X30 см, длиной 6 м, расстояние между сваями а = 90 см, на-
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 10 |
|
Значения коэффициентов а для определения напряжений |
под ленточными |
|||||
свайными фундаментами |
|
|
|
|||
|
Значения а при (3 |
|
|
|
||
0 ,0 5 | 0 .1 | 0 ,1 5 |
0,2 |
0 ,2 5 |
0 ,3 |
0 ,3 5 |
0 ,4 |
0 ,4 5 |
|л=0 , 2
1,05 |
6,5123 |
5,1685 |
4,3764 |
3,8563 |
3,5043 |
3,2226 |
2,9931 |
2,7992 |
2,6314 |
1.1 |
4,6950 |
4,2768 |
3,8169 |
3,4487 |
3,1593 |
2,9255 |
2,7306 |
2,5639 |
2,4188 |
1.2 |
3,1180 |
3,1059 |
2,9882 |
2,8345 |
2,6772 |
2,5289 |
2,3930 |
2,2698 |
2,1579 |
1.3 |
2,4362 |
2,4663 |
2,4400 |
2,3806 |
2,3030 |
2,2171 |
2,1293 |
2,0430 |
1,9601 |
1.4 |
2,0450 |
2,0753 |
2,0737 |
2,0506 |
2,0120 |
1,9631 |
1,9079 |
1,8494 |
1,7898 |
1.5 |
1,7843 |
1,8095 |
1,8149 |
1,8063 |
1,7865 |
1,7579 |
1,7230 |
1,6835 |
1,6414 |
1.6 |
1,5946 |
1,6149 |
1,6219 |
1,6194 |
1,6089 |
1,5917 |
1,5690 |
1,5420 |
1,5117 |
1.7 |
1,4484 |
1,4648 |
1,4717 |
1,4718 |
1,4662 |
1,4555 |
1,4403 |
1,4214 |
1,3994 |
1 . 8 |
1,331 |
1,3444 |
1,3507 |
1,3520 |
1,3491 |
1,3422 |
1,3317 |
1,3182 |
1,3019 |
1.9 |
1,2842 |
1,2452 |
1,2508 |
1,2526 |
1,2511 |
1,2465 |
1,2394 |
1,2292 |
1,2169 |
2,0 |
1,1524 |
1,1616 |
1,1664 |
1,1684 |
1,1677 |
1,1646 |
1,1593 |
1,1518 |
1,1424 |
2,1 |
1,0821 |
1,0898 |
1,0941 |
1,0960 |
1,0958 |
1,0937 |
1,0898 |
1,0841 |
1,0767 |
2,2 |
1,0209 |
1,0274 |
1,0312 |
1,0330 |
1,0331 |
0,0317 |
1,0287 |
1,0242 |
1,0184 |
2.3 |
0,9669 |
0,9725 |
0,9758 |
0,9775 |
0,9778 |
0,9678 |
0,9745 |
0,9710 |
0,9963 |
2.4 |
0,9180 |
0,9237 |
0,9266 |
0,9282 |
0,9286 |
0,9279 |
0,9261 |
0,9233 |
0,9114 |
2.5 |
0,8757 |
0,8800 |
0,8826 |
0,8840 |
0,8845 |
0,8840 |
0,8826 |
0,8803 |
0,8771 |
2.6 |
0,8368 |
0,8406 |
0,8429 |
0,8442 |
0,8447 |
0,8443 |
0,8432 |
0,8413 |
0,8387 |
2.7 |
0,8014 |
0,8048 |
0,8068 |
0,8080 |
0,8085 |
0,8082 |
0,8074 |
0,8058 |
0,8036 |
2.8 |
0,7591 |
0,7721 |
0,7739 |
0,7750 |
0,7755 |
0,7754 |
0,7747 |
0,7733 |
0,7714 |
2.9 |
0,7394 |
0,7421 |
0,7438 |
0,7448 |
0,7453 |
0,5452 |
0,7446 |
0,7435 |
0,7419 |
3.0 |
0,7121 |
0,7145 |
0,7160 |
0,7170 |
0,7174 |
0,7174 |
0,7169 |
0,7160 |
0,7146 |
3.1 |
0,6868 |
0,6890 |
0,6904 |
0,6912 |
0,6917 |
0,6917 |
0,6913 |
0,6905 |
0,6893 |
3.20,6633 0,6653 0,6666 0,6674 0,6678 0,6678 0,6675 0,6688 0,6657
3.30,6414 0,6433 0,6444 0,6452 0,6456 0,6456 0,6454 0,6448 0,6438
|
|
|
|
(1=0,3 |
|
|
|
|
|
1,05 |
6,6092 |
5,2410 |
4,4519 |
3,9504 |
3,5921 |
3,3147 |
3,0880 |
2,6475 |
2,7301 |
1,1 |
4,8057 |
4,3681 |
3,8989 |
3,5277 |
3,2379 |
3,0044 |
2,8100 |
2,6438 |
2,4988 |
1,2 |
3,2098 |
3,1932 |
3,0710 |
2,9132 |
2,7526 |
2,6016 |
2,4638 |
2,3390 |
2,2259 |
1,3 |
2,5127 |
2,5401 |
2,5144 |
2,4533 |
2,3736 |
2,2855 |
2,1956 |
2,1074 |
2,0228 |
1.4 |
2,1106 |
2,1412 |
2,1396 |
2,1159 |
2,0764 |
2,0262 |
1,9696 |
1,9045 |
1,8484 |
1,5 |
1,8417 |
1,8675 |
1,8733 |
1,8647 |
1,8447 |
1,8157 |
1,7797 |
1,7392 |
1,6957 |
1.6 |
1,6455 |
1,6666 |
1,6741 |
1,6720 |
1,6616 |
1,6442 |
1,6211 |
1,5934 |
1,5623 |
1.7 |
1,4940 |
1,5112 |
1,5187 |
1,5194 |
1,5141 |
1,5034 |
1,4881 |
1,4688 |
1,4462 |
1.8 |
1,3723 |
1,3865 |
1,3934 |
1,3953 |
1,3927 |
1,3860 |
1,3756 |
1,3618 |
1,3453 |
1.9 |
1,2717 |
1,2836 |
1,2898 |
1,2921 |
1,2910 |
1,2868 |
1,2795 |
1,2695 |
1,2571 |
2,0 |
1,1868 |
1,1967 |
1,2022 |
1,2047 |
1,2045 |
1,2018 |
1,1966 |
1,1891 |
1,1797 |
2,1 |
1,1137 |
1,1222 |
1,1271 |
1,1295 |
1,1298 |
1,1281 |
1,1243 |
1,1167 |
1,1114 |
2,2 |
1,0501 |
1,0574 |
1,0617 |
1,0640 |
1,0646 |
1,0635 |
1,0608 |
1,0565 |
1,0507 |
2,3 |
0,9939 |
1,0003 |
1,0042 |
1,0064 |
1,0071 |
1,0064 |
1,0044 |
1,0011 |
0,9965 |
2,4 |
0,9441 |
0,9496 |
0,9531 |
0,9551 |
0,9559 |
0,9556 |
0,9541 |
0,9514 |
0,9477 |
2,5 |
0,8993 |
0,9042 |
0,9073 |
0,9091 |
0,9100 |
0,9099 |
0,9088 |
0,9067 |
0,9037 |
2,6 |
0,8589 |
0,8632 |
0,8660 |
0,8678 |
0,8686 |
0,8686 |
0,8678 |
0,8661 |
0,8636 |
2,7 |
0,8221 |
0,8260 |
0,8286 |
0,8302 |
0,8310 |
0,8311 |
0,8305 |
0,8292 |
0,8271 |
2,8 |
0,7886 |
0,7921 |
0,7944 |
0,7959 |
0,7967 |
0,7969 |
0,7964 |
0,7954 |
0,7936 |
2,9 |
0,7578 |
0,7610 |
0,7631 |
0,7645 |
0,7653 |
0,7655 |
0,7652 |
0,7643 |
0,7628 |
3,0 |
0,7294 |
0,7323 |
0,7343 |
0,7356 |
0,7363 |
0,7366 |
0,7364 |
0,7356 |
0,7344 |
3,1 |
0,7032 |
0,7059 |
0,7076 |
0,7088 |
0,7096 |
0,7099 |
0,7097 |
0,7091 |
0,7081 |
3,2 |
0,6788 |
0,6813 |
0,6829 |
0,6841 |
0,6848 |
0,6851 |
0,6850 |
0,6845 |
0,6836 |
3,3 |
0,6562 |
0,6584 |
0,6600 |
0,6610 |
0,6617 |
0,6620 |
0,6620 |
0,6616 |
0,6608 |
*0 |
|
|
|
Значения а при 0 |
|
|
|
|
||
1 |
0,05 |
0,1 |
| 0,15 |
1 0.2 |
0,25 | |
0,3 |
| |
0,35 |
0.4 |
| 0,45 |
|
|
|
|
|1—0135 |
|
|
|
|
|
|
1,05 |
6,6992 |
5,3044 |
4,5100 |
4,0077 |
3,6493 |
3,3717 |
|
3,1447 |
2,5730 |
2,7877 |
1,1 |
4,8911 |
4,4383 |
3,9597 |
3,8824 |
3,2907 |
3,0555 |
|
2,8592 |
2,6918 |
2,5458 |
1,2 |
3,2739 |
3,2546 |
3,1287 |
2,9675 |
2,8032 |
2,6494 |
|
2,5091 |
2,3822 |
2,2674 |
1.3 |
2,5641 |
2,5932 |
2,5647 |
2,5019 |
2.4203 |
2,3302 |
|
2,2383 |
2,1481 |
2,0618 |
1.4 |
2,1536 |
2,1846 |
2,1830 |
2,1588 |
2,1185 |
2,0671 |
|
2,0091 |
1,9476 |
1,8851 |
1.5 |
1,8788 |
1,9052 |
1,9113 |
1,9027 |
1,8823 |
1,8527 |
|
1,8160 |
1,7744 |
1,7299 |
1.6 |
1,6780 |
1,6998 |
1,7077 |
1,7058 |
1,6954 |
1,6778 |
|
1,6542 |
1,6258 |
1,5940 |
1.7 |
1,5230 |
1,5408 |
1,5488 |
1,5497 |
1,5445 |
1,5338 |
|
1,5183 |
1,4986 |
1,4756 |
1 . 8 |
1,3984 |
1,4131 |
1,4205 |
1,4227 |
1.4204 |
1,4137 |
|
1,4032 |
1,3893 |
1,3724 |
1.9 |
1,2954 |
1,3077 |
1,3144 |
1,3171 |
1,3163 |
1,3131 |
|
1,3049 |
1,2948 |
1,2822 |
2,0 |
1,2053 |
1,2188 |
1,2247 |
1,2276 |
1,2276 |
1,2251 |
|
1,2200 |
1,2125 |
1,2029 |
2,1 |
1,1625 |
1,1425 |
1,1478 |
1,1505 |
1,1511 |
1,1496 |
|
1,1459 |
1,1404 |
1,1330 |
2,2 |
1,0683 |
1,0761 |
1,0808 |
1,0834 |
1,0834 |
1,0834 |
|
1,0808 |
1,0766 |
1,0708 |
2.3 |
1,0109 |
1,0177 |
1,0218 |
1,0244 |
1,0254 |
1,0249 |
|
1,0230 |
1,0198 |
1,0152 |
2.4 |
0,9897 |
0,9657 |
0,9695 |
0,9718 |
0,9729 |
0,9727 |
|
0,9714 |
0,9689 |
0,9652 |
2.5 |
0,9139 |
0,9192 |
0,9226 |
0,9248 |
0,9259 |
0,9260 |
|
0,9250 |
0,9230 |
0,9201 |
2.6 |
0,8725 |
0,8773 |
0,8804 |
0,8824 |
0,8835 |
0,8837 |
|
0,8830 |
0,8815 |
0,8790 |
2.7 |
0,8349 |
0,8392 |
0,8420 |
0,8439 |
0,8449 |
0,8453 |
|
0,8448 |
0,8435 |
0,8416 |
2 . 8 |
0,8006 |
0,8045 |
0,8071 |
0,8088 |
0,8099 |
0,8102 |
0,8099 |
0,8089 |
0,8073 |
|
2.9 |
0,7691 |
0,7726 |
0,7750 |
0,7766 |
0,7777 |
0,7781 |
|
0,7779 |
0,7771 |
0,7758 |
3.0 |
0,7401 |
0,7433 |
0,7455 |
0,7470 |
0,7480 |
0,7485 |
|
0,7484 |
0,7478 |
0,7466 |
3.1 |
0,7133 |
0,7163 |
0,7183 |
0,7197 |
0,7206 |
0,7211 |
|
0,7211 |
0,7206 |
0,7197 |
3.20,6884 0,6912 0,6930 0,6944 0,6983 0,6957 0,6958 0,6954 0,6946
3.30,6652 0,6678 0,6695 0,6708 0,6717 0,6721 0,6722 0,6719 0,6713
11=0,4
1,05 |
6,8326 |
5,3948 |
4,5874 |
4,0797 |
3,7194 |
3,4374 |
3,2079 |
3,0132 |
2,8445 |
1,1 |
5,0075 |
4,5332 |
4,0397 |
3,6544 |
3,3572 |
3,1158 |
2,9163 |
2,7459 |
2,5975 |
1,2 |
3,3563 |
3,3337 |
3,2024 |
3,0452 |
2,8673 |
2,7076 |
2,5633 |
2,4328 |
2,3151 |
1.3 |
2,6283 |
2,6574 |
2,6274 |
2,5624 |
2,4791 |
2,3849 |
2,2898 |
2,1966 |
2,1075 |
1.4 |
2,2066 |
2,2383 |
2,2365 |
2,2117 |
2,1991 |
2,1170 |
2,0569 |
1,9932 |
1,9285 |
1.5 |
1,9240 |
1,9512 |
1,9577 |
1,9491 |
1,9291 |
1,8976 |
1,8597 |
1,8167 |
1,7704 |
1.6 |
1,7174 |
1,7400 |
1,7485 |
1,7468 |
1,7371 |
1,7183 |
1,6940 |
1,6647 |
1,6317 |
1.7 |
1,5578 |
1,5765 |
1,5850 |
1,5864 |
1,5820 |
1,5705 |
1,5545 |
1,5344 |
1,5104 |
1.8 |
1,4296 |
1,4451 |
1,4530 |
1,4557 |
1,4542 |
1,4470 |
1,4363 |
1,4280 |
1,4045 |
1.9 |
1,3236 |
1,3367 |
1,3439 |
1,3470 |
1,371 |
1,3425 |
1,3352 |
1,3249 |
1,3119 |
2,0 |
1,2340 |
1,2451 |
1,2516 |
1,2549 |
1,2558 |
1,2529 |
1,2478 |
1,2403 |
1,2305 |
2,1 |
1,1570 |
1,1666 |
1,1724 |
1,1756 |
1,1770 |
1,1752 |
1,1716 |
1,1661 |
1,1585 |
2,2 |
1,0899 |
1,0983 |
1,1035 |
1,1065 |
1,1085 |
1,1071 |
1,1046 |
1,1004 |
1,0949 |
2.3 |
1,0309 |
1,0282 |
1,0428 |
1,0457 |
1,0475 |
1,0469 |
1,0451 |
1,0420 |
1,0374 |
2.4 |
0,9783 |
0,9848 |
0,9890 |
0,9917 |
0,9935 |
0,9932 |
0,9920 |
0,9896 |
0,9859 |
2.5 |
0,9312 |
0,9370 |
0,9408 |
0,9433 |
0,9451 |
0,9450 |
0,9442 |
0,9424 |
0,9394 |
2.6 |
0,8886 |
0,8939 |
0,8973 |
0,8997 |
0,9015 |
0,9015 |
0,9010 |
0,8996 |
0,8972 |
2.7 |
0,8500 |
0,8548 |
0,8579 |
0,8601 |
0,8619 |
0,8620 |
0,8617 |
0,8606 |
0,8587 |
2.8 |
0,8148 |
0,8191 |
0,8220 |
0,8240 |
0,8257 |
0,8260 |
0,8258 |
0,8250 |
0,8234 |
2.9 |
0,7825 |
0,7864 |
0,7891 |
0,7910 |
0,7926 |
0,7929 |
0,7929 |
0,7923 |
0,7910 |
3.0 |
0,7527 |
0,7563 |
0,7588 |
0,7606 |
0,7621 |
0,7625 |
0,7626 |
0,7621 |
0,7610 |
3.1 |
0,7252 |
0,7285 |
0,7308 |
0,7325 |
0,7340 |
0,7344 |
0,7345 |
0,7342 |
0,7333 |
3.2 |
0,6997 |
0,7027 |
0,7049 |
0,7065 |
0,7079 |
0,7083 |
0,7085 |
0,7083 |
0,7075 |
3.3 |
0,6759 |
0,6788 |
0,6808 |
0,6823 |
0,6837 |
0,6841 |
0,6843 |
0,6841 |
0,6836 |
|
|
|
|
З н а ч е н и я а п р и ? |
|
|
|
||
|
0 ,0 5 |
0,1 |
0 ,1 5 |
0,2 |
0 ,2 5 |
0 , 3 |
0 ,3 5 |
0 , 4 |
0 ,4 5 |
|
|
|
|
fi= о,5 |
|
|
|
|
|
1,05 |
7,3274 |
5,7095 |
,8308 |
4,2855 |
3,8980 |
3,5973 |
3,3509 |
3,1427 |
2,9639 |
и |
5,4013 |
4,8475 |
3,2929 |
3,8666 |
3,5386 |
3,2761 |
3,0584 |
2,8734 |
2,7135 |
1,2 |
3,6130 |
3,5794 |
3,4284 |
3,2392 |
3,0486 |
2,8708 |
2,7092 |
2,5640 |
2,4338 |
1.3 |
2,8200 |
2,8494 |
2,8147 |
2,7410 |
2,6454 |
2,5399 |
2,4322 |
2,3269 |
2,2267 |
1,4 |
2,3606 |
2,3949 |
2,3930 |
2,3653 |
2,3184 |
2,2583 |
2,1900 |
2,1175 |
2,0441 |
1,5 |
2,0530 |
2,0838 |
2,0916 |
2,0820 |
2,0590 |
2,0246 |
1,9815 |
1,9325 |
1,8798 |
1,6 |
1,8284 |
1,8539 |
1,8842 |
1,8632 |
1,8521 |
1,8321 |
1,8047 |
1,7713 |
1,7337 |
1,7 |
1,6551 |
1,6765 |
1,6870 |
1,6894 |
1,6845 |
1,6728 |
1,6560 |
1,6320 |
1,6049 |
1.8 |
1,5161 |
1,5341 |
1,5439 |
1,5479 |
1,5463 |
1,5395 |
1,5278 |
1,5117 |
1,4918 |
1,9 |
1,4012 |
1,4166 |
1,4256 |
1,4301 |
1,4303 |
1,4265 |
1,4187 |
1,4073 |
1,3925 |
2.0 |
1,3043 |
1,3175 |
1,3257 |
1,3303 |
1,3317 |
1,3296 |
1,3244 |
1,3164 |
1,3051 |
2,1 |
1,2211 |
1,2327 |
1,2400 |
1,2445 |
1,2464 |
1,2456 |
1,2421 |
1,2361 |
1,2277 |
2.2 |
1,1487 |
1,1589 |
1,1656 |
1,1699 |
1,1720 |
1,1719 |
1,1697 |
1,1653 |
1,1588 |
2,3 |
1,0851 |
1,0941 |
1,1001 |
1,1042 |
1,1065 |
1,1069 |
1,1055 |
1,1022 |
1,0972 |
2,4 |
1,0288 |
1,0365 |
1,0420 |
1,0459 |
1,0482 |
1,0489 |
1,0484 |
1,0457 |
1,0418 |
2.5 |
0,9778 |
0,9851 |
0,9901 |
0,9937 |
0,9960 |
0,9970 |
0,9966 |
0,9948 |
0,9917 |
2,6 |
0,9321 |
0,9387 |
0,9433 |
0,9467 |
0,9490 |
0,9500 |
0,9500 |
0,9487 |
0,9463 |
2,7 |
0,8907 |
0,8966 |
0,9009 |
0,9041 |
0,9062 |
0,9075 |
0,9076 |
0,9067 |
0,9048 |
2,8 |
0,8529 |
0,8584 |
0,8623 |
0,8653 |
0,8674 |
0,8687 |
0,8690 |
0,8684 |
0,8668 |
2,9 |
0,8183 |
0,8233 |
0,8270 |
0,8298 |
0,8318 |
0,8331 |
0,8335 |
0,8331 |
0,8319 |
3,0 |
0,7864 |
0,7911 |
0,7945 |
0,7972 |
0,7991 |
0,8004 |
0,8009 |
0,8007 |
0,7998 |
3,1 |
0,7570 |
0,7614 |
0,7646 |
0,7671 |
0,7689 |
0,7702 |
0,7708 |
0,7707 |
0,7700 |
3,2 |
0,7298 |
0,7338 |
0,7368 |
0,7392 |
0,7410 |
0,7422 |
0,7428 |
0,7428 |
0,7423 |
3,3 |
0,7044 |
0,8082 |
0,7110 |
0,7133 |
0,7150 |
0,7162 |
0,7169 |
0,7170 |
0,7166 |
Рис. 28. Экспериментальные и расчетные эпюры напряжений под свайными фундаментами при од норядном расположении свай (мо дели)
о |
I — экспериментальная |
кривая |
при |
||||
расстоянии между |
сваями |
64; |
5 — то |
||||
|
же, |
34; |
3 —расчетная |
по |
формуле |
||
<2 |
(31); |
4 — расчетная |
без |
учета |
глуби |
||
|
|
ны |
приложения нагрузки |
|
|||
|
|
|
10 |
|
1,5 |
|
к г с /с м ? |
Z.CM
грузка на сваю 20 тс. Приведенная ширина свайного фундамента
а |
1 2 *- |
р = - j |
— —g—=0,2. Сваи забиты в суглинок мягкопластич |
ной, тугопластичной консистенции мощностью 15 м. Объемный вес грунта 1 , 8 T/JM3; коэффи
циент пористости 0,69—0,74; угол внутреннего трения 16°, сила сцепления 0,17 кгс/см2, модуль деформации 80—
1 2 0 кгс/см2.
Рис. 29. Расчетные и эксперимен тальные напряжения в межсвайном пространстве и под сваями свайного фундамента при расположении свай в два ряда
У—от свай; 2 —от ростверка; 3 — суммар ные; 4 — экспериментальные
Приведенные результаты показывают, что разработанный метод позволяет с достаточной для практики точностью опреде лять напряжения в межсвайном пространстве и под сваями лен точных свайных фундаментов
Г л а в а IV
РАСЧЕТ ОСАДОК СВАИ И СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ВО ВРЕМЕНИ
1.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Вглаве II даны методы расчета полной осадки ленточных свайных фундаментов, основанные на теории упругости, с уче том приложения нагрузки внутри полупространства. Однако в практике проектирования часто возникает необходимость рас считывать осадки фундаментов во времени, так как разность осадок во времени может быть больше предельно допустимой разности осадок. Кроме того, большое значение имеет скорость протекания осадок во времени. Поэтому расчет осадок во вре мени является одним из основных вопросов проектирования фундаментов по предельным состояниям.
Физической природе деформации грунтов и горных пород по
священы теоретические и экспериментальные |
исследования |
К. Терцаги, Н. А. Цытовича [67, 6 8 ], М. Н. Гольдштейна [31
Н.Я. Денисова [34], В. А. Флорина [63], H. Н. Маслова '52 H. X. Арутюняна [2], С. Р. Месчяна [53], Ю. К. Зарецкого [44_ Ж- С. Ержанова [43], М. В. Малышева, 3. Г. Тер-Мартиросяна
[67]и др. Эти исследования позволили разработать методы
расчета осадок фундаментов во времени и учесть такой важный фактор, как ползучесть грунта. Ползучесть грунта необходимо учитывать и при расчете осадок свайных фундаментов.
Попытка использования различных физических теорий для составления реологического уравнения вызывает большие труд ности. Наиболее приемлемой теорией, на наш взгляд, связыва ющей напряжения, деформации и время, является феноменоло гическая теория наследственной ползучести, которая прини мается для описания наследственных свойств металлов, бето на, пластмасс и полимерных материалов. Использование этой теории для описания свойств такой сложной в реологическом отношении среды, как грунт, вполне оправдано.
Вработах [17, 18] даны методы расчета осадок свай и свай ных фундаментов во времени с учетом ползучести грунта.
Вэтой главе приводятся результаты использования нелиней ной теории наследственности для описания зависимости осадок свай и свайных фундаментов во времени под действием посто янных и переменных нагрузок, грунт рассматривался как одно компонентная система.
2.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОЙ
ТЕОРИИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ЗАВИСИМОСТИ ОСАДКИ СВАЙ
ВО ВРЕМЕНИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПОСТОЯННОЙ НАГРУЗКИ
Основные положения теории наследственно-упругого тела развиты в работах Больцмана и Вольтерра. Закон Гука в этой теории заменяется интегральным соотношением
|
E e ( t ) - o ( t ) + г:f |
K ( t— z) о (т) d-, |
|
(32) |
|||
|
|
— СО |
|
|
|
|
|
где |
Е — мгновенный линейный модуль деформации; |
|
|||||
|
е — относительная деформация; |
|
|
|
|||
|
о — напряжение; |
|
|
|
|
|
|
K |
( t —т ) — ядро ползучести — характеристика среды. Функция |
||||||
K(t—т) характеризует скорость |
ползучести |
материала при |
по |
||||
стоянной единичной |
нагрузке. |
Успех |
применения |
уравнения |
|||
(32) для количественного описания сред зависит |
от правиль |
||||||
ности выбора ядра ползучести. |
описывает |
закономерности |
де |
||||
Зависимость (32) |
хорошо |
||||||
формации во времени скелета грунта |
[67] |
и горных пород |
[43] |
||||
даже с помощью абелева ядра. Однако в тех случаях, когда за кономерности деформации носят нелинейный характер, грунты
не подчиняются уравнению (32) [25]. В таких случаях обычно используют уравнение нелинейной теории наследственности, предложенное Ю. Н. Работновым [60],
ф [е (01 = сг ( 0 + j К (t — ъ) о (z) d z. |
(33) |
о |
|
Нелинейность свойств среды учитывается здесь функцией ф. Соотношение (3 3 ) пригодно для описания кривых ползучести при постоянной и переменной нагрузках.
Примем связь между осадкой сваи, нагрузкой и временем в
виде соотношения |
|
Ф [5 (01 = P(t) + j К (t — i) P(t) d - |
(34) |
где S(t) и р (t) — осадка и нагрузка, соответствующие моменту времени t, отсчитываемому от начала нагру жения сваи [при /«О получим из уравнения (34) величину упругой осадки] ;
K(t—т ) — ядро последействия, характеризующее ско рость внедрения сваи в грунт при постоянной единичной нагрузке.
Анализ результатов полевых и лабораторных эксперимен
тальных исследований осадок свай и свайных фундаментов |
по |
казал, что функция ф может быть принята в виде: |
|
Ф 1-5 (01 = b tg В 5. |
(35) |
Известно, что рост осадки во времени одиночных свай и свайных фундаментов при нагрузках, не превышающих несу щей способности, носит затухающий характер. В песчаных грун тах затухание осадок происходит быстро, а в глинистых грунтах медленно. Затухающие во времени процессы хорошо описыва ются с помощью уравнения (33), если ядро интегрального уравнения K ( t —т) выразить для песчаных грунтов в виде экспо ненциальной функции
K ( t - z ) = f]A e ~ n U — |
), |
(36) |
а для глинистых грунтов (однокомпонентных) |
|
|
K ( t - Z ) = |
, |
(37) |
где т) — коэффициент, имеющий размерность |
\/t. |
|
Подставим значения ф и К в уравнение |
(34) и, решая его от |
|
носительно 5, получим уравнения роста осадки во времени при постоянной нагрузке для сван, работающих в песчаных грунтах:
5 = -i- |
arctg -£ [1 + Л (1 - е ~ г‘% |
(38) |
О |
О |
|
а для свай, работающих в глинистых грунтах,
s= 4- arctg -г п + л*4-*]-
Во
Для того чтобы воспользоваться уравнениями (38) и (39) при расчете осадок свай, работающих в различных грунтовых условиях, необходимо определить константы В, A, b и Я. Значе ния их могут быть вычислены то результатам испытания свай в аналогичных грунтовых условиях, причем достаточно иметь гра фики осадки во времени от первых ступеней нагрузки (доста точно первых двух ступеней нагрузки). При 0 из уравнений (38) и (39) получаем:
В = SQ arctg о , |
(40) |
где So — величина осадки, измеренная сразу после приложения нагрузки р.
Значение b подбирается из предельных значений tg и arctg. При этом берется в расчет диапазон нагрузки р.
Для определения значения А по графику осадки во времени берется любое время tn, которому соответствует величина осадки Sn. Решая уравнения (38) и (39) относительно А, получим соот ветственно для песчаных грунтов
ь_
А = р |
- г 4'* |
(41) |
1 |
|
а для однокомпонентных .глинистых грунтов
ь_ |
tg BSn- |
1 |
|
А = р |
д -х |
» |
(42) |
где Sn — величина осадки в момент времени tn при нагрузке р. Параметр Я обладает устойчивостью для многих материалов
и его значение можно'принять равным 0,7 [43, 60].
Определив по результатам испытания одной сваи при по стоянной нагрузке значения коэффициентов А, В, Ь, Я, можно по формулам (38) и (39) найти величину осадки свай, загруженных различными нагрузками р, в любой момент времени. Следует отметить, что уравнения (38) и (39) могут быть использованы только для тех грунтовых условий, для которых определены кон станты, и для площадок, сложенных аналогичными грунтами.
Для сравнения расчетных осадок свай во времени по форму лам (38) и (39) с действительными осадками были организова ны специальные полевые экспериментальные исследования со сваями длиной 5,6 и 6,5 м, сечением 30X30 см в глинистых грун-