Верификация расчёта осадок фундамента на засоленных грунтах

Исходные данные

Размеры фундамента в плане 3х3 м, давление под подошвой фундамента 17.886 т/м², инженерно-геологический разрез изображён на рисунке:

Инженерно-геологический разрез

Значения характеристик грунтов представлены в таблице:

Согласно инженерно-геологическим изысканиям, ИГЭ1 и ИГЭ2 являются засоленными, свойства засоленных грунтов представлены в таблице:

Задача: определить суффозионную осадку фундамента.

Расчёт суффозионной осадки по СП 22.13330.2016

Выполним расчёт суффозионной осадки в соответствии с разделом 6.3.13 СП 22.13330.2016: суффозионную осадку основания S_sf см, сложенного засоленными грунтами, при вертикальной фильтрации (см. рисунок 6.6) вычисляют по формуле (6.8):

S_sf=∑ε_sf*h_i

где ε_sf – относительное суффозионное сжатие i-го слоя грунта при давлении р, равном суммарному вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки σ_zp и собственного веса грунта σ_zg, определяемое в соответствии с 6.3.14;
h_i – толщина i-го слоя засоленного грунта, см;

n – число слоёв, на которое разбита зона суффозионной осадки H_l, определяется в соответствии с рисунком 6.5;

6.3.14: относительное суффозионное сжатие ε_sf при компрессионно-фильтрационных испытаниях вычисляют по формуле (6.5):

ε_sf = (h_sat,p – h_sf,p)/h_ng;

где h_sat,p – высота образца грунта после замачивания (полного водонасыщения) при давлении p=σ_zp+σ_zg;
h_sf,p – высота того же образца после длительной фильтрации воды и выщелачивания солей при давлении р;
h_ng – высота того же образца природной влажности при давлении p_l=σ_zg;

Начальное давление суффозионного сжатия p_sf соответствует давлению при котором ε_sf = 0.01.

Верификационный расчёт суффозионной осадки фундамента

Расчёт суффозионной осадки выполняется послойно по всей выщелачиваемой зоне. Глубину выщелачиваемой зоны H_l определяем на основании величины начального давления суффозионного сжатия для каждого слоя.

Определим начальное давление суффозионного сжатия:

ИГЭ1: P_sf=50+(100-50)*(0.01-0.00276)/(0.01103-0.00276)=93.77267 кПа ИГЭ2: P_sf=100+(150-100)*(0.01-0.00852)/(0.01193-0.00852)=121.70088 кПа

Определение начального давления под подошвой фундамента

Определим суффозионную осадку основания в табличной форме:

Отметка, м	Толщина слоя	σ_zi кПа	σ_zi кПа (в середине слоя)	ε_sf	ε_sf, м
-1.5		175.4
-2	0.5	176.539	175.9695	0.01985+(0.01709-0.01985)/(200-150)*(175.9695-150)=0.01842	0.00921
-2.5	0.5	164.385	170.462	0.01985+(0.01709-0.01985)/(200-150)*(170.462-150)=0.01872	0.00936
-3	0.5	144.943	154.664	0.01103+(0.01985-0.01103)/(200-150)*(154.664-150)=0.01959	0.009795
-3.5	0.5	126.965	135.954	0.01103+(0.01985-0.01103)/(150-100)*(135.954-100)=0.01737	0.008685
-4	0.5	113.575	120.27	0.01103+(0.01985-0.01103)/(150-100)*(120.27-100)=0.01461	0.007305
-4.5	0.5	104.661	109.118	0.01103+(0.01985-0.01103)/(150-100)*(109.118-100)=0.01264	0.00632
-4.8	0.5	101.063	102.862	0.01103+(0.01985-0.01103)/(150-100)*(102.862-100)=0.01153	0.003459

Итого: 0.00921+0.00936+0.009795+0.008685+0.007305+0.00632+0.003459=0.054134 м

Определение границы толщи суффозионной осадки

По результатам расчёта в программе, дополнительная осадка засоленных грунтов составляет 54.797 мм, вычислим погрешность: Δ=(54.797-54.134)/54.134*100%=1.224739 %

Список используемых источников:

СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.