4.3 Проверка недопущения опрокидывания

Кинематически возможнойсхемой потери устойчивости является опрокидывание сооружения относительно передней грани фундамента.

,

устойчивость на опрокидывание не обеспеченна. С целью повышения устойчивости, предусматриваем "зуб" в задней стенке сооружения.

5. Расчет основания по деформациям

Цель - ограничение абсолютных перемещений здания водозабора. Совместная деформация основания и сооружения характеризуется:

абсолютной осадкой основания S, м;

креном сооружения i;

горизонтальным перемещением фундамента u, м.

где - предельные значения совместной деформации основания сооружения.

5.1. Контактное давление

Среднее давление под подошвой фундамента:

не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определяемого по формуле:

где γс1 и γс2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по СНиП 2.02.01-83; k - коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями, и 1,1, если приняты по таблицам; Мγ, Мq, Мс - коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83; kz - коэффициент, принимаемый равным:

при b < 10 м kz=1;

при b ≥ 10 м kz=z0/b + 0,2 (здесь z0=8м);

- удельный вес грунта ниже и выше подошвы фундаментной плиты.

В связи с внецентренностью приложения нагрузки проверяются условия:

Условие не соблюдается, необходимо увеличить ширину подошвы b или глубину заложения d фундамента.

5.2. Абсолютная осадка фундамента

Осадка основания S, м, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства, определяется методом послойного суммирования по формуле:

где β - безразмерный коэффициент, равный 0,8; - среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента; - толщина и модуль деформации i-го слоя грунта; n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

Расчет выполняется в последовательности:

На чертеже в масштабе М 1: 100 (М 1: 200) наносится поперечное сечение сооружения ниже дна, с указанием отметок FL и LL.

Слева от вертикальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы (точка О), строится эпюра давления σzg, от собственного веса с учетом взвешивания песка водой и положения литологической границы LL.

Дополнительное вертикальное давление ро непосредственно под подошвой фундамента определяется как разность между контактным давлением р и вертикальным напряжением σzg,o от собственного веса грунта на уровне отметки FL:

Для построения эпюры дополнительного давления σzp толща грунта ниже отметки FL разбивается на ряд слоев мощностью 0,2b. Значение величины σzp для любого сечения, расположенного на глубине z от подошвы, определяется по формуле:

где α - коэффициент затухания давления, принимаемый по таблице 1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83.

Расчеты удобно выполнять в табличной форме.

Эпюра σzp откладывается справа от оси в том же масштабе, что и σzg.

Устанавливается положение отметки ВС из условия: , для чего вправо от оси откладывается эпюра σzg, уменьшенная в 5 раз.

Если найденная по указанному выше условию нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е < 5 МПа (5000 кПа) или такой слой залегает непосредственно ниже отметки FL, нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия szр = 0,1szg Устанавливается количество слоев n, шт., в пределах сжимаемой толщи Нсж. Определяется значение величины осадки S методом послойного суммирования.

Построение эпюры дополнительного давления

Таблица 5.1.