Проектирование плотинных фундаментов — методы и расчеты

Проектирование плотовых фундаментов — методы и расчеты

Согласно стандарту IS — 2950:1965, критерии проектирования плотовых фундаментов приведены ниже:
Максимальная дифференциальная осадка фундамента на глинистых и песчаных грунтах не должна превышать 40 мм и 25 мм соответственно. Максимальная осадка, как правило, должна быть ограничена следующими значениями:

  • Плотинный фундамент на глине — от 65 до 100 мм.
  • Свайный фундамент на песке — от 40 до 65 мм.

Проектирование плотового фундамента
Существует два метода проектирования плотовых фундаментов. К ним относятся:

  • Традиционный метод
  • Метод грунтовых линий.
  • 1. Традиционный метод проектирования плотового фундамента

    Допущения:

    1. Давление грунта принимается плоским таким образом, что центроид давления грунта совпадает с линией действия результирующей силы всех нагрузок, действующих на фундамент.
    2. Фундамент является бесконечно жестким, поэтому фактический прогиб плота не влияет на распределение давления под плотом.
    В этом методе допустимое давление на опору может быть рассчитано по следующим формулам:
    Проектирование плотинных фундаментов - методы и расчеты
    Проектирование плотинных фундаментов - методы и расчеты
    Где clip_image007 и clip_image009 = допустимое давление грунта под фундаментом плота в clip_image011 (используйте коэффициент безопасности, равный трем). Чем меньше значения clip_image007[1] и clip_image009[1]следует использовать при проектировании.
    клип_изображение013и клип_имидж015= коэффициент снижения из-за подпочвенной воды.
    N = сопротивление пенетрации.
    Если значение N больше 15 в насыщенных илах, то для проектирования следует принимать эквивалентное сопротивление пенетрации. Эквивалентное сопротивление пенетрации может быть определено по формуле:
    Проектирование плотинных фундаментов - методы и расчеты
    Распределение давления (q) под плотом следует рассчитывать по следующей формуле:
    Проектирование плотинных фундаментов - методы и расчеты
    где Q = общая вертикальная нагрузка на плот
    x, y = координаты любой данной точки плота относительно осей x и y, проходящих через центроид площади плота.
    A = общая площадь плота.
    клип_имидж021= эксцентриситет относительно главной оси, проходящей через центроид сечения.
    клип_изображение023 = момент инерции относительно главной оси, проходящей через центроид сечения.
    clip_image021[1],clip_image023[1] может быть рассчитан по следующим уравнениям:
    клип_изображение025
    клип_изображение027
    клип_изображение029
    клип_имидж031
    Где клип_изображение033и клип_имидж035= эксцентриситеты в направлениях x и y нагрузки от центроида.
    клип_имидж037и клип_изображение039= момент инерции площади плота соответственно по осям x и y через центроид.
    клип_имидж041 для всей площади по осям x и y через центроид.

    2) Метод грунтовой линии (упругий метод) проектирования плотового фундамента

    Был предложен ряд методов, основанных в основном на двух подходах упрощенного и истинно упругого фундаментов.
    i. Упрощенный упругий фундамент: Почва в этом методе заменяется бесконечным числом изолированных пружин.
    ii. Истинно упругий фундамент: Предполагается, что грунт является непрерывной упругой средой, подчиняющейся закону Гука.
    В случае сравнительно гибкого фундамента, где нагрузки имеют тенденцию концентрироваться на небольших площадях, необходимо использовать эти методы. Метод предполагает, помимо других факторов, что известен модуль реакции грунта основания, определенный по результатам испытаний. Модуль реакции грунтового основания (Ks) для случая нагрузки через плиту размером 30 см x 30 см или балки шириной 20 см на площадь грунта приведен в таблице-1 для несвязных грунтов и в таблице-2 для связных грунтов.
    Таблица -1: Модуль реакции грунта основания Ks для несвязных грунтов
    Характеристика грунта
    Ks (кг/см2)
    Относительная плотность
    Значения N
    Сухое или влажное состояние
    Погруженное состояние
    1. Рыхлый
    <10 1.5 0.9 1. Средний от 10 до <30 4.7 2.9 3. Плотный 30 и более 18 10.8 Таблица - 2: Модуль реакции грунтового основания Ks для связных грунтов
    Ks(кг/см2)
    Сплошность
    Некондиционное сжатие
    Прочность (кг/см2))

    1. Жесткий
    от 1 до <2 2.7 1. Очень жесткий
    от 2 до <4 5.4 3. Жесткий
    4 и более
    Вышеуказанные значения Ks соответствуют квадратной пластине размером 30 см х 30 см. Чтобы найти значения K, соответствующие различным размерам и формам, необходимо использовать следующие соотношения.
    (a) Влияние размера
    clip_image004[3] для несвязного грунта
    clip_image006[3] для связных грунтов.
    Где, K = модуль упругости грунтового основания для основания шириной B см.
    Ks = модуль упругости грунтового основания для квадратной плиты шириной 30 см x 30 см.
    K’ = модуль упругости грунта основания для основания шириной клип_имидж008см.
    (b) Влияние формы
    клип_имидж010 для связных грунтов
    Где клип_имидж012= модуль реакции грунта основания для прямоугольного основания длиной L и шириной B.
    клип_имидж014= модуль реакции грунта основания для квадратного основания со стороной B.
    Влияние формы пренебрежимо мало в случае фундамента на несвязных грунтах.

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой