Расчёт несущей способности слабого подстилающего слоя

Схема расположения слабого подстилающего слоя грунта основания с основными расчётными параметрами отдельно стоящего фундамента, представлена на следующем рисунке.

Расчётная схема для проверки несущего слоя слабого подстилающего слоя для отдельно стоящего фундамента.

Проверку несущей способности слабого подстилающего слоя грунта в основании следует выполнять в следующей последовательности:

1. Строим эпюры природного давления и дополнительного уплотняющего давления по глубине основания σ_zq и σ_zp. Определяем ординаты этих давлений на кровле слабого грунта и сравниваем их значения с условным расчетным сопротивлением R_z слабого грунта (1).

σ_zp + σ_zp ≤ R_z (1)

Необходимо определение величины R_z - расчётного сопротивления слабого подстилающего слоя грунта основания для условного фундамента шириной подошвы b_ус, находящегося на глубине Z от подошвы проектируемого фундамента.

Будем рассматривать работу основания исходя из равенства усилий под подошвой фундамента и на глубине Z - на кровле слабого грунта. Тогда можно записать:

A × σ_p0 = A_ус × σ_zp

где А – площадь подошвы фундамента; σ_р0 - дополнительное уплотняющие давление под подошвой фундамента; σ_zp - дополнительное уплотняющие давление, приходящее на кровлю слабого грунта.

Тогда из данного выражения можно найти:

A_ус = (A × σ_p0 / σ_zp) - условная площадь подошвы фундамента.

2. Зная А_ус, находим b_z × ℓ_z = А_ус - подбираем, исходя из одинакового распространения давления во всех направлениях.

3. Такой прием дает возможность найти R_z - величину условного расчётного сопротивления слабого подстилающего слоя грунта основания, используя известную формулу СНиП 2.02.01-83*, но для условного фундамента с шириной подошвы b_ус, находящегося на глубине d_1z.

Здесь M_γz; M_qz; M_cz - эмпирические коэффициенты (табличные значения), зависящие от φ_II (расчётное значение угла внутреннего трения грунта слабого подстилающего слоя, определённого по II предельному состоянию).
γ_II' - осреднённое (по слоям) расчётное значение удельного веса грунта, залегающего выше отметки подошвы условного фундамента.
γ_II – то же, но для залегающего ниже подошвы условного фундамента.
c_II – расчётное значение удельного сцепления слабого подстилающего слоя грунта, определённого по II предельному состоянию.

Далее осуществляется проверка неравенства (1) и в случае его невыполнения необходимо перепроектировать фундамент (изменение глубины заложения или ширины подошвы).