Верификация расчёта осадок фундамента на набухающих 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 набухающими, свойства набухающих грунтов представлены в таблице:

Задача: определить дополнительную осадку фундамента при высыхании грунта.

Расчёт просадки по СП 22.13330.2016

Выполним расчёт просадки в соответствии с разделом 6.2.9 СП 22.13330.2016: осадку основания в результате высыхания набухшего грунта S_sh, см, вычисляют по формуле (6.15):

S_sh=∑ε_sh,i*h_i*k_sh

где ε_sh,i – относительная просадочность i-го слоя грунта, определяемая в соответствии с 6.2.16;
h_i - толщина i-го слоя;
k_sh - коэффициент, принимаемый равным 1.3;
n – число слоёв, на которое разбита зона усадки грунта

6.2.16: Относительную линейную усадку грунта при его высыхании ε_sh вычисляют по формуле (6.16):

ε_sh = (h_n – h_d)/h_n;

где h_n – высота образца грунта, см, после его максимального набухания при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения; h_d – высота образца, см, в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания;

6.2.17 Нижнюю границу зоны усадки H_sh определяют экспериментальным путём, а при отсутствии опытных данных принимают равной 5 м.

В диалоговом окне свойств нагрузки, пользователь может ввести нижнюю границу зоны набухания (усадки) вручную:

Диалоговое окно свойств нагрузки

Важно: положение нижней границы зоны набухания отсчитывается от уровня планировки.

Верификационный расчёт осадки фундамента при высыхании набухшего грунта

Определим усадку основания в табличной форме:

Отметка, м	Толщина слоя	σ_zi кПа	σ_zi кПа (в середине слоя)	ε_sh	k_sh, м	S_sh, м
-1.5		175.4
-2	0.5	180.363	177.8815	0.01709+(0.01929-0.01709)/(250-200)*(177.8815-200)=0.01612	1.3	0.010478
-2.5	0.5	172.032	176.1975	0.01985+(0.01709-0.01985)/(200-150)*(176.1975-150)=0.0184	1.3	0.01196
-3.5	1	142.259	157.1455	0.01985+(0.01709-0.01985)/(200-150)*(157.1455-150)=0.01946	1.3	0.025298
-4.5	1	127.602	134.9305	0.01103+(0.01709-0.01103)/(150-100)*(134.9305-100)=0.01719	1.3	0.022347
-4.8	0.3	126.298	126.95	0.01103+(0.01985-0.01103)/(150-100)*(126.95-100)=0.01578	1.3	0.006154
-5	0.2	126.119	126.2085	0.00852+(0.01193-0.00852)/(150-100)*(126.2085-100)=0.01031	1.3	0.002681

Итого: 0.010478+0.01196+0.025298+0.022347+0.006154+0.002681=0.078918 м

Определение границы толщи набухания

По результатам расчёта в программе, дополнительная осадка набухающих грунтов составляет 80.81 мм, вычислим погрешность: Δ=(80.81-78.918)/78.918*100%=2.397425 %

Список используемых источников:

СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.