СНиП 2.02.02-85, часть 6
(1)
где – нормальное контактное напряжение в точке, находящейся на расстоянии х от центра подошвы сооружения;
– относительное нормальное контактное напряжение в соответствующей точке, определяемое по табл. 1 в зависимости от (ниже уровня воды удельный вес грунта следует принимать с учетом взвешивающего действия воды);
– среднее нормальное контактное напряжение по подошве сооружения ();
б) в случае внецентренного приложения к основанию равнодействующей внешних сил и отсутствия растягивающих напряжений по контакту подошвы фундамента с основанием при – по формуле
(2)
где , x – то же, что в формуле (1);
ep – эксцентриситет приложения нагрузки, нормальной к плоскости подошвы сооружения;
mk – коэффициент, определяемый по табл. 2.
Примечание. При подстановке в формулу (2) ep и х следует учитывать их знак относительно начала координат, принимаемого в центре подошвы сооружения.
Таблица 1
Значения
|
при , равном |
||||||
0,5
|
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
|
0 |
1,18 |
1,22 |
1,28 |
1,34 |
1 ,38 |
1,40 |
1,42 |
0,1 |
1,17 |
1,21 |
1,27 |
1,32 |
1 ,36 |
1,38 |
1,40 |
0,2 |
1,16 |
1,20 |
1,25 |
1,29 |
1 ,33 |
1,35 |
1,36 |
0,3 |
1,14 |
1,17 |
1,20 |
1,24 |
1 ,27 |
1,29 |
1,30 |
0,4 |
1,11 |
1,14 |
1,15 |
1,18 |
1 ,20 |
1,22 |
1,23 |
0,5 |
1,08 |
1,09 |
1,09 |
1,10 |
1 ,11 |
1,12 |
1,12 |
0,6 |
1,03 |
1,02 |
1,01 |
1,00 |
0,99 |
0,98 |
0,98 |
0,7 |
0,98 |
0,95 |
0,91 |
0,87 |
0,85 |
0,83 |
0,82 |
0,8 |
0,92 |
0,87 |
0,80 |
0,74 |
0,70 |
0,67 |
0,65 |
0,9 |
0,82 |
0,74 |
0,68 |
0,59 |
0,50 |
0,46 |
0,43 |
1,0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Таблица 2
Значения коэффициента mk
Число моделирования |
0,5
|
1 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
Коэффициент mk |
1,221 |
1,296 |
1,345 |
1,402 |
1,464 |
1,501 |
1,628 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 11
Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ
1. Осадка основания определяется методом послойного суммирования в соответствии с п. 7.7. Дополнительные вертикальные напряжения в середине i – го слоя грунта принимаются равными полусумме указанных напряжений на верхней z i-1 и нижней z i границах слоя.
2. Значение дополнительного вертикального напряжения на глубине zi основания от нагрузок р и пригрузок q определяется по формуле
где р – среднее фактическое вертикальное давление на грунт по подошве фундамента;
– коэффициент, учитывающий изменение по глубине дополнительного давления в грунте и принимаемый по таблице для прямоугольной формы подошвы в зависимости от относительной глубины и отношения сторон , для круглой – от отношения
– коэффициент, определяемый для прямоугольной пригрузки по чертежу а , а для треугольной – по чертежу б.
Допускается пригрузку аппроксимировать прямоугольной, треугольной или трапецеидальной эпюрой в зависимости от формы засыпаемого котлована. В последнем случае осадки складываются из определенных для прямоугольной и треугольной нагрузок.
Значения коэффициента
Круг лые фундаменты |
Прямоугольные фундаменты с отношением сторон , равным |
|||||||
|
1 |
1,4 |
1,8 |
2,4 |
3,2 |
5 |
10 |
|
0,0 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
0,4 |
0,949 |
0,960 |
0,972 |
0,975 |
0,976 |
0,977 |
0,977 |
0,977 |
0,8 |
0,756 |
0,800 |
0,848 |
0,866 |
0,875 |
0,879 |
0,881 |
0,881 |
1,2 |
0,547 |
0,606 |
0,682 |
0,717 |
0,740 |
0,749 |
0,754 |
0,775 |
1,6 |
0,390 |
0,449 |
0,532 |
0,578 |
0,612 |
0,630 |
0,639 |
0,642 |
2,0 |
0,285 |
0,336 |
0,414 |
0,463 |
0,505 |
0,529 |
0,545 |
0,550 |
2,4 |
0,214 |
0,257 |
0,325 |
0,374 |
0,419 |
0,449 |
0,470 |
0,477 |
2,8 |
0,165 |
0,201 |
0,260 |
0,304 |
0,350 |
0,383 |
0,410 |
0,420 |
3,2 |
0,130 |
0,160 |
0,210 |
0,251 |
0,294 |
0,329 |
0,360 |
0,374 |
3,6 |
0,106 |
0,130 |
0,173 |
0,209 |
0,250 |
0,285 |
0,320 |
0,337 |
4,0 |
0,087 |
0,108 |
0,145 |
0,176 |
0,214 |
0,248 |
0,285 |
0,306 |
4,4 |
0,073 |
0,091 |
0,122 |
0,150 |
0,185 |
0,218 |
0,256 |
0,280 |
4,8 |
0,062 |
0,077 |
0,105 |
0,130 |
0,161 |
0,192 |
0,230 |
0,258 |
5,2 |
0,052 |
0,066 |
0,091 |
0,112 |
0,141 |
0,170 |
0,208 |
0,239 |
5,6 |
0,046 |
0,058 |
0,079 |
0,099 |
0,124 |
0,152 |
0,189 |
0,223 |
6,0 |
0,040 |
0,051 |
0,070 |
0,087 |
0,110 |
0,136 |
0,172 |
0,208 |
Пр имечание. При определении дополнительных вертикальных напряжений на глубине z i от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, значения коэффициентов умножаются на 0,25. |
Графики для определения коэффициента
a – для прямоугольной пригрузки; б – для треугольной пригрузки
ПРИЛОЖЕНИЕ 12
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ ПРИ СРЕДНЕМ ДАВЛЕНИИ ПОД ПОДОШВОЙ СООРУЖЕНИЯ, ПРЕВЫШАЮЩЕМ РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТА
Осадка основания при среднем давлении под подошвой сооружения р , превышающем расчетное сопротивление грунта основания, определяется по формуле
где К p – коэффициент увеличения осадки при учете областей пластических деформаций, определяемый для однородного в пределах сжимаемой толщи грунта Нс при ширине сооружения м и по чертежу, в других случаях – по результатам специальных исследований;
s – осадка, определяемая по указаниям п. 7.7 и обязательного приложения 11.
График для определения коэффициента Kp
* Примечание. Цифры на кривых: j =30 ° , 20 ° , 15 ° , 10 ° , 5 ° заменить соответственно на цифры j =0 ° , 5 ° , 10 ° , 15 ° , 20 ° .
Согласно БСТ № 1 1989.
ПРИЛОЖЕНИЕ 13
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПЕРВИЧНОЙ КОНСОЛИДАЦИИ ГРУНТА
Степень первичной консолидации грунта U 1 в расчетный момент времени от начала роста нагрузки определяется по чертежу,
где – коэффициент степени консолидации
();
время роста нагрузки;
h0 – расчетная толщина слоя, определяемая по п. 3.5;
– коэффициент консолидации грунта в вертикальном направлении.
В случае мгновенного приложения нагрузки степень первичной консолидации определяется по чертежу для = 0,01 и
График зависимости степени консолидации U 1 от – для различных значений
ПРИЛОЖЕНИЕ 14
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЕЧНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ГРАВИТАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ С ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПОДОШВОЙ НА НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
1. Смещение сооружения определяется по формуле
(1)
где Q – суммарная горизонтальная нагрузка на 1 м длины сооружения
(черт. 1);
n – число слоев грунта в пределах смещаемой толщи Hdis ;
Ф – коэффициент, определяемый по черт. 2 в зависимости от отношения глубины залегания подошвы i –го слоя грунта к полуширине сооружения b /2;
– модуль деформации смещаемого слоя грунта.
Черт. 1. Cx емы к определению горизонтальных смещений сооружений
а – при однородном основании; б – при горизонтально–слоистом основании; Q – горизонтальная сила; – модули деформации смещаемых слоев; Hdis – расчетная толщина смещаемого слоя
Черт. 2. График для определения коэффициента Ф
2. В суммарную горизонтальную нагрузку Q следует включать все силы, действующие на сооружение в направлении сдвига, за вычетом сил отпора, принимаемых равными давлению грунта в состоянии покоя.
3. Модуль деформации грунта в смещаемом слое принимается равным 1 , 2 – для глинистых грунтов и 1 , 5 – для песчаных грунтов, где – то же, что в обязательном приложении 3.
4 . Расчетная глубина смещаемой толщи Hdis принимается равной:
(2)
где – глубина сжимаемой толщи, определяемая в соответствии с п. 7.9.
ПРИЛОЖЕНИЕ 15
Рекомендуемое
РАСЧЕТ СУММАРНОЙ ОСАДКИ ПЛОТИН ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
При расчете суммарной осадки s плотины из грунтовых материалов тело плотины делится на п элементарных слоев. Значения осадки s на момент времени t на рассматриваемой вертикали определяется по формуле
s = (1)
где i – номер элементарного слоя, считая снизу вверх;
n – число слоев;
– толщина i –го слоя;
H – высота плотины;
– начальный коэффициент пористости i –го слоя;
– коэффициент пористости i –го слоя в момент времени t , определяемый по компрессионной кривой в зависимости от
– эффективное вертикальное напряжение в скелете грунта в середине i –го слоя в момент времени t ;
– полное вертикальное напряжение в середине i –го слоя в момент времени t , принимаемое равным весу вышеуложенного грунта ;
– поровое давление в той же точке в момент времени t , определяемое методами теории консолидации;
– удельный вес грунта тела плотины с учетом водонасыщения;
h – расстояние по вертикали от рассматриваемой точки до внешнего контура тела плотины или поверхности воды в водохранилище.
ПРИЛОЖЕНИЕ 16
Справочное
ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Коэффициенты надежности
– коэффициент условий работы;
– коэффициент надежности по грунту;
– коэффициент надежности по степени ответственности сооружения;
– коэффициент сочетания нагрузок;
– коэффициент условий работы, учитывающий зависимость реактивного давления грунта с низовой стороны сооружения от горизонтального смещения сооружения при потере им устойчивости.
Характеристики грунтов
Xn – нормативное значение характеристики;
Х – расчетное значение ;
– доверительная вероятность расчетных значений;
– плотность;
– плотность в сухом состоянии;
– плотность частиц;
IL – показатель текучести;
g – удельный вес;
е – коэффициент пористости;
a – коэффициент уплотнения;
с – удельное сцепление;
– угол внутреннего трения;
Е – модуль деформации;
v – коэффициент поперечной деформации (Пуассона) ;
k – коэффициент фильтрации;
– коэффициент консолидации;
– коэффициент степени консолидации;
U 1 – степень первичной консолидации;
U 2 – степень вторичной консолидации;
–коэффициенты упругой и гравитационной водоотдачи;
– параметры ползучести;
q – коэффициент водопоглощения;
– градиенты напора соответственно критический и действующий;
– критическая и действующая скорости фильтрации;
– показатель гибкости фундамента;
– предел прочности на одноосное сжатие отдельности (массива) скальных грунтов;
– предел прочности на одноосное растяжение отдельности (массива) скальных грунтов;
– предел прочности на смятие массива скального грунта;
– скорости распространения продольных и поперечных волн в скальном массиве.
Нагрузки, напряжения, сопротивления
F – обобщенная расчетная сдвигающая сила ;
R – обобщенная расчетная сила предельного сопротивления грунта;
– расчетное значение предельного сопротивления при плоском сдвиге;
– расчетные силы сопротивления свай, анкеров;
– расчетная сила предельного сопротивления на участке сдвига с выпором;
– расчетное значение горизонтальных составляющих пассивного давления грунта с низовой стороны сооружения;
– расчетное значение горизонтальных составляющих активного давления грунта с верховой стороны сооружения;
Ф – суммарная фильтрационная сила;
q – равномерно распределенная вертикальная пригрузка;
– нормальное напряжение;
– касательное напряжение;
u – избыточное давление в поровой воде;
– вертикальное нормальное напряжение;
– то же, от собственного веса грунта;
– то же, дополнительное от внешней нагрузки;
– число моделирования.
Деформации оснований и сооружений
S –совместная деформация основания и сооружения;
Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения;
St – нестабилизированная совместная деформация основания и сооружения;
s, и, i – соответственно осадка, горизонтальное перемещение и крен сооружения.
Геометрические характеристики
l – длина сооружения;
b – ширина сооружения;
h – высота сооружения;
А – площадь подошвы сооружения;
е – эксцентриситет;
r – радиус;
h – толщина слоя грунта;
– высота консолидируемого слоя;
Н c – глубина сжимаемой толщи;
– толщина смещаемого слоя;
– угол падения трещины;
– угол простирания трещины;
lj – длина трещины;
bj – ширина раскрытия трещины.