Эквивалентный слой – это слой грунта толщиной hэ, осадка которого при сплошной нагрузке на поверхности р0 будет равна осадке грунтового полупространства под воздействием местной нагрузки той же интенсивности.
Осадку слоя грунта толщиной hэ при сплошной нагрузке можно определить из условия одномерного его сжатия без возможности бокового расширения. Тогда осадка всего слоя
(5.10)
Или, используя относительный коэффициент сжимаемости грунтов
(5.11)
Осадка поверхности грунтового полупространства под действием местной нагрузки будет равна:
.
(5.12)
Приравнивая (10) и (11), получим
(5.13)
Или, обозначив , окончательно
(5.14)
Толщина эквивалентного слоя грунта зависит от коэффициента Пуассона ν, коэффициента формы площади и жесткости фундамента ω и его ширины b. Сочетание называется коэффициентом эквивалентного слоя, значения которого для разных грунтов приводятся в таблицах.
Для однородного основания осадка определяется по формуле (10)
Для многослойных оснований требуется определить средневзвешенные характеристики деформируемости грунтов в пределах эквивалентного слоя.
Значение средневзвешенного относительного коэффициента сжимаемости слоистого основания:
(5.15)
Осадка многослойного основания:
(5.16)