Несущая способность грунта таблица снип: Таблица несущей способности грунтов

Таблица несущей способности грунтов

Несущая способность грунта определяется на основе ряда характеристик почвы. Для того чтобы получить все необходимые показатели, потребуется выполнить ряд тестов. Они дадут возможность узнать точную несущую способность грунта на конкретном участке. Соответствующие эксперименты проводятся с почвой, полученной непосредственно на запланированном месте строительства.

Что такое несущая способность грунта?

Несущая способность грунта — это показатель давления, которое может выдерживать грунт. Его указывают либо в Ньютонах на квадратный сантиметр (Н/см²), либо в киолграмм-силе на 1 сантиметр квадратный (кгс/см²), либо в мегапаскалях (МПа).

Данная величина используется при проектировании фундаментов для сравнения нагрузки, которую оказывает на почву конструкция здания с учётом возможного слоя снега на крыше и давления ветра на поверхность стен. Даже при точном подсчете влияния каждого из указанных факторов на соотношение несущей способности поверхности земли на участке к совокупной нагрузке от конструкции здания, эту цифру берут с запасом.

К содержанию ↑

Таблица средней несущей способности различных грунтов

Далее следует таблица с указанием средних цифр несущей способности или, как её ещё называют, расчетного сопротивления разных типов грунта в кгс/см².

Более точные расчеты с учётом всех коэффициентов, которые отображают влияние каждого существующего в реальных условиях фактора, можно выполнить следуя рекомендациям в нормативном своде правил за 2011 год СП 22.13330.2011 с названием Основания зданий и сооружений. Это официальное издание более старого стандарта СНиП 2.02.01-83*, выполненное научно-исследовательским институтом имени Н.М. Герсеванова.

В приведенной таблице отображены усреднённые результаты расчётов, проведенных с использованием формул и данных, основанных на описанном выше своде правил 2011 года.

Здесь можно видеть, что существует достаточно большой разброс в показателях сопротивления грунта. Это обусловлено в первую очередь влажностью почвы, которая непосредственно зависит от уровня залегания грунтовых вод.

Если нужно получить цифры в МПа или в Н/см², то можно перевести указанные в таблице значение согласно установленным соотношениям величин.

• 1 кгс/см² = 0,098 МПа или 1 МПа = 10,2 кгс/см²
• 1 кгс/см² = 9.8 Н/см² или 1 Н/см² = 0.102 кгс/см²

Для удобства существует также таблица, где указаны средние цифры расчетного сопротивления грунта в Н/см²

Аналогичная проблема с таблицами подобного рода — очень существенное различие между минимальными и максимальными значениями. В общем случае рекомендуется брать минимальные показатели, которые указаны в табличных данных. Для примера разместим ещё одну таблицу, наглядно иллюстрирующую подход зарубежных специалистов к обнародованию данных своих исследований.

Очевидно, что табличные цифры используются, как правило, теми, кто принял решение не заказывать профессиональное геологическое исследование почвы на своём участке. Поэтому имеет смысл давать показатели с запасом, чтобы при самостоятельных расчетах, даже если в них закрадется небольшая погрешность, это не привело к непоправимым последствиям.

В то же время даже при значительном запасе по прочности не факт, что конструкция здания будет достаточно стабильно стоять на основании в течение десятков лет. За такой срок качество грунта может измениться, если не были соблюдены соответствующие меры по защите фундамента от скопления осадочных вод. Для этих целей обязательно следует изготавливать отмостку с хорошей гидроизоляцией и дренажную систему по периметру постройки для централизованного сбора стоков.

К содержанию ↑

Уточнённая таблица с поправками на текучесть и пористость грунта

Существет ещё одна таблица несущей способности, позволяющая более точно определить цифры на участке, где известны коэффициенты пористости и показатели текучести почвы.

Влияние коэффициента текучести грунта на его несущую способность указаны в таблице. Средняя текучесть грунта зависит от его типа и коэффициента водонасыщения. Эти расчёты выполнить достаточно трудно, поэтому размещаем таблицы, которые описывают поведение образца грунта, характеризующее его текучесть.

Также расчетное сопротивление зависит от коэффициента пористости Е, который нужно устанавливать с помощью экспериментального взятия проб непосредственно на будущей строительной площадке.

Для теста потребуется взять кубик грунта 10х10Х10 см с объёмом О1 = 1000 см³ так, чтобы он не рассыпался. Далее этот кубик взвешивается и определяется его масса (М), после чего грунт измельчают. Затем, с помощью мерного стакана устанавливается объём измельченного грунта также в кубических сантиметрах (О2).

Далее нужно узнать объёмный вес исходного кубика (ОВ1) и измельченного грунта без пор (ОВ2). Для этого следует определенную вначале массу (М) разделить на (О1), чтобы получить (ОВ1) и затем разделить эту же величину (М) на (О2), чтобы получить (ОВ2). Исходный объём О1 изначально известен и равен 1000 см³, а объём измельченного грунта О2 берется из опыта с мерным стаканом.

• ОВ1 = М/О1
• ОВ2 = М/О2

Осталось только рассчитать пористость Е, которая равна 1 — (ОВ1/ОВ2)

Теперь, зная коэффициент текучести и пористость грунта, можно исходя из табличных цифр с определенной точностью сказать, какая именно несущая способность является расчетной именно для вашего участка. Если вы использовали экспериментальное выявление пористости, то убедитесь, что было проведено хотя бы 3 опыта, чтобы получить нужную величину с достаточно высокой точностью. При желании получить максимально близкие к реальности данные, используйте специальный калькулятор, где есть возможность указывать все влияющие на конечную цифру коэффициенты вот здесь.

Калькулятор по расчету сопротивления грунта основания по СП 22.13330.2011

Результаты

Расчетное сопротивление грунта основания [R]

Исходные данные

Данные для расчета взяты из СП 22.13330.2011 (Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).

R = (γ_c1 γ_c2/k) [M_γk_zbγ_II + M_qd ₁γ’_II + (M_q — 1)d_bγ’_II + M_cc_II]

Коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5. 4 [γ_c1]:

Коэффициент условий работы, принимаемые по таблице 5.4 [γ_c2]:

Коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (φ_II и c_II) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б [k]:

Ширина подошвы фундамента, м [b]:

Осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м3 [γ_II]:

Осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3 [γ’_II]:

Расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа [c_II]:

Угол внутреннего трения грунта основания [φ_II]:

Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.

5 [M_γ]:

Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [M_q]:

Коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [M_c]:

Коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz= z0 ÷ b+ 0,2 при b ≥ 10 м (здесь z0 = 8 м)[k_z]:

Глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8) [d₁]:

d₁ = h_s + h_cf*γ_cf

/ γ’_II:

Толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м [h_s]:

Толщина конструкции пола подвала, м [h_cf]:

Расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³[γ_cf]:

Глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м [d_b]:

Расчетное сопротивление грунта основания [R]:

способы расчета под закладку фундамента, СНиП

Содержание статьи:

Степень восприимчивости почвы к нагрузкам называют несущей способностью грунта.

Показатель характеризует максимальное усредненное давление между подошвой фундамента и земли, при котором не происходят сдвиги, оползни и провалы в окружающем слое. На величину значения влияет вид почвы, ее физические и механические характеристики.

Что такое несущая способность грунта и на что она влияет

От несущей способности грунта зависит выбор типа фундамента

Понятие рассматривают как давление, воспринимаемое единицей площади основания, при котором оно не деформируется и не приводит к разрушению строения. Геологи исследуют грунт, чтобы определить его свойства и рассчитать несущие характеристики.

Восприимчивость почвы к давлению зависит от условий:

• тип грунта;
• массивность слоя;
• отметка залегания;
• показатели нижележащего пласта;
• уровень почвенных вод;
• глубина промерзания земли;
• плотность породы.

Показатели несущей способности влажного и сухого грунта отличаются, т.к. при насыщении влагой повышается текучесть и снижается сопротивление нагрузкам. Если слой контактирует с жидкостью, он относится к категории насыщенных. Исключение составляют песчаные крупно и среднезернистые почвы, которых не касается деформация так как они пропускают влагу, а не скапливают ее.

Изыскания проводят для определения, подходит слой для установки фундамента или нужно усилить его для повышения несущей способности. Не проектируют опорные элементы на глубине, где граничат разные пласты. Подошву фундамента закладывают ниже отметки стояния почвенной влаги, т. к. насыщенные породы вспучиваются при замерзании.

Чувствительность грунта к нагрузкам снижают путем искусственного уплотнения или введения химических модификаторов. В первом случае вбивают сваи, чтобы уменьшить объем пустот в почве. Химические реагенты способствуют адгезии (сцеплению) отдельных частиц почвы.

Определение плотности почвы и уровня грунтовых вод

Плотность определяют в зависимости от пористости основания. В почве есть твердые части, между ними находятся полости, наполненные водой или воздухом в зависимости от условий. Если превысить максимально допустимую нагрузку, сдвиги приведут к разрушению дома. Плотные грунты с малым числом или одиночными кавернами относят к наиболее прочным основаниям.

Плотность находят отношением веса почвенного образца при стандартной влажности к объему, который он занимает. Расчет делают по формуле p = B / V, где:

• B — вес грунта в естественном состоянии, г;
• V — объем, см3.

Породы, которые залегают неглубоко от поверхности, считаются неплотными, с понижением отметки грунты становятся толще, надежнее и прочнее, т. к. на их давят вышележащие пласты. В России наблюдают пески и глины, есть торфяники, болотистые местности и регионы со скальными породами.

Грунтовые жидкости находят в слабых и рыхлых породах или трещинах плотных пластов. Почвенная влага обычно поднимается постепенно и не имеет напора.

Уровень стояния зависит от факторов:

• осадки, испарения;
• температура воздуха, атмосферное давление;
• изменение состояния водоемов;
• хозяйственные процессы деятельности людей.

Влага внутри слоев может быть агрессивной, содержать кислоты, щелочи, сульфаты, углекислоту — такие добавки разрушают бетон и металл фундаментов. Определяют уровень жидкости путем бурения в полевых условиях шурфов, которые отрывают на несколько метров, чтобы они были ниже предполагаемой отметки опоры. Скважину накрывают и оставляют на 5 – 7 суток. Если в ней не обнаружена вода, почва не содержит влаги. В другом случае для выполнения строительных работ по правилам нужен дренаж (система отвода воды).

Как определить несущую способность грунта под фундамент самостоятельно

Несущая способность является основой при проведении подсчета в процессе проектирования. Классифицируют грунты в рамках сведений документа ГОСТ 25.100-2011 «Грунты. Классификация». Нормы сопротивления давлению находятся в таблицах нагрузки на грунт материалов СП 22.133.30-2016 «Основание зданий и сооружений». Здесь же приводятся стандартные модули расчёта, формулы, коэффициенты.

Несущую способность находят математическим выражением R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) · (N + 200) / 2 · 200 — для заглубления до двух метров, и формулой R = R₀ · (1 + K · (B -100) / 100) + K₂ · Q · (N – 200) — если конструкция погружается более двух метров, где:

• R₀ — противодействие нагрузке по вертикальной оси, содержится в таблицах и определяется видом грунта;
• K₂ — используется при расчётах в стабильных слоях;
• K — поправочный коэффициент из таблиц СП на разновидность породы;
• B — поперечный размер низа фундамента;
• N — глубина погружения опоры;
• Q — коэффициент, чтобы найти расчетный средний показатель удельного веса почвы от верха земли до подошвы фундамента.

Тип грунта можно определить своими руками. Берут грунт из скважины на глубине погружения опоры, смачивают водой и скатывают жгут, затем его соединяют в кольцо. Элемент без трещин, легко соединяется — почва связная, чаще это глины. При сгибании появляются трещины, значит, в руках смесь глины и песка, последнего содержится 10 – 30%. Жгут трудно скатать, а соединить кольцом невозможно — песчаная почва.

Далее используют таблицы СНиП несущей способности грунта, где по типу почвы можно найти требуемое значение.

Риски ошибок в исследовании несущей способности грунта

Появляется опасность сдвига почвы в результате неточного расчёта глубины заложения и габаритов фундамента. Здание весит тонны, на грунт оказывается сильное давление, поэтому к расчетам привлекают строительных инженеров и техников, чтобы в будущем исключить проблемы с деформацией.

Неправильное нахождение несущей способности почвы влечет неприятности в виде:

• ошибочного подсчета диаметра сваи, площади подошвы ленточного монолита, бетонной плиты;
• установки опоры в неплотные грунты, просадки строения;
• неправильного выбора отметки заглубления, выталкивания фундамента вспучивающимися грунтами.

В расчете применяют много коэффициентов, которые нужно точно определить в таблице, иначе фундамент будет запроектирован с ошибками, которые легко править на бумаге, но трудно устранить после возведения стен и кровли. Шатается коробка дома, прогибаются полы в результате чрезмерных усадок после неправильно установленных свай. В здании идут трещины по углам, перекашиваются оконные и дверные коробки в проемах, если сдвинется ленточный фундамент.

Определение несущей способности грунта — материал от Геокомпани

Несущаяспособность грунтов – нагрузка, действующая на единицу объема почвы и не приводящая к нестандартной усадке и деформации основания. Несущая способность напрямую зависит от типа и состава грунта, характеристик слоев, уровня расположения грунтовых вод, глубины промерзания земли.

От того, насколько будет устойчивым грунт под зданием, зависит надежность, функциональность, безопасность и долговечность строения. Поэтому до начала проектирования и строительства сооружения необходимо проверить прочность основания, то, как грунт будет выдерживать нагрузку от всего строения.

Особенности грунтов

Наиболее надежными являются скальные грунты, хорошо справляются с большой нагрузкой песчаные и крупнообломочные. Глинистые почвы легко впитывают влагу, подвержены текучести, увеличению в объеме во время морозов, пучению, что приводит к разрушению фундамента всего за одну зиму.

Но глинистые грунты – это не приговор, так как исправить ситуацию можно несколькими способами:

• уплотнением основания путем вбивания небольших свай для сокращения пустот в породах;
• введением в грунт химических добавок, сцепляющих отдельные частицы пород;
• устройством песчаной подушки под фундамент, которая будет воспринимать и равномерно распределять нагрузку.

Расчет несущей способности грунтов

Работа выполняется после определения расположения пород внутри скважины и получения схемы геологических разрезов участка под застройку.

Несущаяспособность рассчитывается по формулам, но предварительно специалистами берутся пробы и устанавливаются следующие параметры – сопротивление осевому сжатию (R0), глубина промерзания и уровень заглубленности фундамента.

R=R0х[1+k1х(b-100)/100]х(d+200)/2х200 — при заглубленности фундамента до 2 м и R=R0х[1+k1х(b-100)/100]+k2хGх(d-200) — более 2 м, где:

• k1 — 0,125 – для крупнообломочных или песчаных пород и 0,5 – для глин, супеси и суглинков;
• k2 – для расчетов несущей способности слежавшихся крупнообломочных или песчаных почв;
• G – для нахождения удельного веса почвы от подошвенного слоя и до нижней плоскости фундамента или последующего слоя;
• b – ширина фундамента или его части, которые опираются на основание;
• d – высота заглубленности фундамента.

Полученный показатель сравнивают с требуемым параметром. Если вторая цифра превышает первую, то следует подкорректировать проект фундамента – увеличить площадь его опирания на основание, либо уровень заглубленности, или вовсе изменить тип фундамента, или перенести место застройки на участок с другими, более прочными и надежными грунтами.

Компания «GeoCompani» выполнит инженерные изыскания для строительства в Москве и Московской области по доступным ценам. Задать вопросы и оформить заявку можно по телефону.

Приложение нагрузки от давления грунта на стены подвала

В версии САПФИР 2020, появилась возможность автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на подпорные стены и стены подвала.

Расчётная модель цокольного этажа здания с нагрузками от давления грунта

Рассмотрим процесс приложения нагрузки от давления грунта на стены подвала здания с монолитным железобетонным каркасом.

Общие положения расчёта давления грунта на стены подвала

Определять величину давления грунта на стены подвала, следует выполнять в соответствии с указаниями Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов, раздел 5 Давление грунта.

В общем случае, существует три вида давления грунта на вертикальные поверхности (стены подвала):

1. Горизонтальное активное давление от собственного веса;
2. Дополнительное горизонтальное давление грунта, обусловленное наличием грунтовых вод;
3. Горизонтальное давление от равномерно распределённой нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения;

Возможные схемы давления грунта, изображены на рисунке:

Схема давления грунта
а – от собственного веса и давления воды; б – от сплошной равномерно распределённой нагрузки; в – от фиксированной нагрузки; г – от полосовой нагрузки

В ПК САПФИР, реализован алгоритм автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на вертикальные и наклонные поверхности. Кнопка вызова диалогового окна, находится на вкладке «Создание»:

Кнопка вызова диалогового окна, приложения нагрузки от давления грунта. Диалоговое окно

Помимо ввода необходимых исходных данных, в диалоговом окне, также, есть возможность выбрать загружения, к которым будут относиться создаваемые нагрузки от давления грунта, а также, вывести на экран результат определения значения самой нагрузки, до момента её приложения.

Ввод исходных данных для вычисления нагрузки от давления грунта

Ввод данных о создаваемых загружениях

В полях диалогового окна, следует ввести наименования загружений для трёх видов нагрузок:

• Активное давление от собственного веса;
• Дополнительное давление от грунтовых вод;
• Давление от нагрузки на поверхности грунта;

Совет: без лишней необходимости, предложенные наименования следует оставить без изменений. Существует, также возможность, приложить все вышеперечисленные нагрузки в одном загружении.

Дополнительно, можно настроить приложение нагрузки с тыльной стороны стены.

Ввод данных для создания активного давления от собственного веса грунта

Планировочная отметка — уровень поверхности грунта относительно нуля здания;

При вводе данного параметра, следует ориентироваться на положение ЛСК в модели, в режиме ЛСК в абс. 0,0,0. Если поверхность грунта ниже нуля здания, значение принимается отрицательным.

Схема к определению планировочной отметки грунта относительно нуля здания. Модель грунта показана для демонстрации. При приложении нагрузки от давления грунта, её наличие необязательно.

Удельный вес, угол внутреннего трения, удельное сцепление грунта, принимаются как для грунта обратной засыпки.

Требования к грунтам обратной засыпки изложены в п.9.14 СП 22.13330.2010:
При проектировании оснований подземных частей сооружений, устраиваемых с обратной засыпкой грунта, расчетные значения характеристик грунтов обратной засыпки (γ’_I, φ’_I, c’_I), уплотнённых не менее чем до kсот=0. 95 их плотности в природном состоянии, допускается устанавливать по расчётным характеристикам тех же грунтов в природном состоянии (γ_I, φ_I, c_I), принимая γ’_I=0.95*γ_I, φ’_I=0.9*φ_I, c’_I=0.5*c_I, при этом следует принимать c’_I не более 7 кПа.

Дополнительные указания даны в п.5.1-5.3 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Коэффициент надёжности по нагрузке, принимается равным 1.15, согласно Табл. 7.1 СП 20.13330.2016.

Угол наклона расчётной плоскости принимается исходя из конструктивных и объёмно-планировочных решений. Для вертикальной стены принимать равным 0.

Угол наклона поверхности грунта, принимать в соответствии с разделом ПЗУ (План земельного участка), в части схемы организации рельефа.

Угол трения грунта на контакте с расчётной плоскостью, принимается согласно п. 5.6 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов: для гладкой стены — 0, шероховатой — 0.5*φ, ступенчатой — φ.

Ввод данных для создания дополнительного давления от грунтовых вод

Коэффициент пористости грунта определяется по таблицам приложения Б СП 22.13330.2010, в зависимости от характеристик c, φ, E грунта обратной засыпки.

Если обратная засыпка выполняется местным грунтом, то характеристики грунта определяются в соответствии с п.9.14 СП 22.13330.2010. В случае, если обратная засыпка выполняется привозным грунтом, рекомендуется указывать, в качестве грунта обратной засыпки, песок средней крупности, с соответствующими характеристиками.

Влажность грунта — если обратная засыпка выполняется местным грунтом, то, допускается принимать влажность по результатам инженерно-геологических изысканий. Если, при засыпке, применяется привозной грунт, то, рекомендуется приводить в общих указаниях проектных решений, производить обратную засыпку грунтом оптимальной влажности. Наиболее подходящий грунт, для обратной засыпки — песок.

Оптимальная влажность устанавливается согласно ГОСТ 22733-2002 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности. Справочные значения, оптимальной влажности грунтов, содержатся в документе ТР 73-98 Технические рекомендации по технологии уплотнения грунта при обратной засыпке котлованов, траншей, пазух, в таблице 2.1

Таблица 2.1 ТР 73-98

Наименование грунта	Оптимальная влажность, %	Коэффициент «переувлажнения»
Пески пылеватые, супеси лёгкие крупные	8-12	1.35
Супеси лёгкие и пылеватые	9-15	1.25
Супеси тяжёлые пылеватые, суглинки лёгкие и лёгкие пылеватые	12-17	1. 15
Суглинки тяжёлые и тяжёлые пылеватые	16-23	1.05

Коэффициент надёжности по нагрузке w, принимается равным 1.1, согласно п.5.9 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Ввод данных для расчёта давления от нагрузки на поверхности грунта

Нагрузка на поверхности грунта q, для жилых и административных зданий, определяется в соответствии с СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений:

п.12.6.1 СП 50-101-2004: Расчёт стен подвалов производят с учётом нагрузок от наземных конструкций и давления грунта. Давление грунта на стены подвалов определяют с учётом временной нагрузки на прилегающей к подвалу территории. При отсутствии данных о временной нагрузке она может быть принята равномерной с интенсивностью 10 кПа.

Указания по определению нагрузок от подвижного транспорта даны в п. 5.11-5.15 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Привязка нагрузки — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равной 0.

Коэффициент надёжности по нагрузке — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равным 1.

Расчет нагрузки на фундамент — Самая лучшая система расчета нагрузки

Расчет нагрузки на фундамент необходим для правильного выбора его геометрических размеров и площади подошвы фундамента. В конечном итоге, от правильного расчета фундамента зависит прочность и долговечность всего здания. Расчет сводится к определению нагрузки на квадратный метр грунта и сравнению его с допустимыми значениями.

Для расчета необходимо знать:

• Регион, в котором строится здание;
• Тип почвы и глубину залегания грунтовых вод;
• Материал, из которого будут выполнены конструктивные элементы здания;
• Планировку здания, этажность, тип кровли.

Исходя из требуемых данных, расчет фундамента или его окончательная проверка производится после проектирования строения.

Попробуем рассчитать нагрузку на фундамент для одноэтажного дома, выполненного из полнотелого кирпича сплошной кладки, с толщиной стен 40 см. Габариты дома – 10х8 метров. Перекрытие подвального помещения – железобетонные плиты, перекрытие 1 этажа – деревянное по стальным балкам. Крыша двускатная, покрытая металлочерепицей, с уклоном 25 градусов. Регион – Подмосковье, тип грунта – влажные суглинки с коэффициентом пористости 0,5. Фундамент выполняется из мелкозернистого бетона, толщина стенки фундамента для расчета равна толщине стены.

Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения зависит от глубины промерзания и типа грунта. В таблице приведены справочные величины глубины промерзания грунта в различных регионах.

Таблица 1 – Справочные данные о глубине промерзания грунта

Справочная таблица для определения глубины заложения фундамента по регионам

Глубина заложения фундамента в общем случае должна быть больше глубины промерзания, но есть исключения, обусловленные типом грунта, они указаны в таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Зависимость глубины заложения фундамента от типа грунта

Глубина заложения фундамента необходима для последующего расчета нагрузки на почву и определения его размеров.

Определяем глубину промерзания грунта по таблице 1. Для Москвы она составляет 140 см. По таблице 2 находим тип почвы – суглинки. Глубина заложения должна быть не менее расчетной глубины промерзания. Исходя из этого глубина заложения фундамента для дома выбирается 1,4 метра.

Расчет нагрузки кровли

Нагрузка кровли распределяется между теми сторонами фундамента, на которые через стены опирается стропильная система. Для обычной двускатной крыши это обычно две противоположные стороны фундамента, для четырехскатной – все четыре стороны. Распределенная нагрузка кровли определяется по площади проекции крыши, отнесенной к площади нагруженных сторон фундамента, и умноженной на удельный вес материала.

Таблица 3 – Удельный вес разных видов кровли

Справочная таблица – Удельный вес разных видов кровли

1. Определяем площадь проекции кровли. Габариты дома – 10х8 метров, площадь проекции двускатной крыши равна площади дома: 10·8=80 м².
2. Длина фундамента равна сумме двух длинных его сторон, так как двускатная крыша опирается на две длинные противоположные стороны. Поэтому длину нагруженного фундамента определяем как 10·2=20 м.
3. Площадь нагруженного кровлей фундамента толщиной 0,4 м: 20·0,4=8 м².
4. Тип покрытия – металлочерепица, угол уклона – 25 градусов, значит расчетная нагрузка по таблице 3 равна 30 кг/м².
5. Нагрузка кровли на фундамент равна 80/8·30 = 300 кг/м².

Расчет снеговой нагрузки

Снеговая нагрузка передается на фундамент через кровлю и стены, поэтому нагружены оказываются те же стороны фундамента, что и при расчете крыши. Вычисляется площадь снежного покрова, равная площади крыши. Полученное значение делят на площадь нагруженных сторон фундамента и умножают на удельную снеговую нагрузку, определенную по карте.

Таблица – расчет снеговой нагрузки на фундамент

1. Длина ската для крыши с уклоном в 25 градусов равна (8/2)/cos25° = 4,4 м.
2. Площадь крыши равна длине конька умноженной на длину ската (4,4·10)·2=88 м².
3. Снеговая нагрузка для Подмосковья по карте равна 126 кг/м². Умножаем ее на площадь крыши и делим на площадь нагруженной части фундамента 88·126/8=1386 кг/м².

Расчет нагрузки перекрытий

Перекрытия, как и крыша, опираются обычно на две противоположные стороны фундамента, поэтому расчет ведется с учетом площади этих сторон. Площадь перекрытий равна площади здания. Для расчета нагрузки перекрытий нужно учитывать количество этажей и перекрытие подвала, то есть пол первого этажа.

Площадь каждого перекрытия умножают на удельный вес материала из таблицы 4 и делят на площадь нагруженной части фундамента.

Таблица 4 – Удельный вес перекрытий

Таблица расчет веса перекрытий и их нагрузка на фундамент

1. Площадь перекрытий равна площади дома – 80 м². В доме два перекрытия: одно из железобетона и одно – деревянное по стальным балкам.
2. Умножаем площадь железобетонного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·500=40000 кг.
3. Умножаем площадь деревянного перекрытия на удельный вес из таблицы 4: 80·200=16000 кг.
4. Суммируем их и находим нагрузку на 1 м² нагружаемой части фундамента: (40000+16000)/8=7000 кг/м².

Расчет нагрузки стен

Нагрузка стен определяется как объем стен, умноженный на удельный вес из таблицы 5, полученный результат делят на длину всех сторон фундамента, умноженную на его толщину.

Таблица 5 – Удельный вес материалов стен

Таблица – Удельный вес стен

1. Площадь стен равна высоте здания, умноженной на периметр дома: 3·(10·2+8·2)=108 м².
2. Объем стен – это площадь, умноженная на толщину, он равен 108·0,4=43,2 м³.
3. Находим вес стен, умножив объем на удельный вес материала из таблицы 5:   43,2·1800=77760 кг.
4. Площадь всех сторон фундамента равна периметру, умноженному на толщину: (10·2+8·2)·0,4=14,4 м².
5. Удельная нагрузка стен на фундамент равна 77760/14,4=5400 кг.

Предварительный расчет нагрузки фундамента на грунт

Нагрузку фундамента на грунт расчитывают как произведение объема фундамента на удельную плотность материала, из которого он выполнен, разделенное на 1 м² площади его основания. Объем можно найти как произведение глубины заложения на толщину фундамента. Толщину фундамента принимают при предварительном расчете равной толщине стен.

Таблица 6 – Удельная плотность материалов фундамента

Таблица – удельная плотность материало для грунта

1. Площадь фундамента – 14,4 м², глубина заложения – 1,4 м. Объем фундамента равен 14,4·1,4=20,2 м³.
2. Масса фундамента из мелкозернистого бетона равна: 20,2·1800=36360 кг.
3. Нагрузка на грунт: 36360/14,4=2525 кг/м².

Расчет общей нагрузки на 1 м² грунта

Результаты предыдущих расчетов суммируются, при этом вычисляется максимальная нагрузка на фундамент, которая будет больше для тех его сторон, на которые опирается крыша.

Условное расчетное сопротивление грунта R₀ определяют по таблицам  СНиП 2.02.01—83 «Основания зданий и сооружений».

1. Суммируем вес крыши, снеговую нагрузку, вес перекрытий и стен, а также фундамента на грунт: 300+1386+7000+5400+2525=16 611 кг/м²=17 т/м².
2. Определяем условное расчетное сопротивление грунта по таблицам СНиП 2.02.01—83. Для влажных суглинков с коэффициентом пористости 0,5 R₀ составляет 2,5 кг/см², или 25 т/м².

Из расчета видно, что нагрузка на грунт находится в пределах допустимой.

ГЛАВА 2 — ПОЧВА И ВОДА

ГЛАВА 2 — ПОЧВА И ВОДА

---

---

2.1 Почва
2.2 Поступление воды в почву
2.3 Состояние влажности почвы
2.4 Доступная влажность
2.5 Уровень подземных вод
2.6 Эрозия почвы водой

---

---

2.1.1 Состав почвы
2.1.2 Профиль почвы
2. 1.3 Текстура почвы
2.1.4 Структура почвы

---

2.1.1 Состав почвы

Когда сухая почва раздавливается рукой, можно увидеть, что она состоит из всевозможных частиц разного размера.

Большинство этих частиц возникает в результате разложения горных пород; их называют минеральными частицами. Некоторые происходят из остатков растений или животных (гниющие листья, кусочки костей и т. Д.), Их называют органическими частицами (или органическими веществами). Кажется, что частицы почвы касаются друг друга, но на самом деле между ними есть промежутки.Эти пространства называются порами. Когда почва «сухая», поры в основном заполнены воздухом. После полива или дождя поры в основном заполняются водой. Живой материал находится в почве. Это могут быть живые корни, а также жуки, черви, личинки и т. Д. Они способствуют аэрации почвы и тем самым создают благоприятные условия для роста корней растений (рис. 26).

Рис. 26. Состав почвы

2. 1.2 Профиль почвы

Если вырыть в земле яму глубиной не менее 1 м, можно увидеть различные слои, разные по цвету и составу.Эти слои называются горизонтами. Эта последовательность горизонтов называется профилем почвы (рис. 27).

Рис. 27. Профиль почвы

Очень общий и упрощенный профиль почвы можно описать следующим образом:

а. Пахотный слой (толщина от 20 до 30 см): богат органическими веществами и содержит много живых корней. Этот слой подлежит подготовке почвы (например, вспашка, боронование и т. Д.) И часто имеет темный цвет (от коричневого до черного).

г. Глубокий пахотный слой: содержит меньше органических веществ и живых корней. Этот слой практически не подвержен нормальным подготовительным работам. Цвет более светлый, часто серый, а иногда пестрый с желтоватыми или красноватыми пятнами.

г. Подземный слой: почти нет органических веществ или живых корней. Этот слой не очень важен для роста растений, так как до него доходят лишь несколько корней.

г. Слой материнской породы: состоит из породы, в результате разложения которой образовалась почва.Эту породу иногда называют материнским материалом.

Глубина различных слоев сильно различается: некоторые слои могут вообще отсутствовать.

2.1.3 Текстура почвы

Минеральные частицы почвы сильно различаются по размеру и могут быть классифицированы следующим образом:

Название частиц	Пределы размеров в мм	Отличить невооруженным глазом
гравий	больше 1	очевидно
песок	от 1 до 0. 5	легко
ил	от 0,5 до 0,002	еле
глина	менее 0,002	невозможно

Количество песка, ила и глины, присутствующих в почве, определяет ее структуру.

На крупнозернистых почвах: преобладает песок (песчаные почвы).
В почвах средней толщины: преобладает ил (суглинистые почвы).
В мелкозернистых почвах: преобладает глина (глинистые почвы).

В поле текстуру почвы можно определить, потерев почву между пальцами (см. Рис. 28).

Фермеры часто говорят о легких и тяжелых почвах. Грунт с крупной текстурой является легким, потому что с ним легко работать, а с мелкозернистым грунтом — тяжелым, потому что с ним трудно работать.

Выражение, используемое фермером	Выражения, используемые в литературе
свет	песчаный	грубая
средний	суглинистый	средний
тяжелая	глинистый	штраф

Текстура почвы постоянная, фермер не может ее модифицировать или изменять.

Рис. 28а. Грунт крупнозернистый. — песчаный. Отдельные частички рыхлые и разваливаются в руке даже во влажном состоянии.

Рис. 28б. Грунт средней текстуры на ощупь очень мягкий (как мука) в сухом состоянии. Его можно легко отжать во влажном состоянии, и он станет шелковистым.

Рис. 28c. Грунт с мелкой текстурой прилипает к пальцам во влажном состоянии и может образовывать шар при нажатии.

2.1.4 Структура почвы

Структура почвы означает группирование частиц почвы (песок, ил, глина, органические вещества и удобрения) в пористые соединения. Это так называемые агрегаты. Структура почвы также относится к расположению этих агрегатов, разделенных порами и трещинами (рис. 29).

Основные типы агрегатов показаны на рис. 30: гранулированная, блочная, призматическая и массивная структура.

Рис. 29. Структура почвы

Когда она присутствует в верхнем слое почвы, массивная структура блокирует вход воды; прорастание семян затруднено из-за плохой аэрации. С другой стороны, если верхний слой почвы зернистый, вода легко проникает в него, и семена лучше прорастают.

В призматической конструкции движение воды в почве преимущественно вертикальное, поэтому подача воды к корням растений обычно недостаточна.

В отличие от текстуры, структура почвы непостоянна. С помощью методов обработки почвы (вспашка, рыхление и т. Д.) Фермер пытается получить зернистую структуру верхнего слоя почвы на своих полях.

Фиг.30. Примеры грунтовых сооружений .

ЗЕМЛЯННЫЙ	БЛОКИРОВКА
ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ	МАССИВНЫЙ

---

2.2.1 Инфильтрация процесс
2.2.2 Скорость проникновения
2.2.3 Факторы влияет на скорость инфильтрации

---

2.2.1 Процесс инфильтрации

Когда на поле подается дождевая или поливная вода, она просачивается в почву. Этот процесс называется инфильтрацией.

Инфильтрацию можно визуализировать, налив воды в слегка утрамбованный стакан с сухой измельченной почвой. Вода просачивается в почву; цвет почвы становится темнее по мере ее увлажнения (см.рис.31).

Рис. 31. Инфильтрация воды в почву

2.2.2 Скорость инфильтрации

Повторите предыдущий тест, на этот раз с двумя стаканами. Один заполнен сухим песком, а другой — сухой глиной (см. Рис. 32а и б).

Вода проникает в песок быстрее, чем в глину. Говорят, что песок имеет более высокую скорость инфильтрации.

Рис. 32а. В каждый стакан подается одинаковое количество воды

Рис.32b. Через час вода просочилась в песок, в то время как некоторое количество воды все еще остается на глине

Скорость инфильтрации почвы — это скорость, с которой вода может просачиваться в нее. Обычно измеряется глубиной (в мм) слоя воды, которую почва может поглотить за час.

Скорость инфильтрации 15 мм / час означает, что для просачивания слоя воды толщиной 15 мм на поверхности почвы потребуется один час (см. Рис. 33).

Фиг.33. Почва со скоростью инфильтрации 15 мм / час

Диапазон значений скорости инфильтрации приведен ниже:

Низкая скорость инфильтрации	менее 15 мм / час
средняя скорость инфильтрации	от 15 до 50 мм / час
высокая скорость инфильтрации	более 50 мм / час

2.2.3 Факторы, влияющие на скорость инфильтрации

Скорость инфильтрации почвы зависит от постоянных факторов, таких как текстура почвы. Это также зависит от различных факторов, таких как влажность почвы.

и. Текстура почвы

Грунты с крупнозернистой структурой состоят в основном из крупных частиц, между которыми имеются большие поры.

С другой стороны, мелкозернистые почвы в основном состоят из мелких частиц, между которыми находятся мелкие поры (см.рис.34).

Рис. 34. Интенсивность инфильтрации и текстура почвы

В грубых почвах дождевая или поливная вода попадает и перемещается в более крупные поры; для проникновения воды в почву требуется меньше времени. Другими словами, скорость инфильтрации выше для крупнозернистых почв, чем для мелкозернистых почв.

ii. Влажность почвы

Вода проникает быстрее (скорость инфильтрации выше), когда почва сухая, чем когда она влажная (см. Рис.35). Как следствие, когда поливная вода подается на поле, вода сначала легко проникает, но по мере того, как почва становится влажной, скорость инфильтрации снижается.

Рис. 35. Интенсивность инфильтрации и влажность почвы

iii. Структура почвы

Вообще говоря, вода проникает быстро (высокая скорость инфильтрации) в зернистые почвы, но очень медленно (низкая скорость инфильтрации) в массивные и плотные почвы.

Поскольку фермер может влиять на структуру почвы (посредством культурных практик), он также может изменять скорость инфильтрации своей почвы.

---

2.3.1 Влажность почвы
2.3.2 Насыщенность
2.3.3 Полевая продуктивность
2.3.4 Постоянная точка увядания

---

2.3.1 Влажность почвы

Содержание влаги в почве указывает количество воды, присутствующей в почве.

Обычно выражается как количество воды (в мм водной глубины), присутствующее на глубине одного метра почвы.Например: когда количество воды (в мм водной глубины) составляет 150 мм на глубине одного метра почвы, влажность почвы составляет 150 мм / м (см. Рис. 36).

Рис. 36. Влажность почвы 150 мм / м

Содержание влаги в почве также может быть выражено в объемных процентах. В приведенном выше примере 1 м ³ почвы (например, с глубиной 1 м и площадью поверхности 1 м ² ) содержит 0,150 м ³ воды (например.грамм. глубиной 150 мм = 0,150 м и площадью поверхности 1 м ² ). В результате содержание влаги в почве в объемных процентах составляет:

Таким образом, влажность 100 мм / м соответствует 10 объемным процентам.

Примечание: Количество воды, хранящейся в почве, не является постоянным во времени, но может меняться.

2.3.2 Насыщенность

Во время дождя или полива поры почвы заполняются водой.Если все поры почвы заполнены водой, почва считается насыщенной. В почве не осталось воздуха (см. Рис. 37а). В поле легко определить, насыщена ли почва. Если выжать горсть насыщенной почвы, немного (мутной) воды потечет между пальцев.

Растениям нужен воздух и вода в почве. При насыщении воздуха не будет и растение пострадает. Многие культуры не выдерживают насыщенных почвенных условий в течение более 2-5 дней. Рис — одно из исключений из этого правила.Период насыщения верхнего слоя почвы обычно длится недолго. После прекращения дождя или орошения часть воды, находящейся в более крупных порах, уйдет вниз. Этот процесс называется дренированием или перколяцией.

Вода, стекающая из пор, заменяется воздухом. В крупнозернистых (песчаных) почвах дренаж завершается в течение нескольких часов. В мелкозернистых (глинистых) почвах дренаж может занять несколько (2-3) дней.

2.3.3 Вместимость поля

После прекращения дренажа большие поры почвы заполняются воздухом и водой, в то время как более мелкие поры все еще полны водой.На этом этапе считается, что почва полностью заполнена. При урожайности полей содержание воды и воздуха в почве считается идеальным для роста сельскохозяйственных культур (см. Рис. 37b).

2.3.4 Постоянная точка увядания

Постепенно вода, хранящаяся в почве, поглощается корнями растений или испаряется с верхнего слоя почвы в атмосферу. Если в почву не подается дополнительная вода, она постепенно высыхает.

Чем суше становится почва, тем плотнее удерживается оставшаяся вода и тем труднее корням растений извлекать ее.На определенном этапе потребления воды недостаточно для удовлетворения потребностей растения. Растение теряет свежесть и увядает; листья меняют цвет с зеленого на желтый. В конце концов растение умирает.

Содержание влаги в почве на стадии отмирания растения называется точкой постоянного увядания. В почве все еще содержится немного воды, но корням слишком трудно высосать ее из почвы (см. Рис. 37c).

Рис. 37. Некоторые характеристики влажности почвы

Почву можно сравнить с резервуаром для воды для растений.Когда почва насыщен, резервуар полон. Однако часть воды быстро стекает ниже корневую зону до того, как растение сможет ее использовать (см. рис. 38a).

Рис. 38а. Насыщенность

Когда эта вода стечет, почва полностью заполнена. Корни растений вытягивают воду из того, что остается в резервуаре (см. Рис. 38b).

Рис. 38b. Вместимость поля

Когда почва достигает точки постоянного увядания, оставшейся воды больше нет доступны для завода (см. рис.38c).

Рис. 38c. Постоянная точка увядания

Количество воды, фактически доступной растению, — это количество воды, хранящейся в почве при заполнении поля, за вычетом воды, которая останется в почве при постоянной точке увядания. Это показано на рис. 39.

Рис. 39. Доступная влажность или влажность почвы

Доступное содержание воды = содержание воды на уровне поля — содержание воды в точке постоянного увядания….. (13)

Доступное содержание воды во многом зависит от текстуры и структуры почвы. Диапазон значений для различных типов почв приведен в следующей таблице.

Почва	Доступное содержание воды в мм глубины воды на м глубины почвы (мм / м)
песок	от 25 до 100
суглинок	100 до 175
глина	175–250

Пропускная способность поля, постоянная точка увядания (PWP) и доступная влажность называются характеристиками влажности почвы.Они постоянны для данной почвы, но сильно различаются от одного типа почвы к другому.

---

2.5.1 Глубина Уровень подземных вод
2.5.2 Подземные воды таблица
2.5.3 Капиллярный подъем

---

Часть воды, нанесенной на поверхность почвы, дренируется ниже корневой зоны и питает более глубокие слои почвы, которые постоянно насыщаются; верхняя часть насыщенного слоя называется уровнем грунтовых вод или иногда просто уровнем грунтовых вод (см.рис.40).

Рис. 40. Уровень грунтовых вод

2.5.1 Глубина уровня грунтовых вод

Глубина залегания грунтовых вод сильно варьируется от места к месту, в основном из-за изменений топографии местности (см. Рис. 41).

Рис. 41. Изменения глубины уровня грунтовых вод

В одном конкретном месте или поле глубина уровня грунтовых вод может изменяться во времени.

После сильных дождей или орошения уровень грунтовых вод повышается.Он может даже проникнуть в корневую зону и пропитать ее. В случае продолжительного действия такая ситуация может иметь катастрофические последствия для сельскохозяйственных культур, которые не могут противостоять «мокрым ногам» в течение длительного периода. Если уровень грунтовых вод выходит на поверхность, он называется открытым уровнем грунтовых вод. Так бывает на болотистой местности.

Уровень грунтовых вод может быть очень глубоким и удаленным от корневой зоны, например, после длительного засушливого периода. Чтобы корневище оставалось влажным, необходимо провести полив.

2.5.2 Верхний слой подземных вод

Слой грунтовых вод можно найти поверх водонепроницаемого слоя довольно близко к поверхности (от 20 до 100 см).Обычно он охватывает ограниченную территорию. Верхняя часть водного слоя называется возвышающимся уровнем грунтовых вод.

Непроницаемый слой отделяет залегающий слой грунтовых вод от более глубоко расположенного горизонта грунтовых вод (см. Рис. 42).

Рис. 42. Верхний уровень грунтовых вод

Почву с непроницаемым слоем не намного ниже корневой зоны следует орошать с осторожностью, потому что в случае чрезмерного орошения (слишком большого орошения) верхний уровень грунтовых вод может быстро поднимаются.

2.5.3 Капиллярный подъем

До сих пор было объяснено, что вода может двигаться вниз, а также горизонтально (или сбоку). Кроме того, вода может двигаться вверх.

Если кусок ткани погрузить в воду (рис. 43), вода будет всасываться тканью вверх.

Рис. 43. Движение воды вверх или капиллярный подъем

Тот же процесс происходит с уровнем грунтовых вод и почвой над ним. Подземные воды могут всасываться почвой вверх через очень маленькие поры, которые называются капиллярами.Этот процесс называется капиллярным подъемом.

В мелкозернистой почве (глине) вода поднимается вверх медленно, но преодолевает большие расстояния. С другой стороны, в крупнозернистой почве (песке) вода поднимается вверх быстро, но проходит лишь небольшое расстояние.

Текстура почвы	Капиллярный подъем (в см)
крупный (песок)	от 20 до 50 см
средний	от 50 до 80 см
мелкий (глина)	более 80 см до нескольких метров

---

2.6.1 Листовая эрозия
2.6.2 Овощная эрозия

---

Эрозия — это перенос почвы из одного места в другое. Климатические факторы, такие как ветер и дождь, могут вызвать эрозию, но также и при орошении.

За короткий период процесс эрозии практически незаметен. Однако он может быть непрерывным, и весь плодородный верхний слой поля может исчезнуть в течение нескольких лет.

Водная эрозия почвы зависит от:

— склон: крутые, пологие поля более подвержены эрозии;
— структура почвы: легкие почвы более чувствительны к эрозии;
— объем или скорость потока поверхностных стоков: большие или быстрые потоки вызывают большую эрозию.

Эрозия обычно наиболее сильна в начале полива, особенно при поливе на склонах. Сухая поверхностная почва, иногда разрыхленная при культивации, легко удаляется проточной водой. После первого полива почва становится влажной и оседает, поэтому эрозия уменьшается. Недавно орошаемые участки более чувствительны к эрозии, особенно на ранних стадиях.

Существует два основных типа эрозии, вызываемой водой: пластовая эрозия и овражная эрозия. Их часто комбинируют.

2.6.1 Листовая эрозия

Листовая эрозия — это равномерное удаление очень тонкого слоя или «листа» верхнего слоя почвы с наклонной земли. Это происходит на больших площадях земли и вызывает большую часть потерь почвы (см. Рис. 44).

Рис. 44. Листовая эрозия

Признаками листовой эрозии являются:

— только тонкий слой верхнего слоя почвы; или недра частично обнажены; иногда обнажается даже материнская порода;

— достаточно большое количество крупного песка, гравия и гальки в пахотном слое, более мелкий материал удален;

— обнажение корней;

— отложение эродированного материала у подножия склона.

2.6.2 Эрозия оврагов

Эрозия оврагов определяется как удаление почвы концентрированным потоком воды, достаточно большим, чтобы образовать каналы или овраги.

Эти овраги несут воду во время сильного дождя или полива и постепенно становятся шире и глубже (см. Рис. 45).

Рис. 45. Эрозия оврага

Признаками овражной эрозии на орошаемом поле являются:

— неравномерное изменение формы и длины борозд;
— скопление эродированного материала на дне борозд;
— обнажение корней растений.

---

несущая способность грунта — это … Что такое несущая способность грунта?

Несущая способность — В геотехнической инженерии несущая способность — это способность почвы выдерживать нагрузки, прикладываемые к земле. Несущая способность грунта — это максимальное среднее контактное давление между фундаментом и грунтом, которое не должно создавать…… Wikipedia

Механика грунтов — дисциплина, которая применяет принципы инженерной механики, т.е.грамм. кинематика, динамика, гидромеханика и механика материалов для прогнозирования механического поведения грунтов. Вместе с механикой камня это основа для решения многих…… Wikipedia

Почва — Для использования в других целях, см Почва (значения). А представляет почву; B представляет собой латерит, реголит; C представляет собой сапролит, менее выветренный реголит; самый нижний слой представляет собой коренную породу… Wikipedia

Уплотнение (почва) — Уплотнение — это процесс уменьшения объема почвы.По словам Карла Терзаги, уплотнение — это любой процесс, который влечет за собой снижение влажности насыщенной почвы без замены воды воздухом. [необходима цитата] В общем…… Википедия

Передаточное число подшипников в Калифорнии — Передаточное число подшипников в Калифорнии (CBR) — это испытание на проникновение для оценки механической прочности дорожных оснований и оснований. Он был разработан Министерством транспорта Калифорнии. Тест проводится путем измерения давления…… Wikipedia

Организация оборонных исследований и разработок — Санскрит: बलस्य मूलं विज्ञानम् Источник силы — в науке [1] Агентство над… Wikipedia

Содержание воды — Состав почвы по фазам: s почва (сухая), v пустота (поры заполнены водой или воздухом), w вода, a воздух.V — объем, M — масса. Содержание воды или влажность — это количество воды, содержащейся в материале, таком как почва (называемая влажностью почвы),…… Wikipedia

Глубокий фундамент — Установка глубокого фундамента для моста в Напе, Калифорния, США… Wikipedia

Геотехническая инженерия — [Большой раскопок Бостона представил геотехнические проблемы в городской среде.] Геотехническая инженерия — это отрасль гражданского строительства, связанная с инженерным поведением грунтовых материалов.Геотехническая инженерия включает в себя исследования… Wikipedia

Индия — / in dee euh /, n. 1. Хинди, Бхарат. республика в Южной Азии: союз, состоящий из 25 государств и 7 союзных территорий; бывшая британская колония; независимость получила 15 августа 1947 г .; стала республикой в ​​составе Содружества Наций 26 января 1950 г.…… Универсалиум

гавани и морские сооружения — Вводная гавань также обозначается как гавань любой части водоема и окружающих его искусственных сооружений, которые в достаточной мере защищают судно от ветра, волн и течений, обеспечивая безопасную стоянку или выгрузку и погрузку… … Универсал

Кислотность почвы и известкование: основная информация для фермеров и садоводов

Почти все почвы Северной Каролины по своей природе кислые и нуждаются в извести, которая нейтрализует кислотность, для оптимального роста сельскохозяйственных культур, кормов, дерна, деревьев и многих декоративных растений.Несмотря на то, что большая часть этих почв была известкована в прошлом, периодические добавки извести на основе испытаний почвы все еще необходимы. Сводные данные о тестировании почвы и полевые записи, составленные Министерством сельского хозяйства и бытовых услуг Северной Каролины (NCDA & CS), подчеркивают, что плохое управление pH почвы составляет высокий процент «проблем с урожаем» в Северной Каролине.

«Кислотность почвы» — это термин, используемый для выражения количества катионов водорода (H) и алюминия (Al) (положительно заряженных ионов) в почвах.Когда уровень водорода или алюминия становится слишком высоким — и почва становится слишком кислой, — отрицательно заряженная катионообменная емкость (CEC) почвы «забивается» положительно заряженными водородом и алюминием, и питательные вещества, необходимые для роста растений, вытесняются. Вот почему рост корней и развитие растений страдают, когда почвы становятся слишком кислыми.

Со временем почвы также становятся кислыми из-за выщелачивания кальция и магния, из-за того, что водород добавляется к почвам в результате разложения растительных остатков и органических веществ, или из-за того, что нитрификация аммония происходит при внесении удобрений (растворов КАС, мочевины, нитрата аммония, сульфата аммония, безводный аммиак), навоз или растительные остатки вносят в почву.Известь нейтрализует эту кислотность, растворяясь, после чего в почвенный раствор выделяется основание, которое вступает в реакцию с кислотными компонентами, водородом и алюминием.

pH почвы является индикатором «кислотности почвы» (Рисунок 1). PH 7,0 считается нейтральным. Значения ниже 7,0 являются кислотными, а значения выше 7,0 — основными или щелочными. Небольшие изменения в числах указывают на большие изменения кислотности почвы. Почва с pH 5 в 10 раз более кислая, чем почва с pH 6, и в 100 раз более кислая, чем почва с pH 7.Большинство растений могут расти на слабокислой почве, поэтому целью известкования является не повышение pH до нейтрального (7,0), а предотвращение проблем с урожаем, связанных с чрезмерной кислотностью.

Рисунок 1. Общая взаимосвязь между pH почвы и кислотностью.

Правильное известкование дает ряд преимуществ:

• У растений развиваются более здоровые корни, потому что они подвергаются воздействию менее потенциально токсичного алюминия.Лучший рост корней может повысить устойчивость к засухе.
• Известь является источником кальция (а также магния, если применяется доломитовый известняк).
• Растворимость питательных веществ улучшается за счет более высокого pH, поэтому растения получают больше питательных веществ. (Оптимальный pH для большинства культур составляет от 5,8 до 6,2 при выращивании на минеральных почвах в Северной Каролине.)
• Происходит повышение ЕКО почвы, а также снижение вымывания основных катионов, особенно калия.
• Усиление клубеньков бобовых, что улучшает азотфиксацию.
• Триазиновые гербициды, такие как атразин и симазин, работают лучше.
• Оптимальный pH позволяет разрушать некоторые гербициды, предотвращая повреждение севооборотов.
• Некоторые нематоциды работают лучше.

Важно помнить, что оптимальный pH не одинаков для всех культур или почв. Например, на большинстве почв Среднего Запада США большинство сельскохозяйственных культур лучше всего растут при pH 6.От 5 до 7,0, но эти значения могут вызвать дефицит микронутриентов в некоторых частях Северной Каролины. Многие питательные микроэлементы становятся менее растворимыми по мере увеличения pH, что снижает их доступность для растений; например, дефицит марганца часто возникает после перекрытия многих почв Северной Каролины.

Для наиболее часто выращиваемых полевых культур минеральные (MIN) почвы в Северной Каролине имеют целевой pH 6,0. Штат имеет значительные площади органических (ORG) почв, в основном на востоке. Поскольку органическое вещество связывает алюминий, рост растений возможен при более низких уровнях pH, чем в минеральных почвах.Для минерально-органических (M-O) почв целевой показатель pH составляет 5,5; а для органических почв — 5,0. Количество гуминового вещества (ТМ) и плотность почвы (соотношение вес / объем, W / V) являются критериями, используемыми NCDA & CS для определения этих трех классов почвы.

Еще одна проблема, которую следует учитывать, заключается в том, что разные почвенные лаборатории могут использовать разные методы тестирования, которые они разработали для конкретных почвенных условий. Лаборатория NCDA & CS сообщает как pH почвы, так и & ldq

% PDF-1.6 % 736 0 объект > endobj xref 736 234 0000000016 00000 н. 0000005976 00000 н. 0000006159 00000 н. 0000006288 00000 п. 0000006580 00000 н. 0000007140 00000 н. 0000007802 00000 н. 0000007839 00000 п. 0000007917 00000 п. 0000008187 00000 н. 0000008438 00000 н. 0000008999 00000 н. 0000009448 00000 н. 0000009848 00000 н. 0000010249 00000 п. 0000010688 00000 п. 0000011147 00000 п. 0000011625 00000 п. 0000012173 00000 п. 0000014866 00000 п. 0000059574 00000 п. 0000059645 00000 п. 0000059721 00000 п. 0000059843 00000 п. 0000059892 00000 п. 0000060022 00000 п. 0000060178 00000 п. 0000060282 00000 п. 0000060330 00000 п. 0000060447 00000 п. 0000060495 00000 п. 0000060596 00000 п. 0000060644 00000 п. 0000060786 00000 п. 0000060834 00000 п. 0000060945 00000 п. 0000061057 00000 п. 0000061105 00000 п. 0000061219 00000 п. 0000061326 00000 п. 0000061375 00000 п. 0000061582 00000 п. 0000061632 00000 п. 0000061796 00000 п. 0000061845 00000 п. 0000062014 00000 п. 0000062063 00000 п. 0000062216 00000 п. 0000062265 00000 п. 0000062382 00000 п. 0000062431 00000 п. 0000062540 00000 п. 0000062589 00000 п. 0000062702 00000 п. 0000062752 00000 п. 0000062887 00000 п. 0000062936 00000 п. 0000063062 00000 п. 0000063112 00000 п. 0000063245 00000 п. 0000063295 00000 п. 0000063400 00000 п. 0000063449 00000 п. 0000063556 00000 п. 0000063606 00000 п. 0000063714 00000 п. 0000063763 00000 п. 0000063899 00000 п. 0000063949 00000 п. 0000064055 00000 п. 0000064104 00000 п. 0000064235 00000 п. 0000064284 00000 п. 0000064388 00000 п. 0000064437 00000 п. 0000064545 00000 п. 0000064594 00000 п. 0000064699 00000 н. 0000064749 00000 п. 0000064856 00000 п. 0000064904 00000 п. 0000065027 00000 п. 0000065075 00000 п. 0000065197 00000 п. 0000065245 00000 п. 0000065377 00000 п. 0000065425 00000 п. 0000065473 00000 п. 0000065521 00000 п. 0000065644 00000 п. 0000065782 00000 п. 0000065831 00000 п. 0000065991 00000 п. 0000066040 00000 п. 0000066196 00000 п. 0000066245 00000 п. 0000066371 00000 п. 0000066420 00000 п. 0000066542 00000 п. 0000066591 00000 п. 0000066717 00000 п. 0000066767 00000 п. 0000066920 00000 н. 0000066970 00000 п. 0000067084 00000 п. 0000067133 00000 п. 0000067267 00000 п. 0000067317 00000 п. 0000067366 00000 п. 0000067416 00000 п. 0000067554 00000 п. 0000067661 00000 п. 0000067847 00000 п. 0000067897 00000 п. 0000068037 00000 п. 0000068231 00000 п. 0000068383 00000 п. 0000068433 00000 п. 0000068603 00000 п. 0000068652 00000 п. 0000068743 00000 п. 0000068916 00000 п. 0000068966 00000 п. 0000069096 00000 н. 0000069259 00000 п. 0000069308 00000 п. 0000069391 00000 п. 0000069550 00000 п. 0000069600 00000 п. 0000069692 00000 п. 0000069840 00000 п. 0000069890 00000 п. 0000070057 00000 п. 0000070107 00000 п. 0000070194 00000 п. 0000070329 00000 п. 0000070378 00000 п. 0000070543 00000 п. 0000070593 00000 п. 0000070689 00000 п. 0000070853 00000 п. 0000070902 00000 п. 0000071015 00000 п. 0000071137 00000 п. 0000071309 00000 п. 0000071358 00000 п. 0000071458 00000 п. 0000071643 00000 п. 0000071692 00000 п. 0000071819 00000 п. 0000071976 00000 п. 0000072025 00000 п. 0000072146 00000 п. 0000072247 00000 п. 0000072388 00000 п. 0000072438 00000 п. 0000072598 00000 п. 0000072647 00000 п. 0000072739 00000 п. 0000072859 00000 п. 0000073021 00000 п. 0000073070 00000 п. 0000073151 00000 п. 0000073314 00000 п. 0000073364 00000 п. 0000073446 00000 п. 0000073575 00000 п. 0000073625 00000 п. 0000073785 00000 п. 0000073835 00000 п. 0000073953 00000 п. 0000074076 00000 п. 0000074235 00000 п. 0000074284 00000 п. 0000074362 00000 п. 0000074497 00000 п. 0000074546 00000 п. 0000074709 00000 п. 0000074759 00000 п. 0000074841 00000 п. 0000075001 00000 п. 0000075051 00000 п. 0000075130 00000 п. 0000075292 00000 п. 0000075341 00000 п. 0000075422 00000 п. 0000075610 00000 п. 0000075659 00000 п. 0000075773 00000 п. 0000075883 00000 п. 0000075931 00000 п. 0000076053 00000 п. 0000076101 00000 п. 0000076237 00000 п. 0000076286 00000 п. 0000076418 00000 п. 0000076466 00000 п. 0000076515 00000 п. 0000076564 00000 п. 0000076613 00000 п. 0000076662 00000 п. 0000076711 00000 п. 0000076761 00000 п. 0000076867 00000 п. 0000076916 00000 п. 0000076965 00000 п. 0000077014 00000 п. 0000077064 00000 п. 0000077114 00000 п. 0000077163 00000 п. 0000077212 00000 п. 0000077262 00000 п. 0000077312 00000 п. 0000077362 00000 п. 0000077411 00000 п. 0000077461 00000 п. 0000077510 00000 п. 0000077560 00000 п. 0000077609 00000 п. 0000077658 00000 п. 0000077707 00000 п. 0000077756 00000 п. 0000077806 00000 п. 0000077970 00000 п. 0000078019 00000 п. 0000078171 00000 п. 0000078220 00000 п. 0000078389 00000 п. 0000078438 00000 п. 0000078487 00000 п. 0000078536 00000 п. 0000078585 00000 п. 0000078634 00000 п. 0000004976 00000 н. трейлер ] / Назад 4306621 >> startxref 0 %% EOF 969 0 объект > поток hb«b`Qgʻe«db @

Роль геотехнических свойств грунта в строительных конструкциях

Сурендра Рой , Санджив Кумар Бхалла

Инженерный колледж PSIT, Канпур, Уттар-Прадеш, Индия

Для корреспонденции: Сурендра Рой, Инженерный колледж PSIT, Канпур, Уттар-Прадеш, Индия.

Эл. Почта:

Авторское право © 2017 Научно-академическое издательство. Все права защищены.

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution International License (CC BY).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Аннотация

Возникновение и распространение почв в природе варьируется от места к месту.Тип почвы зависит от типа породы, ее минеральных составляющих и климатического режима местности. Почвы используются в качестве строительных материалов, а строительные конструкции строятся на земле или на ее поверхности. Геотехнические свойства грунтов влияют на устойчивость строительных конструкций. Большинство геотехнических свойств грунтов влияют друг на друга. В этой статье обсуждались различные геотехнические свойства грунтов, такие как удельный вес, индекс плотности, пределы консистенции, анализ размера частиц, уплотнение, консолидация, проницаемость и прочность на сдвиг, а также их взаимодействия и применения в строительных конструкциях.

Ключевые слова: Геотехнические свойства, строительные конструкции, частицы почвы, прочность на сдвиг, несущая способность почвы

Процитируйте эту статью: Сурендра Рой, Санджив Кумар Бхалла, Роль геотехнических свойств почвы в строительных конструкциях, Ресурсы и окружающая среда , Vol.7 No 4, 2017, с. 103-109. DOI: 10.5923 / j.re.20170704.03.

1. Введение

Строительные конструкции, такие как здание, мост, шоссе, туннель, плотина, башня и т. Д., Располагаются ниже или на поверхности земли. Для их устойчивости требуется подходящий грунт для фундамента. Чтобы проверить пригодность грунта для использования в качестве фундамента или строительных материалов, необходимо оценить его свойства [1].По мнению различных исследователей [2, 3], оценка геотехнических свойств недр на проектной площадке необходима для получения соответствующих исходных данных для проектирования и строительства фундаментов для предлагаемых сооружений. Исследователи [4-7] заявили, что надлежащее проектирование и строительство гражданских инженерных сооружений предотвращает неблагоприятное воздействие на окружающую среду, разрушение конструкции или проблемы после строительства.

Информация о поверхностных и подповерхностных характеристиках важна для проектирования конструкций и планирования строительных технологий.Когда здания создают очень большие нагрузки и зона влияния очень глубокая, было бы желательно вложить некоторую сумму в разведку недр, чем перепроектировать здание и сделать его более дорогостоящим. Для сложных проектов, связанных с тяжелыми конструкциями, такими как мосты, плотины, многоэтажные здания, очень важно детально изучить их. Целью детальных исследований является определение инженерных свойств грунтов для различных пластов [8].

Когда фундамент любого сооружения сооружается на сжимаемом грунте, это приводит к осадке.Знание скорости, с которой происходит сжатие почвы, имеет важное значение при проектировании. Свойства грунта, такие как пластичность, сжимаемость или прочность, всегда влияют на конструкцию конструкции. Непонимание свойств грунта может привести к ошибкам при строительстве. Пригодность почвы для конкретного использования следует определять на основе ее технических характеристик, а не на основе визуального осмотра или очевидного сходства с другими почвами.Грузоподъемность почвы зависит от типа почвы. Как правило, мелкозернистые почвы обладают относительно меньшей способностью выдерживать нагрузки, чем более крупнозернистые почвы [9].

Индекс пластичности и предел жидкости — важные факторы, которые помогают инженеру понять консистенцию или пластичность глины. Хотя постоянная прочности на сдвиг при предельных значениях жидкости, но варьируется для пределов пластичности для всех глин [10]. Проницаемость влияет на строительные конструкции. Согласно Karsten et al.[11], прочность грунта на сдвиг имеет особое значение среди геотехнических свойств грунта, поскольку это один из важных параметров для анализа и решения проблем устойчивости (расчет давления грунта, несущей способности опор и фундаментов, устойчивости откосов или устойчивости насыпей и земляных дамб). Учитывая это, в данной статье обсуждаются взаимодействия между различными геотехническими свойствами и их влияние на строительные конструкции.

2.Геотехнические свойства грунтов

Различные геотехнические свойства грунтов по-разному влияют на строительные конструкции. Они также зависят друг от друга. Информация о недвижимости:

2.1. Удельный вес

Удельный вес — это отношение массы твердых частиц почвы к массе равного объема воды. Это важное индексное свойство почв, которое тесно связано с минералогией или химическим составом [12], а также отражает историю выветривания [13].Это относительно важно с точки зрения качественного поведения почвы [14] и полезно при классификации почвенных минералов, например, минералы железа имеют большее значение удельного веса, чем кремнеземы [15]. Дает представление о пригодности почвы в качестве строительного материала; более высокое значение удельного веса обеспечивает большую прочность дорог и фундаментов. Он также используется при расчете коэффициента пустотности, пористости, степени насыщения и других параметров почвы [16]. Типичные значения удельного веса приведены в таблице 1.

Таблица 1. Типичные значения удельного веса (Bowles, 2012)

На основе исследования, Роя и Дасс [17] ] обнаружил, что увеличение удельного веса может увеличить параметры прочности на сдвиг (когезию и угол сопротивления сдвигу). Рой [18] заметил, что увеличение удельного веса также увеличивает коэффициент несения Calfornia i.е. прочность материалов земляного полотна, используемых в дорожном строительстве.

2.2. Индекс плотности

Степень уплотнения мелкозернистого грунта измеряется по отношению к максимальной плотности в сухом состоянии для определенного усилия уплотнения, например, 90% плотности легкого уплотнения или плотности по проктору. Но в случае крупнозернистых грунтов для уплотнения используется другой индекс. В зависимости от формы, размера и градации зерен почвы крупнозернистые почвы могут оставаться в двух крайних состояниях уплотнения, а именно в наиболее рыхлом и наиболее плотном состояниях.Любое промежуточное состояние уплотнения можно сравнить с этими двумя крайними состояниями, используя индекс, называемый относительной плотностью или индексом плотности. Характеристики почвы, основанные на относительной плотности, приведены в таблице 2 [19].

Таблица 2. Характеристики почв по относительной плотности

Индекс плотности выражается в процентах и ​​определяется как отношение разница между коэффициентом пустотности несвязного грунта в самом рыхлом состоянии и любым заданным отношением пустот к разнице между его коэффициентом пустотности в самом рыхлом и самом плотном состояниях [20].Это мера степени компактности и устойчивости страты [14].

Согласно Аппарао и Рао [21], относительная плотность является произвольным признаком песчаных отложений. В реальном смысле он выражает отношение фактического уменьшения объема пустот в песчаной почве к максимально возможному уменьшению объема пустот, то есть насколько исследуемый песок способен к дальнейшему уплотнению за пределами своего естественного состояния. Его определение полезно при уплотнении крупнозернистых грунтов и при оценке безопасной несущей способности песчаных грунтов.

2.3. Пределы консистенции

На консистенцию мелкозернистой почвы в значительной степени влияет влажность почвы. Постепенное уменьшение содержания воды в мелкозернистой суспензии почвы заставляет почву переходить из жидкого состояния в пластичное, из пластического в полутвердое и, наконец, в твердое состояние. Содержание воды при этих изменениях состояния различно для разных почв. Содержание воды, соответствующее этим изменениям состояния, называется пределами Аттерберга.Содержание воды, соответствующее переходу из одного состояния в другое, известно как предел жидкости, предел пластичности и предел усадки [19].

Предел жидкости в почве — это содержание воды, выраженное в процентах от веса высушенной в печи почвы, на границе между жидким и пластичным состояниями консистенции почвы [22]. Почва имеет пренебрежимо малую прочность на сдвиг [19]. Предел пластичности почвы — это содержание воды, выраженное в процентах от веса высушенной в печи почвы, на границе между пластичным и полутвердым состояниями консистенции почвы [22].

Предел пластичности для различных почв имеет узкий диапазон числовых значений. Песок не имеет пластичной стадии, но очень мелкий песок демонстрирует небольшую пластичность. Предел пластичности — важное свойство почвы. При таком содержании воды легко использовать грунтовые дороги. Земляные работы и возделывание сельскохозяйственных культур можно проводить с наименьшими усилиями, когда почва находится на пределе пластичности. Считается, что почва находится в диапазоне пластичности, когда она имеет содержание воды между пределом жидкости и пределом пластичности.Диапазон пластического состояния определяется разницей между пределом текучести и пределом пластичности и определяется как индекс пластичности. Индекс пластичности используется при классификации почв и в различных соотношениях с другими свойствами почвы в качестве основной характеристики почвы [14]. На основании индекса пластичности почвы были классифицированы Аттербергом, показаны корреляции между индексом пластичности, типом грунта, степенью пластичности и степенью связности (Таблица 3) [16].

Таблица 3. Типы грунтов на основе индекса пластичности

Скемптон [23] заметил, что индекс пластичности грунта линейно увеличивается с процентным содержанием фракции с размером глины. Ласкар и Пал [1] обнаружили, что пластичность зависит от размера зерна почвы. С увеличением содержания песка показатель пластичности грунта снижается, что может быть связано с уменьшением силы межмолекулярного притяжения.Из-за уменьшения силы притяжения уменьшается предел жидкости грунта и, соответственно, снижается показатель пластичности. Но по мере увеличения содержания глины увеличивается сила межмолекулярного притяжения и увеличивается предел жидкости.

Предел усадки — это максимальное содержание воды, выраженное в процентах от высушенного в печи веса, при котором любое дальнейшее снижение содержания воды не приведет к уменьшению объема массы почвы, при этом масса почвы первоначально готовится из переформованной почвы [24 ]. Чем мельче частицы почвы, тем больше усадка.Почвы, содержащие минерал монтмориллонитовой глины, усаживаются сильнее. Такие почвы летом неоднородно усаживаются, в результате на поверхности образуются трещины. Кроме того, эти почвы впитывают все больше и больше воды во время сезона дождей и набухают. Сжимающиеся и набухающие почвы относятся к категории экспансивных. К этой группе относятся черноземы Индии [14].

Согласно Prakash и Jain [16], значение предела усадки используется для понимания свойств набухания и усадки связных грунтов.Он используется для расчета коэффициентов усадки, что помогает в решении проблем проектирования конструкций, сделанных из грунта или / или опирающихся на грунт. Это дает представление о пригодности почвы в качестве строительного материала для фундаментов, дорог, насыпей и плотин. Это помогает узнать состояние данной почвы.

Согласно Ersoy et al. [25], консистенция является важным свойством и полезной мерой при обработке очень мелких глинистых почв. Пластичность и когезия отражают консистенцию почвы и обрабатываемость почвы.Тем не менее, эти свойства грунта играют важную роль во многих инженерах.

Несущая способность — Infogalactic: ядро ​​планетарного знания

В геотехнической инженерии несущая способность — это способность почвы выдерживать нагрузки, прикладываемые к земле. Несущая способность грунта — это максимальное среднее контактное давление между фундаментом и грунтом, которое не должно приводить к разрушению грунта при сдвиге. Предельная несущая способность — это теоретическое максимальное давление, которое может выдерживаться без сбоев; Допустимая несущая способность — это максимальная несущая способность, разделенная на коэффициент запаса прочности.Иногда на участках с мягким грунтом большие осадки могут возникать под нагруженным фундаментом без фактического разрушения при сдвиге; в таких случаях допустимая несущая способность основывается на максимально допустимой осадке.

Существует три режима разрушения, ограничивающие несущую способность: общее разрушение при сдвиге, разрушение при локальном сдвиге и разрушение при продавливании.

Введение

Фундамент — это часть конструкции, которая передает вес конструкции на землю.Все сооружения, построенные на суше, опираются на фундамент. Таким образом, фундамент — это связующее звено между самой конструкцией и землей, которая ее поддерживает.

Общий отказ от сдвига

Обычно анализируется общий случай разрушения при сдвиге. Предотвращение других видов отказов неявно учитывается при расчетах расчетов. ^[1] Существует много различных методов вычисления, когда произойдет этот сбой.

Теория несущей способности Терзаги

Карл фон Терзаги был первым, кто представил исчерпывающую теорию для оценки предельной несущей способности грубых фундаментов мелкого заложения.Согласно этой теории, фундамент считается неглубоким, если его глубина меньше или равна ширине. ^[2] Более поздние исследования, однако, показали, что фундаменты с глубиной, измеренной от поверхности земли, в 3-4 раза превышающей их ширину, могут быть определены как мелкие фундаменты. ^[2]

Терзаги разработал метод определения несущей способности для случая общего разрушения при сдвиге в 1943 году. Уравнения, которые учитывают сцепление грунта, трение грунта, надбавку, ^{[требуется уточнение ]} и собственный вес, приведены ниже.

Для квадратного фундамента:

Для непрерывного фундамента:

Для круглых фундаментов:

где

для φ ‘= 0

для φ ‘> 0

c ′ — эффективное сцепление.

σ _zD ′ — эффективное вертикальное напряжение на глубине заложения фундамента.

γ ′ — эффективный удельный вес при насыщении или общий удельный вес при неполном насыщении.

B — ширина или диаметр фундамента.

φ ′ — эффективный внутренний угол трения.

K _pγ получается графически. Были сделаны упрощения, чтобы исключить необходимость в K _pγ . Один из них был сделан Coduto, он указан ниже, и его точность составляет 10%. ^[1]

Для фундаментов, которые демонстрируют местный режим разрушения при сдвиге в грунтах, Терзаги предложил следующие модификации предыдущих уравнений.Уравнения приведены ниже.

Для квадратного фундамента:

Для непрерывного фундамента:

Для круглых фундаментов:

, модифицированные коэффициенты несущей способности, могут быть рассчитаны с использованием уравнений коэффициентов несущей способности (для соответственно) путем замены эффективного внутреннего угла трения на значение, равное ^[2]

Фактор безопасности

Расчет полной допустимой несущей способности фундаментов мелкого заложения требует применения коэффициента запаса прочности (FS) к полной предельной несущей способности, или:

^[2]

Теория несущей способности Мейерхофа

В 1951 году Мейерхоф опубликовал теорию несущей способности, которую можно было применить к грубым мелким и глубоким фундаментам. ^[3] Мейерхоф (1951, 1963) предложил уравнение несущей способности, аналогичное уравнению Терзаги, но включившее коэффициент формы s-q с глубинным членом Nq. Он также включил факторы глубины и наклонения. Нажмите сюда, для получения дополнительной информации.

См. Также

Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1.1} Coduto, Donald (2001), Foundation Design , Prentice-Hall, ISBN 0-13-589706-8
2. ↑ ^{2.0 2.1 2.2 2.3} Das, Braja (2007), Principles of Foundation Engineering (6-е изд.), Stamford, CT: Cengage Publisher
3. ↑ , CRC Press LLC ^{[ требуется полная ссылка ]}

Внешние ссылки

nl: Draagkracht (конструкция)

.