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

Отметим, что согласно п. 5.12 СНиП П-Б.б-66 для внецентрен-но нагруженных столбчатых фундаментов наибольшее краевое давление на вечномерзлый грунт не должно превышать 1,2 среднего нормативного давления на грунт нри центральной нагрузке, т. е.

1,222.

Расчет на статическую устойчивость фундаментов (в том числе и свайных) и их оснований, необходимый в случае регулярно действующих горизонтальных нагрузок, а также оснований, ограниченных ниспадающим откосом, и оснований, сложенных трещиноватыми скальными породами, производится по аналитическим зависимостям (В. В. Соколовского и В. Г. Березанцева) теории предельного напряженного состояния грунтов *, причем, для вечномерзлых грунтов за расчетные прочностные характеристики сдвигу (скольжению) принимаются их предельно-длительные значения, а именно: угол внутреннего трения фдл и сцепление Сдл, определяемые в результате непосредственных опытов при величине отрицательной температуры, соответствующей среднему значению ее для возможной поверхности скольжения.

Расчет оснований и фундаментов по предельным деформациям (осадкам) вечномерзлых грунтов базируется на следующих основных зависимостях:

среди орз(,ц среди "пр»

(IX.26)

Л5расч<А5„р, (IX.27)

где 5расч И 5пр - расчетные и предельные осадки вечномерзлых оснований; Д5расч и Апр - расчетные и предельные разности осадок вечномерзлых оснований.

Левые части неравенств (IX.26) и (IX.27) определяются расчетом по формулам, выведенным в гл. VI, а правые- принимаются по опытным данным, обобщающим результаты непосредственных наблюдений за осадками и деформациями сооружений, возводимых на пластично)мерзлых грунтах по методу сохранения мерзлого состояния, причем допускается (за отсутствием необходимых данных) принимать среди 5расч и ASpac4 ПО табл. 10 и 11 СНиП 11-Б.1-62, т. е. такие же величины, как и для сооружений, возводимых на не-мерзлых грунтах.

Расчет фундаментов, возводимых на вечномерзлых грунтах, по предельным деформациям (осадкам) их оснований будет иметь существенное значение лишь в случае возведения сооружений на пластичномерзлых (высокотемпературных) грунтах при сохранении их отрицательной температуры и длительном действии нагрузки, когда осадки могут быть такой величины, что с ними необходимо считаться при конструировании сооружений.

См. сноску на стр. 182, гл. III, § 12.

Для расчета величин осадок высокотемпературных пластичномерзлых грунтов необходимо знать: среднюю величину коэффициента относительной сжимаемости вечномерзлых грунтов а 1т (для ориентировочных расчетов можно, например, воспользоваться данными, приведенными в табл. 32 и 33) и параметры деформаций ползучести б и б или Т и йос, а также размеры площади подошвы рассчитываемых фундаментов (по предварительному подбору) и величину удельной нагрузки р от фундаментов на основание. - Для определения суммарной величины осадок уплотнения пластичномерзлых грунтов будут справедливы ранее выведенные формулы для осадок уплотнения грунтов [см., например, формулу (V.24)], но при условии, что давление на мерзлый грунт от действия внешних сил не будет превосходить величины начального критического давления нач /7кр, определяемого по формуле (IV.IO), т. е. величины

нач/7кр = л;Сд + ТАф.

Тогда, средняя величина осадки фундаментов на пластичномерзлых грунтах при сохранении их отрицательной температуры будет определяться выражением (V.24):

среди Scs, = halmP

Если величина внешнего давления на пластичномерзлый грунт будет больше, чем нач Ркр, т. е. р>яач Ркр, то возникнет осадка ползучести, которая в случае давлений, меньших предельно-длительного сопротивления, т. е. при /7<:пред Одл, будет затухающей. Для прогноза затухающей осадки ползучести пластичномерзлых грунтов можно воспользоваться ранее выведенными формулами, например, (V.28) или (V.29), если будут известны параметры ядра ползучести.

При экспоненциальном ядре ползучести по формуле (V.29)

5п=Мооо/?(1-е-"), а при гиперболическом ядре ползучести по формуле (V.28)

snt=h,alplry

По пруведенным формулам можно рассчитать как среднюю величину полной осадки фундаментов на пластичномерзлых грунтах, так и протекание ее во времени.

§ 5. Проверка фундаментов на устойчивость и прочность при действии сил морозного пучения

Как было изложено в гл. П, § 6 настоящей работы, при замерзании возле фундаментов влажных грунтов деятельного слоя вследствие увеличения объема замерзающих грунтов и смерзания их с

-Л->1

материалом фундаментов возникают значительные по величине силы морозного пучения, действующие на фундаменты сооружений.

При наличии в слое сезонного промерзания-протаивания глинистых, мелкопесчаных и особенно пылеватых грунтов, а также крупнообло-мочных, содержащих частицы размером менее 0,1 мм до 30% и более, по СНиП П-Б.б-66, п. 5.14 требуется обязательная проверка фундаментов на действие сил морозного пучения.

Схема расчета фундаментов на морозное выпучивание была впервые предложена еще в 1928 г. *, и последующими исследованиями ряда авторов (М. Н. Гольдштейна, С. С. Вялова, Б. И. Далматова, В. О. Орлова) полностью подтверждено ее соответствие наблюдаемым явлениям. Так, напри- д/

мер, М. Н. Гольдштейн **, резюмируя результаты своих опытов и теоретического рассмотрения процесса выпучивания, приходит к выводу, что «силы, выпучивающие сооружения, определяются сопротивлением сдвигу мерзлого пласта по фундаменту», откуда следует, что «схема расчета, первоначально предложенная проф. Н. А. Цытовичем, оказывается вполне справедливой и недоразумения при ее применении объясняются отнюдь не ошибочностью этой схемы, а неправильной оценкой отдельными исследователями сопротивления смерзания в естественных условиях».

Взгляды на природу и величину сил морозного пучения и их воздействия на сооружения за последние десятилетия значительно уточнились, по сравнению с первоначальными предположениями, на основе, как результатов полевых

опытов (и, в первую очередь, опыта Н. И. Быкова, см. гл. П, § 6), так и последующих лабораторных исследований длительного сопротивления мерзлых грунтов сдвигу и устойчивой прочности смерзания грунтов с материалом фундаментов при учете релаксации напряжений и скорости возрастания нагрузки.

В настоящее время величину расчетных сил морозного пучения и предельно-длительной прочности смерзания грунтов с материалом фундаментов принимают по результатам непосредственных полевых испытаний и лабораторных исследований мерзлых грунтов.

Как было показано в гл. II, на величину сил морозного пучения грунтов оказывает существенное влияние ряд факторов: состав грунтов, их влажность и условия подтока воды, величина отрица-

Рис. 149. Схема сил, действующих на столбчатый фундамент при пучении грунтов слоя сезонного промерза-ния-протаивания

* См. сноску ** на стр. 96. ** См. сноску 2 на стр. 76.