Ovan har förutsatts att djupet till fast botten (eller till fastare marklager) varit så stort, att dennas läge inte inverkat på glidytans utformning. Glid-ytans största djup är härvid 1,32d vid a.=67° (med beteckningar enligt fig :521 a).
Om djupet till fast botten är mindre än 1,32d, kommer glidytan att »pres-sas» uppåt, varvid stabiliteten förbättras och de ovan härledda formlerna inte gäller. Beräkningar med hänsyn till fasta bottens läge underlättas av diagram [1 I].
:53 Tryckbankar
på
lera (c-analys) :531Princip [36]
Principen för markstabilisering med tryckbank framgår av fig :531. Mark-lasten - vanligen en vägbank - utgör q1 kN/m2 i form av en långsträckt laststrimla. Enligt formel :521 (2) blir då skjuvspänningen utan tryckbank (glidyta 1)
-r1 = 0,181q1
Med tryckbank (glidyta 2) med vikten q2 kN/m2 minskar skjuvspänningen till T2 = 0,18J(ql -q2)
Tryckbanken ger samtidigt (vid glidyta 3) upphov till skjuvspänningen Ta= 0,181q:
:532 Dimensionering på mark med konstant skjuvhållfasthet Om 2-rtm ;;i,-r1 >-rtm (Tt1n =cfFc enligt ekv :32 (4)) dimensioneras tryck-bankarnas tjocklek så att -r2 "'-ruu, varvid även -r3<-ruu· Om -r1> 2-ru11 blir däremot T3>Tun och de primära tryckbankarna måste stabiliseras med utanförliggande sekundära tryckbankar. I så fall är ofta andra försW.rk-ningsåtgärder såsom pålning att föredra.
De erforderliga tryckbanksbredderna bestäms av bl a djupet till fastare lager (se fig :532). Beräkningarna kan utföras på vanligt sätt genom att det stjälpande momentet sätts lika med det mothållande. Detta fordrar emeller-tid ett omfattande passningsarbete, varför beräkningarna brukar utföras med hjälp av uppgjorda diagram [11]. Vid homogen lera med horisontell markyta blir därvid tryckbankarnas krön horisontella.
/ , '\.. I
Jfr kap Jordförstärkning, hd Arbetsteknik
Fig :531. Markförstiirkning med tryckbank på homogen lera.
Principskiss
Fig :532. Inverkan av fast botten vid tryckbank på homogen lera
Kap 174 Stabilitets- och brottproblem
174:5
:533 Dimensionering på mark med nedåt tilltagande
skjuvhållfasthet
När markens skjuvhållfasthet tilltar med djupet, såsom ofta är fallet i nor-malt konsoliderande leror utan utpräglad torrskorpa, är ovannämnda di-mensioneringsdiagram endast delvis tillämpliga. Beräkningarna kan då i stället utföras enligt [12]. Enligt detta dimensioneringsförfarande spetsas tryckbankarnas tjocklek ut till noll vid kanterna (fig :533).
Med hänsyn till kostnaderna för marklösen kan det dock i praktiken vara lämpligt att kapa tryckbankernas spets och i stället öka massorna på tryck-bankarnas kvarvarande yttre del.
:54 Grundplattor :541
Allmänt [13], [14]
För beräkning av bärförmågan hos plattor i slänt hänvisas till [15] och :4.
Det är att observera att framställningen avser brottproblem och inte de-formationsproblem, vilka senare behandlas i kap 173 och kap 323. Jfr även kap 172.
I begreppet grundplatta innefattas nedan sådana grundkonstruktioner som plattor, plintar och fundament.
En grundplattas bärförmåga brukar definieras som den maximilast mar-ken under plattan kan uppta. I last-sättningskurvor av typ a eller b enligt fig :541 anges denna last av maximivärdet på lasten. I de fall då kurvan inte når något maximum, c i fig :541, får bärförmågan bedömas med hänsyn till de tillåtna sättningarna. Exempelvis kan Jast-sättningsförlopp av typ a inträffa vid last på fast lagrad sand och av typ c vid last på löst lagrad sand.
Bärförmågan beror av bl a grundplattans storlek, form och djup under omgivande markyta, av lastens riktning och excentricitet samt av grundvat-tenytans läge. Bärförmågan kan i princip bestämmas genom stabilitetsana-lys, men denna ersätts vid praktisk tillämpning och enkla lastfull av formler, som härletts med utgångspunkt från glidyte- och plasticitetsbetrak-telser. Formlerna gäller i princip endast för horisontell mark men kan även tillämpas då det är måttliga höjdskillnader mellan marknivåerna på ömse sidor om plattan, om man tar hänsyn till inverkande jordtrycks såväl hori-sontal- som vertikalkomposant (jfr fig :543 b). Approximativt gäller för lång-sträckt platta på markytan eller på litet djup:
(I)
= medelgrundtryck vid brott
C
=
skjuvhållfasthetsparameterq = last på grundläggningsnivån invid plattan (för D < B inkluderas vikten av ovanliggande jord: y1gD enligt fig :543 a)
y2 = jordens effektiva densitet1 under grundläggningsnivån
D = grundläggningsdjup
B
=
plattbrcddNc, Nq och Ny= faktorer som beror på markens skjuvhållfasthetspara-meter ef,'
:542
Bärförmåga på lera (c-analys) [9], [13], [16]
För cfo=O och centrisk last gäller i formel :541 (1) att Nq= I och Ny=O, varför a1
=
Ncc+q.Tar man hänsyn till /astplattans form och grundläggningsdjup erhålls enligt [9] och [13] för vertikal Jast approximativt:
Fig :533. Markförstiirkning med tryckbank på lera med nedåt
1 Med effektiv densitet avses den•
sitet med hiinsyn tagen till grund•
vattenytans liige, dvs y ovan vat•
ten och y' under enligt 171: 232
c
109
Avd 17 Geoteknik
a b
am = 5(1 +0,2D/B)(1 +0,2B/L)c/Fc+Y1CD (I)
där am
=
tillåtligt vertikalt medelgrundtryck (kN/m2)D = djupet från lägsta markyta till grundläggningsnivån (m) B = grundplattans bredd (m)
L
=
grundplattans längd (m)F
=
säkerhet med avseende på markens skjuvhållfasthet (normalt Fc=2,0-3,0, exceptionellt Fe= 1,5-2,5)Y, = jordens effektiva densitet ovan grundläggningsnivån (t/m3) Gränsvillkor:
O<DJB,,;,2,5 O<.BJL< 1,0 För D/B > 2,5 sätts (1 +0,2D/B) = 1,5
Vid lutande last kan beräkningarna modifieras enligt [27]. Om sidolasten är stor kan glidning inträffa längs plattans underkant. Ju mer lasten lutar, desto grundare blir glidytan, tills plattan glider på underlaget.
Vid excentrisk last erhålls det tillåtliga grundtrycket approximativt om man under grundplattan räknar med en nyttig lastyta, vilken bestäms så att den påverkas centriskt av lastresultanten (fig :542b).
:543 Bärförmåga på sand (f-analys) [2], [13]
För c=O och centrisk last förenklas formel :541 (1) till 0-1= Nqq+Ny'YzgB/2 (I)
Införs korrektionsfaktorer för grund/äggningsdjup och plauans form får man för vertikal celllrisk last
(2)
a b
(fz) H Hi:ig~ta grundwth;;n
174:5
Fig :542a och b. Grundplatta på lera. a Markgenombrott under silo som grundlagts på platta.
b Nyttig Jastyta vid olika läge på lastresultanten
Fig :543 a och b. Grundplatta på sand. a Principskiss. b Bärig-hetsfaktorer Nq och Ny 8
Kap 174 Stabilitets~ och brottproblern
174:5
De nya bärighetsfaktorerna blir enligt [27] emellertid komplicerade och får följande form:
N'~N,[1+(0,2+tan°q\')B/LJ[l+0,35/(B/D+ q n l+7tan'0 6• 1
ql')]
n (3)N; =Nyfl - M0,2
+
tan° ef,~) B/L] (4)där O'm
=
tillåtligt medelgrundtryck (kN/m2)N ', N; = dimensionslösa bärighetsfaktorer, där Nq och Ny erhålls ur
q fig :543 b för olika värden på tan ef,~ = tan ef,'/F9
F,:, =
säkerhet med avseende på markens skjuvhållfasthet(sä-kerheten väljs: normalt Frp= 1,3-1,7, exceptionellt F,p= 1,2-1,5)
y1 = jordens effektiva densitet ovan grundläggningsnivån (t/m3) y2
=
jordens effektiva densitet under grundläggningsnivän (intilldjupet 2B) (t/m3)
B = grundplattans bredd (m) L
=
grundplattans längd (m)D
=
djupet från markytan till grundläggningsnivån (m)Vid lutande last kan beräkningarna modifieras enligt [27]. Där anges ock-så diagram över korrektionsfaktorerna för grundläggningsdjup och plattans form. Om sidolasten är stor, uppkommer risk för glidning längs plattans underkant. Ju mer lasten lutar, desto grundare blir glidytan, tills plattan glider på underlaget.
Med hänsyn till deformationerna bör grundtrycken dessutom normalt inte överstiga vissa erfarenhetsvärden. Plattgrundläggning bör inte heller användas på mycket löst lagrat material, då skakningar från exempelvis trafik eller framtida pålningsarbeten i närheten kan ge upphov till sättningar.
Vid excellfrisk last erhålls på samma sätt som angetts i :542 tillåtligt grundtryck approximativt, om man räknar med en nyttig lastyta, vilken bestäms så att den påverkas centriskt av lastresultanten (fig :542 b).
Inverkan av grundvattenstånd
I friktionsjord minskar en plattas bärförmåga vid högt grundvattenstånd, vartill hänsyn tas genom att densiteternay1 ochy2reducerasundervatten till