Sensibility of silty soils shear strength parameters on the size of spread foundation

The paper deals with sensibility of silty soils shear strength parameters on the size of spread foundation. Minimal, intermediate and maximal values of shear strength parameters of 4 classes of silty soils (MG; MS; MI and ML; MH, MV and ME) in frame of soft and firm consistence as so as maximal values in semi-solid consistence introduced in the old Slovak Technical Standard STN 731001 (in the following abbreviated as “the old STN”) had been used to design model spread foundation, similar with the one posted by Orr (2005). The foundation has square shape, thickness 0.8 m, founded in the depth D = 1.5 m. The foundation is loaded by centrically acting vertical permanent load G = 900 kN and variable load Q = 600 kN. Underground water level is at foundation base. The spread foundation was designed by design approaches mentioned in Eurocode 7, Part 1 (DA1-C1; DA1-C2; DA2 and DA3) and also by the old STN and new Slovak Technical Standard (in the following abbreviated as “the new STN”). It will be shown that for all values of silty soils shear strength parameters the size of foundation is the smallest when designed by the DA1-C1. The size of foundation is the biggest when designed by the DA3 (for soil MG) or by the old STN (for soil ML and MI; MH, MV and ME). Concerning the old and new STN, for all values of silty soils shear strength parameters, the size of foundation designed by the new STN is smaller in comparison with the one design by the old STN. It will be also shown that small difference in angle of internal friction (1.0°) and cohesion (4 kPa) of soil MH (or MV and ME) causes difference in foundation size up to 21.6% (design by the DA2). The smallest difference in foundation size (10.0%) is reached for soil MS when difference in angle of internal friction is 1° and difference in cohesion is 4 kPa (design by the old STN).

Artykuł dotyczy wrażliwości parametrów wytrzymałości na ścinanie gruntów pylastych na wymiary fundamentu bezpośredniego. Minimalne, średnie i maksymalne wartości parametrów wytrzymałości na ścinanie 4 klas gruntów pylastych (MG; MS; MI i ML; MH, MV i ME) w obszarze konsystencji plastycznej oraz maksymalne wartości w konsystencji półzwartej, wymienione w starej Słowackiej Technicznej Normie (STN), zostały wykorzystane do projektowania modelu fundamentu bezpośredniego, podobnego do wprowadzonego przez Orra (2005). Fundament ma kwadratowy kształt, grubość 0,8 m, założony w głębokości D = 1,5. Fundament jest obciążony statycznie pionowo i osiowo (obciążenie stałe G = 900 kN; obciążenie zmienne Q = 600 kN). Zwierciadło wody gruntowej znajduje się w poziomie posadowienia. Fundament jest zaprojektowany według Eurokodu 7, część 1 (podejścia obliczeniowe DA1-C1, DA1-C2, DA2 i DA3), również według starej i nowej STN. Zostanie pokazane, że dla wszystkich wartości parametrów wytrzymałości na ścinanie gruntów pylastych wymiar fundamentu jest najmniejszy, gdy jest zaprojektowany według DA1-C1. Wymiar fundamentu jest największy, gdy jest zaprojektowany według DA3 (dla gruntu MG) lub według starej STN (dla gruntu ML i MI; MH, MV i ME). Jeśli chodzi o nową i starą STN, dla wszystkich wartości parametrów wytrzymałości na ścinanie gruntów pylastych wymiar fundamentu zaprojektowany według nowej STN jest mniejszy w porównaniu z tym zaprojektowanym według starej STN. Zostanie pokazane również, że mała różnica w kącie tarcia wewnętrznego (1.0°) i spójności (4 kPa) gruntu MH (lub MV i ME) powoduje różnicę w wymiarze fundamentu aż do 21,6% (projektowany według DA2). Najmniejsza różnica w wymiarze fundamentu (10,0%) zostanie osiągnięta dla gruntu MS, gdy różnica w kącie tarcia wewnętrznego jest 1,0° i różnica w spójności jest 4 kPa (projektowany według starej STN).