Расчет фундаментов

Вид работы:

Контрольная работа
Предмет:

Строительство
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

198,08 kb
Опубликовано:

2012-02-07

Все контрольные работы по строительству

Скачать контрольную работу Читать текст online Посмотреть все контрольные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Расчет фундаментов

Контрольное задание

По курсу:

«Основания и фундаменты»

Задача 1

Определить амплитуду перемещений поверхности грунта при изменениях влажности до глубины 2,75 м. от периода максимального увлажнения (W_ед) до периода подсыхания (W₀). Изменения влажности с 0,25 м. и до 2,75 м. приведены в таблице 1.

Таблица 1

H_i, м	W_ед(max)	W₀(min)
0,25	0,245	0,204
0,75	0,302	0,211
1,25	0,236	0,225
1,75	0,210	0,201
2,25	0,291	0,282
2,75	0,278	0,273

Коэффициент пористости е₀=0,83.

Решение

Методом послойного суммирования массив грунта разбивается послойно.

H_i, м	H_i_средн, м	W_ед(max) при увлажнении	W₀(min) при подсыхании	∆W_i=W_ед,_i - W_0,_i
0
0,5	0,25	0,245	0,204	0,041
1,0	0,75	0,302	0,211	0,091
1,5	1,25	0,236	0,225	0,011
2,0	1,75	0,210	0,201	0,009
2,5	2,25	0,291	0,282	0,009
3,0	2,75	0,278	0,273	0,005

Расчет по формуле (1)

-мощность слоев на которые разбивается массив грунта. В данной задаче =50 см.

-относительная линейная усадка i-го слоя

-коэффициент; =1,3 при высыхании грунта

K - коэффициент, определяемый опытным путем или при отсутствии опытных данных принимаемый =2

е₀=0,83

Окончательный расчет ведется по формуле (3), получаемой при подстановке формулы (2) в формулу (1)

Задача 2

Рассчитать деформацию основания фундамента с учетом усадки грунта под влиянием климатических факторов. Фундамент 2,5Ч2,5 м, глубина заложения d=1,0 м. Среднее давление по подошве фундамента Р_ср=0,22 МПа, удельный вес грунта = 20 кН/м³. Глина. Модуль деформации Е=10 МПа. Нижняя граница зоны усадки расположена на глубине 5 м от поверхности земли. Относительная линейная усадка - по результатам компрессионных испытаний (график).

Решение

Решаем исходя из расчета суммарной деформации осадки и усадки.

H	Z	ξ=2z/b	η=l/b	α	σ_zp=αЧP₀	σ_zg	σ_zp/σ_zg	σ_zp+σ_zg
0
0,5
1,0	0	0	1,0	1,0	200,0	20	10	220,0	0,053
1,5	0,5	0,4		0,960	192,0	30	6,4	222,0	0,054
2,0	1,0	0,8		0,800	160,0	40	4,0	200,0	0,046
2,5	1,5	1,2		0,606	121,2	50	2,42	171,2	0,0455
3,0	2,0	1,6		0,449	89,8	60	1,50	149,8	0,0335
3,5	2,5	2,0		0,336	67,2	70	0,96	137,2	0,0315
4,0	3,0	2,4		0,257	51,4	80	0,64	131,4	0,030
4,5	3,5	2,8		0,201	40,2	90	0,45	130,2	0,029
5,0	4,0	3,2		0,160	32,0	100	0,32	132,0	0,031
5,5	4,5	3,6		0,131	26,2	110	0,24	136,2	0,030

Сжимаемую толщу разделяем на элементарные слои мощностью h_i=0,2b, где b-ширина фундамента, b=2,5 м.

h_i=0,2Ч2,5=0,5

l-длина фундамента, l=2,5 м

η=l/b=1,0

Коэффициент α определяется по таблице 1 СНиП 2.02.01-83. Для промежуточных значений η и ξ коэффициент α определяется по интерполяции.

Определим осадку, для этого определим σ_zp и σ_zg.

На границах элементарных слоев определяем значение дополнительных напряжений по формуле σ_zp=αЧP₀

P₀ - напряжение, формирующееся в массиве грунта под действием нагрузок от здания

P₀= P_ср-Чd

P_ср=0,22 МПа=220 КПа

=20 кН/м³

P₀=200 КПа

Определим 𝜎_zg, т.к. грунт однородный, то

σ_zg=ЧH

Определим σ_zp/σ_zg и σ_zp+σ_zg

Строим эпюры природного напряжения от собственного веса грунта σ_zg и дополнительного напряжения σ_zp в массиве грунта. Рис. 2 Определим усадку. Мощность элементарного слоя будет больше в 2 раза. Для середины каждого слоя мощностью 1 м определим . определяется по графику в зависимости от суммарных напряжений действующих на одной глубине по горизонтальной оси σ_zp+σ_zg.

График зависимости от от σ_z(Р_z) по компрессионным испытаниям рис. 3

Определим осадку S.

Деформации уплотнения грунтов от внешней нагрузки и возможное уплотнение грунта от уменьшения влажности суммируем.

(1)

(2)

- мощность элементарного слоя, м. (принимается 1 м. при определении величины усадки и 0,2, при определении величины осадки от веса здания)

-безразмерный коэффициент, принимаемый 0,8

Е - модуль деформации грунтов основания, МПа

- безразмерный коэффициент, =1,3 (при усыхинии)

Расчет величины усадки ведется до глубины 5 м. от поверхности земли, n=9.

Расчет осадки от веса сооружения ведется до глубины, на которой выполняется условие σ_zp/σ_zg=0,2±0,05, n=10

Определим осадку S по формуле (1)==0,0335 м.

Определим усадку по формуле (2)

=1,3Ч0,64=0,84

Суммарная деформация грунтов основания определяется по формуле

(3)

∑S=0,0335+0,84=0,873 м.

Задача 3

грунт деформация климатический инфильтрация

Определить величину подъема ленточного фундамента под внутренней стеной здания при инфильтрации влаги - увлажнении набухающих глин в основании. Ширина фундамента 1,5 м., глубина заложения 1,2 м. Мощность набухающих глин -15 м. (от поверхности земли). Глины подстилаются пылеватыми песками. Удельный вес глин =20 кН/м³, удельный вес частиц =27 кН/м³, коэффициент пористости е=0,830. Давление набухания глин Р_w=0,18 МПа=180 кПа. Дополнительное давление на грунт под подошвой фундамента Р₀=150 кПа. Модуль деформации глин Е=10 МПа. В плане здание имеет размеры: длина L=24 м., ширина В=12 м. В процессе эксплуатации здания возможно увлажнение грунтов водой в пределах здания: длина зоны увлажнения L_w=24 м., ширина зоны увлажнения В_w=6 м.

Данные компрессионных испытаний по определению относительного набухания при различных давлениях приведены в таблице 1.

Таблица 1

P_i_,КПа	70	80	96	120	150	190	230	270	320
	0,032	0,030	0,024	0,020	0,018	0,017	0,013	0,010	0,007

Решение

Строим расчетную схему рис. 4.

H=d+z	Z=0,2b		𝜂≥10	α	σ_zp=αЧP₀K	σ_zg=γЧH	K_gσ_zad=K_gγ (d+z)σ_{z tot}K _sw
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1,2	0	0	≥10	1,0	300	24	0,20	0	0	324,0	1,8	0, 6
1,5	0,3	0,4		0,977	293,1	30	0,25	0	0	323,1	1,79	0, 6
1,8	0,6	0,8		0,881	264,3	36	0,30	0	0	300,3	1,67	0,6
2,1	0,9	1,2		0,755	226,5	42	0,35	0	0	268,5	1,49	0,625
2,4	1,2	1,6		0,642	192,6	48	0,40	0	0	240,6	1,34	0,648
2,7	1,5	2,0		0,550	165,0	54	0,45	0	0	219,0	1,22	0,665
3,0	1,8	2,4		0,477	143,1	60	0,50	0	0	203,1	0,677
3,3	2,1	2,8		0,420	126,0	66	0,55	0,036	2,376	194,38	1,07	0,685
3,6	2,4	3,2		0,374	112,2	72	0,60	0,072	5,184	189,38	1,05	0,688
3,9	2,7	3,6		0,337	101,1	78	0,65	0,108	8,424	187,52	1,04	0,689
4,2	3,0	4,0		0,306	91,8	84	0,70	0,144	12,1	187,9	1,04	0,689
4,5	3,3	4,4		0,280	84,0	90	075	0,18	16,2	190,2	1,05	0,687
4,8	3,6	4,8		0,258	77,4	96	0,80	0,216	20,73	194,14	1,07	0,685
5,1	3,9	5,2		0,239	71,7	102	0,85	0,252	25,70	199,4	1,10	0,680
5,4	4,2	5,6		0,223	66,9	108	0,90	0,288	31,10	206	1,14	0,675
5,7	4,5	6,0		0,208	62,4	114	0,95	0324	36,93	213,34	1,18	0,669
6,0	4,8	6,4		0,196	58,8	120	1,0	0,36	43,2	222	1,23	0,662
6,3	5,1	6,8		0,185	55,5	126	1,05	0,367	46,24	227,74	1,26	0,657
6,6	5,4	7,2		0,175	52,5	132	1,10	0,374	49,36	233,87	1,29	0,653
6,9	5,7	7,6		0,166	49,8	138	1,15	0,381	52,57	240,38	1,33	0,647
7,2	6,0	8,0		0,158	47,4	144	1,20	0,388	55,87	247,27	1,37	0,642
7,5	6,3	8,4		0,150	45,0	150	1,25	0,395	59,25	254,25	1,41	0,636
7,8	6,6	8,8		0,143	42,9	156	1,30	0,402	62,71	261,61	1,45	0,631
8,1	6,9	9,2		0,137	41,1	162	1,35	0,409	66,26	269,36	1,49	0,624
8,4	7,2	9,6		0,132	39,6	168	1,40	0,416	69,88	277,48	1,54	0,618
8,7	7,5	10,0		0,126	37,8	174	1,45	0,423	73,60	285,40	1,58	0,612

Подъем основания при набухании грунтов рассчитывается в предположении полной стабилизации уплотнения грунтов от внешней нагрузки.

, b=1,5 м.

Коэффициент α определяем по таблице 2 для ленточных фундаментов, η≥10.

Таблица 2. Коэффициент α

	Коэффициент α для фундаментов
	круглых	прямоугольных с соотношением сторон η=l/b, равным						ленточных η≥10
		1,0	1,4	1,8	2,4	3,2	5,0
0	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
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	0,876	0,879	0,881	0,881
1,2	0,574	0,606	0,682	0,717	0,739	0,749	0,754	0,755
1,6	0,390	0,449	0,532	0,578	0,612	0,629	0,639	0,642
2,0	0,285	0,336	0,414	0,463	0,505	0,530	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	0,349	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	0,131	0,173	0,209	0,250	0,285	0,319	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	0,123	0,150	0,185	0,218	0,280
4,8	0,062	0,077	0,105	0,130	0,161	0,192	0,230	0,258
5,2	0,053	0,067	0,091	0,113	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	0,173	0,208
6,4	0,036	0,045	0,062	0,077	0,099	0,122	0,158	0,196
6,8	0,031	0,040	0,055	0,064	0,088	0,110	0,145	0,185
7,2	0,028	0,036	0,049	0,062	0,080	0,100	0,133	0,175
7,6	0,024	0,032	0,044	0,056	0,072	0,091	0,123	0,166
8,0	0,022	0,029	0,040	0,051	0,066	0,084	0,113	0,158
8,4	0,021	0,026	0,037	0,046	0,060	0,077	0,105	0,150
8,8	0,019	0,024	0,033	0,042	0,055	0,071	0,098	0,143
9,2	0,017	0,022	0,031	0,039	0,051	0,065	0,091	0,137
9,6	0,016	0,020	0,028	0,036	0,047	0,060	0,085	0,132
10,0	0,015	0,019	0,026	0,033	0,043	0,056	0,079	0,126
10,4	0,014	0,017	0,024	0,031	0,040	0,052	0,074	0,122
10,8	0,013	0,016	0,022	0,029	0,037	0,049	0,069	0,117
11,2	0,012	0,015	0,021	0,027	0,035	0,045	0,065	0,113
11,6	0,011	0,014	0,020	0,025	0,033	0,042	0,061	0,109
12,0	0,010	0,013	0,018	0,023	0,031	0,040	0,058	0,106
Для промежуточных значений и 𝜂 коэффициент α определяется по интерполяции

, где

-коэффициент, определяемый опытным путем. При отсутствии опытных данных К=2

-дополнительное давление на грунт под подошвой фундамента =150 кПа.

, где

=20 кН/м³

, где

d - глубина заложения фундамента, d=1,2 м.

Z - глубина от подошвы фундамента

- ширина зоны увлажнения, =6 м.

K_g - коэффициент, принимаемый по таблице 3

Таблица 3

	Коэффициент K_g при отношении длины к ширине замачиваемой площади , равном
	1	2	3	4	5
0,5	0	0	0	0	0
1	0,58	0,50	0,43	0,36	0,29
2	0,81	0,70	0,61	0,50	0,40
3	0,94	0,82	0,71	0,59	0,47
4	1,02	0,89	0,77	0,64	0,53
5	1,07	0,94	0,82	0,69	0,77

Рассчитаем отношение длины к ширине замачиваемой площади =4 м.

-дополнительное вертикальное давление, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания. Определяем по формуле:

Т.к. 0 дополнительное вертикальное давление отсутствует до глубины 3,0 м.

- суммарное вертикальное напряжение на глубине Z от подошвы фундамента, определяется по формуле:

=++

,-вертикальное напряжение, соответственно от нагрузки фундамента и от собственного веса грунта.

-давление от набухания глин. =180 кПа

K _sw_,_i - коэффициент, зависящий от=++, в зависимости от суммарного вертикального напряжения на рассматриваемой глубине. Принимается равным 0,8, при

≥ 50 кПа и 0,6, при = 300 кПа, при промежуточных значениях по интерполяции.

При расчете осадки от h=0,2b, h=0,3 м.

При набухании рассматриваются слои мощностью h_i=0,6 м., и рассчитываются в пределах выделенных слоев средние значения , , ,

Для определения при P_tot_._i строим график зависимости по компрессионным испытаниям. Нижняя граница зоны набухания принимается на глубине, где

График зависимости от P_tot_._i рис. 5

Построим схему к расчету подъема основания при набухании грунта. Нижняя граница зоны набухания H_sw при инфильтрации влаги принимается на глубине, где суммарное вертикальное напряжение равно давлению набухания P_w. При экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима определяется опытным путем (при отсутствии опытных данных H_sw=5 м.

Схема к расчету подъема основания при набухании грунта - рис. 4.

S_W = ∑ℇwi * h_i * K_sw,i

S_W =0,6*(0,0069*0,6 + 0,0101*0,625 + 0,014*0,665 + 0,0165*0,685 + 0,017*0,689 + 0,017*0,687 + 0,0161*0,680)=0,0392 м.

Задача 4

Ленточный фундамент шириной 2b=2 м. передает на основание нагрузку р= Р₁, Р₂, Р₃. Глубина заложения фундамента d=h_ф=2 м. от поверхности земли. Р₁=140 кПа, Р₂=240 кПа, Р₃=340 кПа.

В основании залегают суглинки с углом внутреннего трения =15 гр. и общим сцеплением с=20 КПа, удельный вес суглинков = 20 кН/м³, W=0,21, W_L=0.47, W_p=0,31, =26.3 кН/м³, Е=13 МПа, Р₁=140 кПа, Р₂=240 кПа, Р₃=340 кПа. Определить области, где имеют место локальные сдвиги грунта (области разрушения).

Решение

Подобного типа задачи решаются построением контура зоны областей разрушения, где имеет место состояние предельного равновесия, определяемое равенством

Внутри указанного контура угол отклонения будет больше угла внутреннего трения грунта основания и, следовательно, в этой зоне будут происходить сдвиги (область разрушения). За указанным контуром, где , будет находиться область устойчивого грунта.

Отыскание контура предельного состояния грунта производится следующим образом:

1. Основание ниже подошвы фундамента разбивается взаимно перпендикулярными линиями на квадраты (или прямоугольники). Чем меньше стороны квадратов, тем больше будет точность построенного контура состояния предельного равновесия грунта.

. Для каждой полученной таким образом точки пересечения в углах квадратов по формуле рассчитывают значения углов отклонения.

Стороны квадратов сетки приняты по 0,25 м. Рис. 6.

Для каждой точки сетки определяем координаты.

Построим расчетную таблицу 4.

Согласно полученным координатам по графику 1 приложения 1 находим (в необходимых случаях с интерполяцией) значение углов видимости α.

Для горизонтали υ=0,25 м. оказывается невозможным определить угол видимости по графику 1 вследствие очень большого сгущения кругов равных главных напряжений, поэтому для точек 1-6 углы видимости рассчитываются аналитически.

Для точки 1 угол видимости будет суммой двух углов и . Рис. 6

Т.1

Т.к. =, то α= + =152

Находим углы видимости α для остальных точек

Т.2

tanβ₁=0,75/0,25=3 β₁=71,5

tanβ₂=1,25/0,25=5 β₂=78,7

α= β₁+ β₂=71,5+78,7=150,2

Т.3

tanβ₁=0,5/0,25=2 β₁=63,5

tanβ₂=1,5/0,25=6 β₂=80,5

α= β₁+ β₂=63,43+80,5=144

Т.4

tanβ₁=0,25/0,25=1 β₁=45

tanβ₂=1,75/0,25=7 β₂=82

α= β₁+ β₂=45+82=127

Т.5

tanβ₁=0/0,25=0 β₁=0

tanβ₂=2/0,25=8 β₂=83

α= β₁+ β₂=0+83=83

Т.6

tanβ₁=0,25/0,25=1 β₁=45

tanβ₂=2,25/0,25=9 β₂=84

α= β₁+ β₂=-45+84=39

Зная углы видимости α, по таблице 5 находим переходные коэффициенты и для определения главных напряжений р₁ и р₂

Таблица 5. Главные напряжения р₁ и р₂ максимальные касательные напряжения и углы наибольшего отклонения как функции углов видимости α для равномерно распределенной нагрузки р₀ в условиях плоской задачи

α
0	0	0	0	90
20	0,23	0	0,11	74
25	0,27	0,01	0,15	72
30	0,32	0,01	0,16	69
35	0,35	0,01	0,18	68
40	0,42	0,02	0,20	64
45	0,48	0,03	0,23	60
50	0,52	0,04	0,24	58
55	0,57	0,05	0,46	52
60	0,61	0,06	0,28	54
65	0,65	0,07	0,29	51
70	0,69	0,09	0,30
75	0,72	0,10	0,31	47
80	0,76	0,13	0,31	45
85	0,79	0,15	0,32	42
90	0,82	0,18	0,32	40
95	0,85	0,21	0,32	37
100	0,87	0,24	0,31	35
105	0,90	0,28	0,31	32
110	0,91	0,31	0,30	30
115	0,93	0,35	0,29	27
120	0,94	0,39	0,28	24
125	0,96	0,43	0,26	22
130	0,97	0,48	0,24	20
135	0,97	0,52	0,23	17
140	0,98	0,58	0,20	15
145	0,98	0,64	0,18	13
150	0,99	0,67	0,16	11
155	0,99	0,72	0,15	9
160	1,00	0,78	0,11	7

Определяем расчетное значение нагрузки на грунт по подошве фундамента с учетом его заглубления при Р =Р₁, Р₂, Р₃для каждого отдельно.

Р₀ = Р-γЧh_ф, при

Р=Р₁ =140 кПа Р₀₁ =100 кПа

Р=Р₂ =240 кПа Р₀₂ =200 кПа

Р =Р₃ =340 кПа Р₀₃ =300 кПа

sin_Θmax=

Таблица 4. Р=Р₁=140 кПа

№	z, м	v=z/b	x, м	d=x/b	α	μ=P1/P2	р1	v	p2	sinΘmax	Θmax
1	0,25	0,25	0	0	152	0,99	99	0,69	69	0,074	4,23
2	0,25	0,25	0,25	0,25	150,2	0,99	99	0,67	67	0,079	4,53
3	0,25	0,25	0,5	0,5	144	0,98	98	0,628	62,8	0,088	5,05
4	0,25	0,25	0,75	0,75	127	0,964	96,4	0,45	45	0,135	7,76
5	0,25	0,25	1	1	83	0,778	77,8	0,142	14,2	0,192	11,07
6	0,25	0,25	1,25	1,25	39	0,406	40,6	0,018	1,8	0,138	7,92
7	0,25	0,25	1,5	1,5	25	0,27	27	0,01	1	0,097	5,58
8	0,25	0,25	1,75	1,75			0		0	0,000	0,00
9	0,25	0,25	2	2			0		0	0,000	0,00
10	0,25	0,25	2,25	2,25			0		0	0,000	0,00
11	0,25	0,25	2,5	2,5			0		0	0,000	0,00
12	0,25	0,25	2,75	2,75			0		0	0,000	0,00
13	0,25	0,25	3	3			0		0	0,000	0,00
14	0,5	0,5	0	0	135	0,97	97	0,52	52	0,113	6,49
15	0,5	0,5	0,25	0,25	130	0,97	97	0,48	48	0,124	7,14
16	0,5	0,5	0,5	0,5	120	0,94	94	0,39	39	0,144	8,27
17	0,5	0,5	0,75	0,75	100	0,87	87	0,24	24	0,175	10,07
18	0,5	0,5	1	1	85	0,79	79	0,15	15	0,186	10,75
19	0,5	0,5	1,25	1,25	60	0,61	61	0,06	6	0,174	10,02
20	0,5	0,5	1,5	1,5	43	0,44	44	0,025	2,5	0,140	8,07
21	0,5	0,5	1,75	1,75	24	0,26	26	0,01	1	0,091	5,19
22	0,5	0,5	2	2			0		0	0,00
23	0,5	0,5	2,25	2,25			0		0	0,000	0,00
24	0,5	0,5	2,5	2,5			0		0	0,000	0,00
25	0,5	0,5	2,75	2,75			0		0	0,000	0,00
26	0,75	0,75	0	0	110	0,91	91	0,31	31	0,157	9,06
27	0,75	0,75	0,25	0,25	107	0,91	91	0,29	29	0,164	9,41
28	0,75	0,75	0,5	0,5	100	0,87	87	0,24	24	0,170	9,80
29	0,75	0,75	0,75	0,75	90	0,82	82	0,18	18	0,178	10,26
30	0,75	0,75	1	1	75	0,72	72	0,1	10	0,182	10,47
31	0,75	0,75	1,25	1,25	60	0,61	61	0,06	6	0,169	9,71
32	0,75	0,75	1,5	1,5	43	0,46	46	0,025	2,5	0,141	8,13
33	0,75	0,75	1,75	1,75	33	0,33	33	0,01	1	0,109	6,27
34	0,75	0,75	2	2	25	0,27	27	0,01	1	0,091	5,19
35	0,75	0,75	2,25	2,25	20	0,23	23	0	0	0,082	4,67
36	0,75	0,75	2,5	2,5			0		0	0,000	0,00
37	1	1	0	0	100	0,87	87	0,24	24	0,166	9,54
38	1	1	0,25	0,25	95	0,85	85	0,21	21	0,171	9,82
39	1	1	0,5	0,5	89	0,8	80	0,16	16	0,175	10,09
40	1	1	0,75	0,75	80	0,76	76	0,13	13	0,176	10,13
41	1	1	1	1	70	0,69	69	0,09	9	0,173	9,95
42	1	1	1,25	1,25	58	0,6	60	0,055	5,5	0,163	9,37
43	1	1	1,5	1,5	45	0,48	48	0,03	3	0,141	8,08
44	1	1	1,75	1,75	35	0,35	35	0,01	1	0,111	6,40
45	1	1	2	2	28	0,3	30	0,01	1	0,097	5,54
46	1	1	2,25	2,25	23	0,24	24	0,01	1	0,078	4,48
47	1,25	1,25	0	0	89	0,8	80	0,16	16	0,171	9,82
48	1,25	1,25	0,25	0,25	83	0,77	77	0,14	14	0,170	9,80
49	1,25	1,25	0,5	0,5	80	0,76	76	0,13	13	0,171	9,85
50	1,25	1,25	0,75	0,75	72	0,7	70	0,09	9	0,170	9,80
51	1,25	1,25	1	1	65	0,65	65	0,07	7	0,165	9,51
52	1,25	1,25	1,25	1,25	56	0,58	58	0,05	5	0,155	8,91
53	1,25	1,5	1,5	46	0,49	49	0,03	3	0,139	7,98
54	1,25	1,25	1,75	1,75	39	0,4	40	0,02	2	0,118	6,79
55	1,25	1,25	2	2	31	0,33	33	0,01	1	0,102	5,86
56	1,5	1,5	0	0	80	0,76	76	0,13	13	0,167	9,59
57	1,5	1,5	0,25	0,25	76	0,73	73	0,11	11	0,166	9,56
58	1,5	1,5	0,5	0,5	72	0,7	70	0,09	9	0,166	9,54
59	1,5	1,5	0,75	0,75	68	0,66	66	0,08	8	0,160	9,19
60	1,5	1,5	1	1	60	0,61	61	0,06	6	0,154	8,88
61	1,5	1,5	1,25	1,25	52	0,54	54	0,04	4	0,144	8,28
62	1,5	1,5	1,5	1,5	45	0,48	48	0,03	3	0,132	7,60
63	1,5	1,5	1,75	1,75	40	0,47	47	0,02	2	0,133	7,65
64	1,75	1,75	0	0	71	0,7	70	0,09	9	0,161	9,28
65	1,75	1,75	0,25	0,25	69	0,67	67	0,08	8	0,158	9,07
66	1,75	1,75	0,5	0,5	66	0,66	66	0,08	8	0,155	8,94
67	1,75	1,75	0,75	0,75	61	0,62	62	0,06	6	0,153	8,77
68	1,75	1,75	1	1	56	0,58	58	0,05	5	0,146	8,41
69	1,75	1,75	1,25	1,25	50	0,52	52	0,04	4	0,135	7,77
70	1,75	1,75	1,5	1,5	45	0,48	48	0,03	3	0,128	7,38

Таблица 4.2. Р=Р₂=240 кПа

№	z, м	v=z/b	x, м	d=x/b	α	μ=P1/P2	р1	v	p2	sin_Θmax	Θ_max
1	0,25	0,25	0	0	152	0,99	198	0,69	138	0,1043	5,99
2	0,25	0,25	0,25	0,25	150,2	0,99	198	0,67	134	0,112	6,43
3	0,25	0,25	0,5	0,5	144	0,98	196	0,628	125,6	0,1255	7,21
4	0,25	0,25	0,75	0,75	127	0,964	192,8	0,45	90	0,1969	11,36
5	0,25	0,25	1	1	83	0,778	155,6	0,142	28,4	0,3006	17,48
6	0,25	0,25	1,25	1,25	39	0,406	81,2	0,018	3,6	0,2395	13,85
7	0,25	0,25	1,5	1,5	25	0,27	54	0,01	2	0,1762	10,15
8	0,25	0,25	1,75	1,75			0		0	0	0,00
9	0,25	0,25	2	2			0		0	0	0,00
10	0,25	0,25	2,25	2,25			0		0	0	0,00
11	0,25	0,25	2,5	2,5			0		0	0	0,00
12	0,25	0,25	2,75			0		0	0	0,00
13	0,25	0,25	3	3			0		0	0	0,00
14	0,5	0,5	0	0	135	0,97	194	0,52	104	0,1645	9,47
15	0,5	0,5	0,25	0,25	130	0,97	194	0,48	96	0,1818	10,47
16	0,5	0,5	0,5	0,5	120	0,94	188	0,39	78	0,2135	12,33
17	0,5	0,5	0,75	0,75	100	0,87	174	0,24	48	0,2674	15,50
18	0,5	0,5	1	1	85	0,79	158	0,15	30	0,2928	17,02
19	0,5	0,5	1,25	1,25	60	0,61	122	0,06	12	0,2871	16,67
20	0,5	0,5	1,5	1,5	43	0,44	88	0,025	5	0,2425	14,03
21	0,5	0,5	1,75	1,75	24	0,26	52	0,01	2	0,1649	9,49
22	0,5	0,5	2	2			0		0	0	0,00
23	0,5	0,5	2,25	2,25			0		0	0	0,00
24	0,5	0,5	2,5	2,5			0		0	0	0,00
25	0,5	0,5	2,75	2,75			0		0	0	0,00
26	0,75	0,75	0	0	110	0,91	182	0,31	62	0,2385	13,79
27	0,75	0,75	0,25	0,25	107	0,91	182	0,29	58	0,2484	14,38
28	0,75	0,75	0,5	0,5	100	0,87	174	0,24	48	0,2618	15,17
29	0,75	0,75	0,75	0,75	90	0,82	164	0,18	36	0,2787	16,18
30	0,75	0,75	1	1	75	0,72	144	0,1	20	0,293	17,03
31	0,75	0,75	1,25	1,25	60	0,61	122	0,06	12	0,2798	16,24
32	0,75	0,75	1,5	1,5	43	0,46	92	0,025	5	0,2442	14,13
33	0,75	0,75	1,75	1,75	33	0,33	66	0,01	2	0,1956	11,28
34	0,75	0,75	2	2	25	0,27	54	0,01	2	0,165	9,50
35	0,75	0,75	2,25	2,25	20	0,23	46	0	0	0,1507	8,67
36	0,75	0,75	2,5	2,5			0		0	0	0,00
37	1	1	0	0	100	0,87	174	0,24	48	0,2565	14,86
38	1	1	0,25	0,25	95	0,85	170	0,21	42	0,266	15,42
39	1	1	0,5	0,5	89	0,8	160	0,16	32	0,2775	16,11
40	1	1	0,75	0,75	80	0,76	152	0,13	26	0,2818	16,36
41	1	1	1	1	70	0,69	138	0,09	18	0,2822	16,39
42	1	1	1,25	1,25	58	0,6	120	0,055	11	0,2724	15,80
43	1	1	1,5	45	0,48	96	0,03	6	0,2425	14,03
44	1	1	1,75	1,75	35	0,35	70	0,01	2	0,1993	11,49
45	1	1	2	2	28	0,3	60	0,01	2	0,1751	10,09
46	1	1	2,25	2,25	23	0,24	48	0,01	2	0,1441	8,29
47	1,25	1,25	0	0	89	0,8	160	0,16	32	0,2716	15,76
48	1,25	1,25	0,25	0,25	83	0,77	154	0,14	28	0,2732	15,85
49	1,25	1,25	0,5	0,5	80	0,76	152	0,13	26	0,2756	15,99
50	1,25	1,25	0,75	0,75	72	0,7	140	0,09	18	0,279	16,20
51	1,25	1,25	1	1	65	0,65	130	0,07	14	0,2741	15,90
52	1,25	1,25	1,25	1,25	56	0,58	116	0,05	10	0,2616	15,16
53	1,25	1,25	1,5	1,5	46	0,49	98	0,03	6	0,2401	13,89
54	1,25	1,25	1,75	1,75	39	0,4	80	0,02	4	0,2093	12,08
55	1,25	1,25	2	2	31	0,33	66	0,01	2	0,1843	10,62
56	1,5	1,5	0	0	80	0,76	152	0,13	26	0,2697	15,64
57	1,5	1,5	0,25	0,25	76	0,73	146	0,11	22	0,2712	15,73
58	1,5	1,5	0,5	0,5	72	0,7	140	0,09	18	0,2728	15,83
59	1,5	1,5	0,75	0,75	68	0,66	132	0,08	16	0,2653	15,38
60	1,5	1,5	1	1	60	0,61	122	0,06	12	0,2599	15,06
61	1,5	1,5	1,25	1,25	52	0,54	108	0,04	8	0,2468	14,28
62	1,5	1,5	1,5	1,5	45	0,48	96	0,03	6	0,2301	13,30
63	1,5	1,5	1,75	1,75	40	0,47	94	0,02	4	0,2324	13,44
64	1,75	1,75	0	0	71	0,7	140	0,09	18	0,2668	15,47
65	1,75	1,75	0,25	0,25	69	0,67	134	0,08	16	0,2627	15,22
66	1,75	1,75	0,5	0,5	66	0,66	132	0,08	16	0,2594	15,03
67	1,75	1,75	0,75	0,75	61	0,62	124	0,06	12	0,2574	14,91
68	1,75	1,75	1	1	56	0,58	116	0,05	10	0,2493	14,43
69	1,75	1,75	1,25	1,25	50	0,52	104	0,04	8	0,2335	13,50
70	1,75	1,75	1,5	1,5	45	0,48	96	0,03	6	0,2243	12,96
71	2	2	0	0	53	0,55	110	0,046	9,2	0,2353	13,61
72	2	2	0,25	0,25	52	108	0,044	8,8	0,2329	13,46

Таблица 4.3. Р=Р₃=340 кПа

№	z, м	v=z/b	x, м	d=x/b	α	μ=P1/P2	р1	v	p2	sin_Θmax	Θ_max
1	0,25	0,25	0	0	152	0,99	297	0,69	207	0,1211	6,96
2	0,25	0,25	0,25	0,25	150,2	0,99	297	0,67	201	0,1302	7,48
3	0,25	0,25	0,5	0,5	144	0,98	294	0,628	188,4	0,1463	8,41
4	0,25	0,25	0,75	0,75	127	0,964	289,2	0,45	135	0,2324	13,44
5	0,25	0,25	1	1	83	0,778	233,4	0,142	42,6	0,3703	21,71
6	0,25	0,25	1,25	1,25	39	0,406	121,8	0,018	5,4	0,3177	18,51
7	0,25	0,25	1,5	1,5	25	0,27	81	0,01	3	0,2413	13,96
8	0,25	0,25	1,75	1,75			0		0	0	0,00
9	0,25	0,25	2	2			0		0	0	0,00
10	0,25	0,25	2,25	2,25			0		0	0	0,00
11	0,25	0,25	2,5	2,5			0		0	0	0,00
12	0,25	0,25	2,75	2,75			0		0	0	0,00
13	0,25	0,25	3	3			0		0	0	0,00
14	0,5	0,5	0	0	135	0,97	291	0,52	156	0,1939	11,18
15	0,5	0,5	0,25	0,25	130	0,97	291	0,48	144	0,2148	12,40
16	0,5	0,5	0,5	0,5	120	0,94	282	0,39	117	0,2546	14,74
17	0,5	0,5	0,75	0,75	100	0,87	261	0,24	72	0,3246	18,93
18	0,5	0,5	1	1	85	0,79	237	0,15	45	0,3614	21,16
19	0,5	0,5	1,25	1,25	60	0,61	183	0,06	18	0,3665	21,47
20	0,5	0,5	1,5	1,5	43	0,44	132	0,025	7,5	0,3203	18,67
21	0,5	0,5	1,75	1,75	24	0,26	78	0,01	3	0,2271	13,13
22	0,5	0,5	2	2			0		0	0	0,00
23	0,5	0,5	2,25	2,25			0		0	0	0,00
24	0,5	0,5	2,5	2,5			0		0	0	0,00
25	0,5	0,5	2,75	2,75			0		0	0	0,00
26	0,75	0,75	0	0	110	0,91	273	0,31	93	0,2879	16,72
27	0,75	0,75	0,25	0,25	107	0,91	273	0,29	87	0,3004	17,47
28	0,75	0,75	0,5	0,5	100	0,87	261	0,24	72	0,3191	18,60
29	0,75	0,75	0,75	0,75	90	0,82	246	0,18	54	0,3433	20,06
30	0,75	0,75	1	1	75	0,72	216	0,1	30	0,3682	21,57
31	0,75	1,25	1,25	60	0,61	183	0,06	18	0,3585	20,99
32	0,75	0,75	1,5	1,5	43	0,46	138	0,025	7,5	0,3225	18,80
33	0,75	0,75	1,75	1,75	33	0,33	99	0,01	3	0,2658	15,41
34	0,75	0,75	2	2	25	0,27	81	0,01	3	0,2273	13,13
35	0,75	0,75	2,25	2,25	20	0,23	69	0	0	0,2102	12,13
36	0,75	0,75	2,5	2,5			0		0	0	0,00
37	1	1	0	0	100	0,87	261	0,24	72	0,3138	18,28
38	1	1	0,25	0,25	95	0,85	255	0,21	63	0,327	19,07
39	1	1	0,5	0,5	89	0,8	240	0,16	48	0,3446	20,14
40	1	1	0,75	0,75	80	0,76	228	0,13	39	0,3525	20,62
41	1	1	1	1	70	0,69	207	0,09	27	0,3577	20,94
42	1	1	1,25	1,25	58	0,6	180	0,055	16,5	0,3511	20,53
43	1	1	1,5	1,5	45	0,48	144	0,03	9	0,3198	18,63
44	1	1	1,75	1,75	35	0,35	105	0,01	3	0,2704	15,68
45	1	1	2	2	28	0,3	90	0,01	3	0,2402	13,90
46	1	1	2,25	2,25	23	0,24	72	0,01	3	0,2005	11,56
47	1,25	1,25	0	0	89	0,8	240	0,16	48	0,3385	19,77
48	1,25	1,25	0,25	0,25	83	0,77	231	0,14	42	0,3423	20,00
49	1,25	1,25	0,5	0,5	80	0,76	228	0,13	39	0,346	20,22
50	1,25	1,25	0,75	0,75	72	0,7	210	0,09	27	0,3545	20,74
51	1,25	1,25	1	1	65	0,65	195	0,07	21	0,3514	20,55
52	1,25	1,25	1,25	1,25	56	0,58	174	0,05	15	0,3396	19,83
53	1,25	1,25	1,5	1,5	46	0,49	147	0,03	9	0,3171	18,47
54	1,25	1,25	1,75	1,75	39	0,4	120	0,02	6	0,2813	16,33
55	1,25	1,25	2	2	31	0,33	99	0,01	3	0,2518	14,58
56	1,5	1,5	0	0	80	0,76	228	0,13	39	0,3398	19,85
57	1,5	1,5	0,25	0,25	76	0,73	219	0,11	33	0,3437	20,08
58	1,5	1,5	0,5	0,5	72	0,7	210	0,09	27	0,3478	20,33
59	1,5	1,5	0,75	0,75	68	0,66	198	0,08	24	0,3404	19,88
60	1,5	1,5	1	1	60	0,61	183	18	0,3366	19,65
61	1,5	1,5	1,25	1,25	52	0,54	162	0,04	12	0,3238	18,88
62	1,5	1,5	1,5	1,5	45	0,48	144	0,03	9	0,3053	17,76
63	1,5	1,5	1,75	1,75	40	0,47	141	0,02	6	0,3095	18,02
63*	1,5	1,5	2	2	30	0,32	96	0,01	3	0,2396	13,86
64	1,75	1,75	0	0	71	0,7	210	0,09	27	0,3413	19,94
65	1,75	1,75	0,25	0,25	69	0,67	201	0,08	24	0,3377	19,72
66	1,75	1,75	0,5	0,5	66	0,66	198	0,08	24	0,3338	19,49
67	1,75	1,75	0,75	0,75	61	0,62	186	0,06	18	0,3339	19,49
68	1,75	1,75	1	1	56	0,58	174	0,05	15	0,3257	18,99
69	1,75	1,75	1,25	1,25	50	0,52	156	0,04	12	0,3082	17,94
70	1,75	1,75	1,5	1,5	45	0,48	144	0,03	9	0,2985	17,36
71	1,75	1,75	1,75	1,75	31	0,326	97,8	0,01	3	0,237	13,71
72	1,75	1,75	2	2	30	0,32	96	0,01	3	0,2336	13,50
73	2	2	0	0	53	0,55	165	0,046	13,8	0,3098	18,04
74	2,25	2,25	0	0	47	0,496	148,8	0,034	10,2	0,2898	16,84
75	2,5	2,5	0	0	43	0,456	136,8	0,026	7,8	0,2723	15,79
76	2,75	2,75	0	0	40	0,42	126	0,02	6	0,2547	14,75
77	2,25	2,25	0,875	0,875	44	0,468	140,4	0,028	8,4	0,2821	16,38

Задача 5

Определить деформацию основания фундамента. Фундамент опирается на лессовидный просадочный суглинок. Размеры подошвы фундамента 2,5х2,5 м. Давление по подошве фундамента Р=300 кПа. Фундамент заглублен в суглинок на 1,2 м, =8 МПа. суглинка: до глубины: до глубины 1,2 м - 17 кН/, 1,2-3,2 м - 17,9 кН/, 3,2-5,2 м - 17,5 кН/, 5,2 м - 17,1 кН/. Уровень грунтовых вод на глубине Н=12 м от поверхности земли.

Данные определения в лабораторных условиях относительной просадочности () лессовидных суглинков приведены в таблице 6.

Таблица 6

Н		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Суммарная внешняя нагрузка, кПа	100	0,014	0,014	0,014	0,014	0,013	0,011	0,008	0,005	0,004	0,003	0,003
	200	0,025	0,025	0,026	0,026	0,022	0,018	0,014	0,010	0,010	0,005	0,006
	300	0,034	0,034	0,033	0,033	0,029	0,024	0,019	0,014	0,013	0,012	0,010

Решение

Деформация просадочного основания равна сумме осадки (S) и просадки грунта при его замачивании (): =+

Строим расчетную таблицу 7.1 - 7.2

Величину S находим методом для непросадочных грунтов

S=х0,8х(/2+++…+/2)/E

= =P- =х =0,2 х ϐ =0,2 х 2,5=0,5 =2 х z/ =ℓ/ϐ

= 0,2 х ϐ =2,5 х 0,5=0,5

ϐ = 2,5 м; ℓ=2,5 м

Определяем коэффициент по таб. 2 в зависимости от полученных и .

= х

, Р=300 кПа

=х

=17; =17,9; =17,5; =17,1 (кН/)

=20,4 кПа

=279,6 кПа

=279,6 кПа … см. в расчетной таблице

Вычисляем осадку:

=0,5; Е=8 МПа=8000 кПа

S=0,5х0,8х (279,6/2+268,42+223,68+169,44+125,54+93,94+71,85+56,2+44,74+36,35+ 30,20+25,44+21,53+18,45/2)/8000= 0,0658 м.

2. Построим график (рис. 8) зависимости относительной просадочности (ε_sl) от нагрузок (Р) по глубинам (через метр) и определим начальное просадочное давление (Р_sl). Данные для построения графика приведены в таб. 6

- начальное просадочное давление при котором относительная просадочность

Методом послойного суммирования массив грунта разбивается послойно , n=7

. Строим эпюры = и =+ (рис. 7) и график (рис. 8) в координатах и =+, определяем зоны возможных просадочных деформаций, просадочность учитывается в тех слоях, где выполняется условие и Просадка при замачивании больших площадей определяется по формуле: