Файл: Кафедра строительство 08. 04.docx

Рисунок 1.1. Геологический разрез

1.2. Определение расчетных показателей грунтов

Согласно СНиП* все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунтов X, определяемых но формуле:



где X_n - нормативное - назначение Xn данной характеристики;

γ_g — коэффициент надежности по грунту.

Для определения расчетных значении характеристик нормативные значения характеристик φ, с и γ делим на соответствующий коэффициент надежности по грунту [1, п.2.3].

Расчетные значения характеристик по первому предельному состоянию маркируются индексом «I», а по второму — индексом «II».
Таблица 2.2. Определение расчетных характеристик

№ слоя	Наименование грунта	кН/м3	кН/м3			кПа	кПа
1	Насыпь	13,8	14,03	-	-	-	-
2	Супесь пластичная	18,4	18,6	16,2	17,3	6,73	6,4
3	Суглинок мягкопластичный	18,6	18,9	13,7	14,6	27,4	29,2
4	Песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой	19,1	19,4	29,1	31	1,7	1,82

---

1.3. Нормативная глубина промерзания грунтов

В зависимости от глубины промерзания назначаем:

, где

0,7 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания (для зданий без подвала);

- нормативная глубина промерзания,

,

- для супесей,



По гидрогеологическим условиям:

требуются специальные мероприятия по гидроизоляции фундаментов.

Итог: предварительно принимаем глубину заложения фундамента , учитывая конструктивные требования.

---

1.4. Общая оценка геологического разреза. Посадка здания

Строительная площадка представлена слоистым напластованием с горизонтальным залеганием грунтов.

Первые слой представлен строительной насыпью. Мощность слоя 0,9 м.

Второй слой – супесь пластичная. Данный слой является просадочным. Следовательно, его необходимо заменить искусственным основанием или принять меры для укрепления существующего. Из предлагаемых способов наиболее эффективным по технико-экономическим показателям является устройство песчаных подушек или трамбовка.

Слой относится к малосжимаемым грунтам со средней прочностью. Мощность 2,3 м.

Третий слой – суглинок мягкопластичный. Этот слой имеет достаточную прочность, чтобы служить основанием. Он относится к малосжимаемым грунтам со средней прочностью. Мощность 1,7 м.

Четвертый слой – мелкий песок средней плотности водонасыщенный неопределенной мощностью. Этот слой также относится к малосжимаемым грунтам со средней прочностью. Может служить основанием. Этот слой является водонасыщенным.

За отметку планировки принята спланированная поверхность земли с абсолютной отметкой 100,6 м. Это отметка соответствует относительной отметке -3,0 м.

Итак, исходя из оценки инженерно-геологических условий строительной площадки, можно сделать вывод, что верхний слой (супесь пластичная) не может служить надежным основанием для опирания на него фундаментов здания, так как является просадочным. Второй слой, суглинок мягкопластичный является плохим грунтом, так как коэффициент пористости больше 0,7. В итоге имеем два слоя плохого грунта мощностью 4,0 м. При глубине заложения фундамента 1,4 м под подошвой остается 2,6 м. Тогда выполняем трамбование.

2. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения в открытом котловане

2.1. Определение плановых размеров фундамента по расчетным сечениям из расчета по II предельному состоянию

Предварительно, площадь подошвы нагруженного фундамента определяется по формуле



где - расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента;

- расчетное сопротивление грунта основания;

---

- средний удельный вес грунта и материала кладки фундамента, кН/м³, принимаемый равным 20 кН/м³;

- глубина заложения фундамента от планировочной отметки, м.

Затем, для центрально нагруженных фундаментов необходимо проверить условие:



где - среднее давление по подошве фундамента, кПа.

R - расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое по формуле



где γ_с1 и γ_с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 5.4 [2].

k – коэффициент, принимаемый равным: k=1, если прочностные характеристики грунта (φ и с) определены непосредственными испытаниями, и k₁=1,1 , если они приняты по таблицам.

M_y , M_q , M_c – коэффициенты, принимаемые по табл. 5.5 [2];

k_z – коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м – k_z = 1;

b – ширина подошвы фундамента, м;

– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, кН/м³;

- то же, залегающих выше подошвы;

– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа

d₁ – глубина заложения фундаментов безподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.

где - толшина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны
подвала, м; - толщина конструкции пола подвала, м;

---

- расчетное значение удельного веса конструкции подвала, кН/м³;

- глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала.

1) Сечение 1-1. Наружная стена без подвала.





где l - длина расчетного участка, м. Примем 1 п.м.



Рисунок 2.1. Сечение 1-1

Принимаем фундамент в соответствии с типовыми размерами фундаментных блоков и плит, глубиной заложения и площадью подошвы фундамента:

- блоки бетонные ФБС 12.4.6 (ГОСТ 13579-78);

- плиты железобетонные для ленточных фундаментов ФЛ20.12 (серия 1.112-1 вып.1, ГОСТ 13580-68).

Определяем расчетное сопротивление.

k₁=1,1; γ_с1 = 1,25 γ_с2 = 1.

Для = 17° = 0,43; = 2,73; = 5,31.



Удельный вес водопроницаемых грунтов, к которым условно отнесем все пески, супеси, суглинки, залегающих ниже уровня подземных вод вычисляется с учетом взвешивающего действия воды:



где _s, _w – удельный вес частиц грунта и воды соответственно; _w = 10 кН/м³; е – коэффициент пористости;

кН/м³;

кН/м³;

кН/м³;

Определяем – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на всю глубину разведанной толщи грунтов:

---