Определение расчетных нагрузок и расчетных характеристик грунтов

В соответствии со СНиП 2.02.01-83* [7] основания фундаментов, сложенные нескальными грунтами, рассчитываются по второй группе предельных состояний — по деформациям. В отдельных случаях (предусмотренных СНиП, п. 2.3) производится так-же расчет по несущей способности.

В курсовом проекте допускается при проектировании фундаментов на естественном основании и свайных фундаментов по II группе предельных состояний прининять: N II= Nn и M II= Mn.

При расчете свайных фундаментов по I группе предельных состояний принимать: осредненный коэффициент перегрузки n = 1,2, NI =1,2 Nn, M I=1,2 Mn.

Показатели состава и состояния грунтов непрерывно изменяются от точки к точке даже в пределах выделенного инженерно-геологического горизонта. Однако для выполнения расчетов оснований необходимо располагать некоторыми осредненными величинами, которые с необходимой достоверности отражают физико-механические свойства грунтов. В связи с этим введено понятие о нормативных и расчетных величинах различных показателей грунтов.

Нормативные и расчетные значения показателей характеристик грунтов вычисляют на основе статистической

обработки результатов непосредственных испытаний по стандартной методике (ГОСТ 20522-96).

Нормативное назначение Хn данной характеристики определяетя как среднеарифметическое значение частных непосредственных определений по формуле:

 

(4.1)

 

где Хi— частное значение определяемой характеристики;

п — количество определений.

В табл. 3.1 даны нормативные значения характеристик грунтов определенные как средние значения по результатам 12 частных определений.

Согласно СНиП* все расчеты оснований должны выполняться с использованием расченых значений характеристик грунтов X, определяемых но формуле:

 

(4.2)

 

 

где γg — коэффициент надежности по грунту,

Для большинства характеристик допускается принимать γg = 1, за исключением параметров с и ϕ, а так же удельного

веса грунта γдля которых коэффициент надежности по

грунту определяется по формуле:

 

 

Показатель надежности берется с таким знаком, чтобы при расчете основания и фундамента была обеспечена большая надежность (расчет “в запас”) При вычислении значений с и ϕвсегда, а расчетных значений γв большинстве случаев (в том числе и в расчетах данного кypcoго проекта), показатель надежности принимается со знаком “минус”.

Значение его определяется по формулам:

 

(4.3)

 

 

(4.4)

 

где V — коэффициент вариации (относительная изменчивость характеристики);

п — число частных определенна (количество опытных данных);

t α — коэффициент, определяемый в зависимости от величины доверительной вероятности αи числа степеней свободы; которые (п- 1) для γи (п -2) для с, ϕ.

 

Доверительная вероятность, согласно нормам [7] при расчетах оснований фундаментов принимается α=0,95 для расчетов по первой группе предельных состояний (прочности и несущей способности) и α=0,85 для расчетов по второй группе предельных состояний (по деформациям).

Для условий, принятых в курсовом проекте, исходя из того, что число частных определений характеристик п = 12, а коэффициент вариации на основе статистической обработки результатов опытов получен:

V = 0,08, следует:

а) для расчета по 1 предельному состоянию (α = 0,95).

 

 

Таким образом, для определения расчетных значении характеристик, для каждого грунта и для конкретного варианта грунтовых условий необходимо нормативные значения характеристик ϕ, с и разделить на соответствующий коэффициент надежности по грунту. Расчетные значения характеристик по первому предельному состоянию маркируются индексом “I”, а по второму — индексом “II”.

 

Расчетные характеристики грунтов по двум грунтам предельных состояний определяются для всех слоев основания и представляются в табличной форме, приведенной ниже.

 

Расчетные характеристики грунтов по двум грунтам предельных состояний определяются для всех слоев основания и представляются в табличной форме, приведенной ниже.