Расчет осадки однородного основания

Цель исследования. В данной статье предлагается  разработка новой методики определения осадки однородного основания фундамента на базе метода послойного суммирования, позволяющего сократить объем выполняемых вычислений.

Методы. Границу сжимаемой толщи можно определить графически из условия равенства дополнительных напряжений половине природных. Зная значение глубины сжимаемой толщи, можно определить суммарное значение коэффициентов, входящих в известную формулу по расчету осадки основания методом послойного суммирования. Определив значение указанного коэффициента в слое, расположенном непосредственно под подошвой фундамента, введем коэффициент Kα, отражающий долю осадки в рассматриваемом слое.

Результаты. Применение разработанного коэффициента Kα позволяет определить осадку основания, рассчитав деформации одного слоя грунта, расположенного непосредственно под подошвой фундамента, что значительно упрощает проектирование подземных конструкций. В качестве примера рассмотрен фундамент, среднее давление под подошвой которого составляет 1200 кПа, глубина заложения d=2 м, основание однородное с модулем деформации 20 МПа и удельным весом γ=18кН/м3. Выполнен расчет осадки системы «здание-основание» методом послойного суммирования и разработанным, произведен критический анализ результатов. При расчёте осадки методом послойного суммирования по известным формулам, приведенным в СП 22.13330. 2016 «Основания зданий и сооружений», получено значение осадки равное 9 см. При расчете деформаций основания по предложенной методике графически определена граница сжимаемой толщи Hс=5,7 м. Значение коэффициента K  составило 0,203, осадка – 9 см.

Заключение. Значения осадок, определенных согласно действующим нормативным документам и по разработанной методике, совпадают, что позволяет сделать вывод о том, что предлагаемый метод обладает достаточной степенью достоверности и может существенно облегчить процесс определения деформаций основания зданий и сооружений. 

1. Nguyen M.D. [et al.] Behavior of nonwoven-geotextile-reinforced sand and mobilization of reinforcement strain under triaxial compressio // Geosynthetics. 2013. № 20 (3). P. 207–225.

2. Phoon K.-K., Retief J.V. Reliability of geotechnical structures in ISO2394. – Matieland, South Africa, 2016. P. 249.

3. Барановский А.Г. Изменение физико-механических свойств элювиальных глинистых грунтов под влиянием техногенных факторов // Анализ, прогноз и управление природными рисками в современном мире: сборник. М., 2015. С.92-97.

4. Болдырев Г.Г. Методы определения механических свойств грунтов. Состояние вопроса: монография. Пенза: ПГУАС,2014. 696 с.

5. Бочарова М.А. Предложения по усовершенствованию расчета осадок фундаментов, учитывающие анизотропные свойства грунтов // Вестник научных конференций. 2016. №9-3(13). 22-25 с.

6. Деминцева Е.А., Вайнштейн В.М. Анализ изменения физико-механических свойств грунтов при стабилизации их модификатором «Пенетрон» // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. Пермь, 2013. С.157-162.

7. Дмитриева К.О., Мыльченко А.Ю. Изменение расчётного сопротивления грунта основания эксплуатируемого здания // Проектирование и строительство. Курск, 2016. С.19-22.

8. Дмитриева К.О., Дубраков С.В. Механика грунтов. Курск, 2017. 112 с.

9. Дубракова К.О., Куценко О.И., Карцев И.Н. Изменение физико-механических характеристик грунта эксплуатируемого основания // Известия Юго-Западного государственного университета. 2019. Т.23. №3. С.54-64. https://doi.org/1021869/22231560-2019-23-3-54-64.

10. Калугин П.И., Пятигор Д.А. Особенности работы грунтов оснований фундаментов после реконструкции зданий // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета 2017. №1. С.60-64.

11. Расчётный анализ длительного деформирования системы «здание-основание здания» хранилища ядерных отходов АЭС / В.И. Колчунов, В.В. Потапов, К.О. Дмитриева, В.А. Ильин // Строительство и реконструкция. 2017. №4(72). С.27-33.

12. Оценка влияния возводимого многоэтажного здания на техническое состояние близлежащих строений / А.А. Краснов, А.Л. Четвериков, С.Г. Шейна, В.Г. Шумеев // Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии города: сборник материалов III Всероссийской научной конференции. Пенза: Приволжский дом знаний, 2001. С.3-5.

13. Ширяева М.П., Кривонос Е.А.Классификация моделей грунтового основания // Научные труды КУБГТУ: электронный сетевой политематический журнал. 2014. № 3. С. 18-25.