Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 [ 113 ] 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

слоев грунта деятельного слоя с учетом изменений температурного режима грунтов в процессе эксплуатации зданий или сооружений, или же вычисляется по вышеприведенным аналитическим зависимостям: по известной средней температуре воздуха (наружной и в помещении), длительности периода положнтельных температур воздуха, данных о тепловых и физических свойствах грунтов слоя летнего оттаивания и верхнего слоя вечномерзлой толщи и др. Допускается, однако, определять максимальную температуру грунта -Втах на глубине заложения фундаментов и по упрощенной формуле (10) СНиП П-Б.б-66 в наших обозначениях -по формуле (IX.19)-по величине температуры -9о на глубине нулевых температурных амплитуд грунта {10 м) с учетом коэффициента про-Бикания ае и коэффициента теплового влияния здания или сооружения kb, рекомендуемых СНиПом.

Величину длительных сопротивлений сж1атию пред адл и сдвигу пред Тдл вечномерзлых грунтов при расчете фундаментов приравнивают: нормативному сопротивлению вечномерзлых грунтов нормальному давлению и нормативному сопротивлению мерзлых грунтов сдвигу по поверхности смерзания R ?д.

Зная температуру вечномерзлых грунтов на уровне подошвы фундаментов -9тах, состав грунтов (крупнообломочные, песчаные, глинистые, со значительным содержанием ледяных включений и пр.), их льдистость (/об или ./7в), по табл. 6 и 5, СНиП П-Б.б-66 определяют величину нормативных сопротивлений вечномерзлых

грунтов R и Rc, необходимых для расчета фундаментов по несущей способности.

Напомним здесь, что в случае затруднений в определении льдистости за счет ледяных включений по сложной в применении формуле (4) СНиПа при пользовании табл. 5 и 6 для определения сд и R можно оценивать льдистость вечномерзлых грунтов по величине суммарной объемной льдистости /об, причем границы 0,2Лв0,4 следует сменить на 0,25/об=0,50.

Имея, перечисленные данные, можно рассчитать несущую способность столбчатых или свайных фундаментов для сооружений, возводимых по принципу использования грунтов в мерзлом состоянии.

Для столбчатых фундаментов мы рекомендуем начинать расчет с предварительного подбора размеров фундаментов, задаваясь высотой первого уступа башмака (см. рис. 147) и учитывая внешнюю нагрузку на фундамент Л, собственный вес фундамента (от уровня потолка подполья до глубины эаложения фундамента) и вес грунта на его уступах. Для предварительного подбора площади подошвы фундамента можно рекомендовать следующую простейшую зависимость, вытекающую из условия равновесия всех сил, приложенных к фундаменту (при этом силы смерзания по СНиПу учитываются только по боковой поверхности первого уступа фундамента):

где /"сд - площадь сдвига, которая принимается равной боковой поверхности первого уступа башмака, т. е. /сд = "/б (г/ -периметр башмака, - его высота; при предварительном подборе размеров фундамента можно принимать /i6 = 0,25 м, а t/ = 4b, где Ь -ширина квадратной площади подошвы фундамента); уф -объемный вес кладки фундамента, Т/м\ /Сзап - коэффициент заполнения, учитывающий, что часть призмы с основанием F будет заполнена клад-. кой (бетона), а часть затрам(бованным грунтом, имеющим меньший объемный вес, что вызывает необходимость принимать величину л:зaп = 0,7-0,8.

Задаваясь площадью учитываемого сопротивления сдвигу Тсд, определяют необходимую площадь подошвы фундамента f, что позволяет установить габаритные размеры проектируемого фундамента.

Зная размеры фундамента и физико-механические характеристики вечномерзлых грунтов, определяют несуиую способность фундамента.

Несущая способность фундамента в вечномерзлом грунте определяется сопротивлением сдвигу части фундамента, вмороженной в вечномерзлый irpynr (учитывается, как отмечалось ранее, лишь сопротивление сдвигу первого от подошвы уступа фундамента), и сопротивлением вечномерзлых грунтов нормальному давлению по подошве фундамента шириной b (см. рис. 147).

Несущая способность толщи вечномерзлых грунтов при взаимодействии их с фундаментами для всех видов столбчатых и свайных фундаментов определяется по формуле

Лдоп = 11 R".if,,i + k,m,RF, (IX.23)

где 1, Tfe2 -коэффициенты однородности вечномерзлых грунтов, принимаемые по СНиПу равными fei = 2 = 0,8, причем для забивных и бурозабивных свай приведенное значение умножается на коэффициент, равный (1-./7в); гпи ni2 - коэффициенты условий работы, определяемые по табл. 3 и 4 СНиП П-Б.б-66, при этом значения mi изменяются от 0,9 до 1,1, а 2= 1,0-для всех видов фундаментов (кроме свайных) и изменяется от 2=1,0 до = = 2,5 -для свайных в зависимости от льдистости Лв, причем наибольшее значение принимается для свайных фундаментов в крупнообломочных грунтах без значительных ледяных включений (при

с/7в<0,03 или /об<0,05). 2 - знак суммы, который надо распространять на все слои от 1 до п-то в пределах поверхности смерзания фундамента или сваи с грунтом.

Нормативные сопротивления вечномерзлых грунтов нормальному давлению и сопротивление сдвигу 7? по поверхности смер-

зания, как отмечалось ранее, определяются в зависимости от состава вечномерзлых грунтов, их льдистости /об и температуры -G"", при этом сопротивление нормальному давлению определяется при температуре -бтах, вычисляемой по одной из вышеприведенных формул, например по формуле (IX.19), а нормативное сопротивление сдвигу при температуре несколько более высокой ( -Эб, см. правый чертеж рис. 147), которую с некоторым запасом без большой погрешности можно определить, приняв изменение температур вечномерзлого грунта от глубины летнего оттаивания Лт до уровня подошвы фундамента /1м линейным (пунктир на правом чертеже рис. 147, где изображена эпюра изменения температуры грунта по глубине в период максимального оттаивания).

Тогда величину температуры на уровне верха башмака фундамента - 9б можно принять

А -л м -

Рис. 148. Расчетная схема для определения несущей способности свай в вечномерзлых грунтах

(IX.24)

По этой температуре или по средней температуре

с Qmax + 6б

ср Об---

и определяется величина длительного (нормативного) сопротивления мерзлого грунта сдвигу R сд»

Несущая способность свайных фундаментов (рис. 148) определяется по той же формуле (IX.23), но при других величинах (несколько больших) коэффициента условий работы, которые нормируются (см. СНиП). Для свайных фундаментов, возводимых на твердомерзлых грунтах (при температуре вечномерзлого грунта на глубине 10 м -9о ниже -2°С), нормами допускается несущую способность определять по средней эквивалентной величине нормативного сопротивления сдвигу мерзлого грунта по боковой поверхности смерзания /?"сл.э, определяемой по эквивалентной температуре -бэ!

6, = а,Мо. (IX.25)

где аэ - безразмерный коэффициент (функция

опре-

деляемый по табл. 44.

Тогда формула (IX.23) принимает для свайных фундаментов следующий, более простой вид: