Расчет фундамента мелкого заложения

1. 
   Анализ исходных данных по надфундаментной конструкции
   

Проектируемый объект – жилой дом. Размеры здания в плане 10660х9740 мм.

Фундаменты: проектируемый – ленточный монолитный под стену.

Здание – бескаркасное с кирпичными несущими стенами.

Район строительства – г. Орел.

План первого этажа

Рисунок 1 – Схема 2-этажного индивидуального жилого дома
Таблица 1 – Нагрузки, передаваемые от здания на фундамент

1-е сочетание		2-е сочетание
NII,кН	MII,кН·м	NII,кН	MII,кН·м
74	4	82	5

Из двух сочетаний в Таблице 1 в качестве расчетной выбираем комбинацию усилий с максимальной вертикальной силой, т.е.: N_II =82 кН, M_x,II =5 кНм.

Расчетные усилия N_I,. M_I получаем умножением соответственно величин F_v,II,. M_x,II на коэффициент перегрузки, равный 1,2. Получаем N_I =98,4 Н, M_x,I =6 кНм.

Усилия на отметке подошвы фундамента (N_n) находят после определения предварительных размеров фундамента.

2. 
   Инженерно – геологические и гидрогеологические условия площадки строительства
   

2 скв.

112.00

1 скв.

115.80

4 скв.

114.90

2 скв.

105.60

6



5

4

3

2

1

---

Рисунок 2 – Геологический разрез
Таблица 2 – Исходные характеристики грунтов

Номер слоя	Наименование слоя	Характеристики
		основные			дополнительные
		ρs, т/м3(г/см3)	ρ, т/м3(г/см3)	W, –	WL, –	Wp, –
1	2	3	4	5	6	7
6	Суглинок	2,65	1,74	0,25	0,32	0,21
5	Супесь	2,68	1,83	0,25	0,32	0,18
4	Песок	2,72	1,98	0,38	-	-
3	Известняк	2,68	1,68	0,21	0,28	0,19
2	Аргиллит	2,74	2,68	0,2	0,34	0,18
1	Гранит	2,71	2,57	0,18	0,3	0,16

1. 
   Физико-механические характеристики грунтов
   

Рельеф спокойный, залегание согласное. Залегание слоев сверху вниз: суглинок (толщина слоя – 2,9 м), супесь (9,2 м), песок (6,9 м), известняк (24,6 м), аргиллит (11,8 м), гранит (11,1 м) имеется водоносный горизонт на глубине залегания песка. В качестве основания может служить суглинок и супесь.

Для определения инженерно-геологических условий строительства на площадке были пробурены 4 скважины глубиной до 67 м (Рисунок 2). При бурении выявлены следующие грунты:

6. 
   Суглинок - мощность колеблется от 2,9 до 13,07 м;
   

5. 
   Супесь - мощность колеблется от 11,8 до 20,8 м;
   

4. 
   Песок - мощность слоя от 6,5 до 24,36 м;
   

3. 
   Известняк - мощность слоя колеблется от 5,3 до 15,9 м;
   

2. 
   Аргиллит - мощность слоя от 5 до 21,6 м.
   

---

1) Гранит - мощность слоя от 2,5 до 13,1 м.

Грунтовые воды обнаружены в четвертом слое в песке на отм. 100.4 м.

Приведем пример определения физико-механических характеристик для суглинка:

Удельный вес грунта: .

Плотность грунта в сухом состоянии: г/с .

Коэффициент пористости :



Число пластичности: .

Показатель текучести: .

Коэффициент водонасыщения: .

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды для грунта, залегающего ниже уровня грунтовых вод находят из выражения

.

где _w = 1,00 т/м³(г/см³) – плотность воды.

Механические характеристики определим по СП 22.13330.2016 (для грунтов с промежуточными значениями е, I_L не указанными в таблицах, значения с, φ, Е, R₀ определяют интерполяцией):

– угол внутреннего трения _II=17 (Приложение А);

– коэффициент сцепления c_II=15 кПа (Приложение А);

– модуль деформации Е=8 МПа (Приложение А);

– расчетное сопротивление R₀=125,60 кПа (Приложение Б).

По ГОСТ 25100-2020 определяем разновидность грунта:

- по числу пластичности I_P = 0,11 – суглинок легкий (таблица Б.14);

- по показателю текучести I_L= 0,364 – тугопластичный (таблица Б.16);

Полное наименование грунта – суглинок легкий, тугопластичный.

Физико-механические характеристики и разновидности грунтов других слоев определяем по аналогии и заносим данные в таблицу 3.
Таблица 3 – Сводная таблица характеристик грунтов

---

3. 
   Оценка инженерно-геологических условий
   

Глубина заложения фундаментов исчисляется от отметки планировки до подошвы фундамента. Абсолютную отметку подошвы фундамента определяют исходя из 6 условий согласно пп. 5.1.1-5.5.10 СП 22.13330.2016 в следующей последовательности.
По назначению и конструктивным особенностям проектного сооружения (наличие подвала, приямков, каналов, сопряжение колонны или стены с фундаментом)



Рисунок 3. Определение глубины заложения фундаментов с учетом конструктивных особенностей здания: фундамент под стену
Абсолютная отметка пола 1-го этажа – 115,80.

FL =115,80- (2,5+0,15+0,5)=112,65 м

По глубине заложения фундаментов примыкающих (существующих) сооружений

Так как строительная площадка свободна от застройки, то в данном пункте ограничений нет.
По нагрузкам и воздействиям на основания и фундаменты и инженерно-геологическим условиям местности, на которой находится площадка строительства

Прежде всего нужно выбрать несущий слой (в котором расположена подошва фундамента).

Несущим слоем не могут быть так называемые слабые грунты (например, торф, или заторфованные грунты), растительный слой и некоторые виды культурных отложений.

Следуя вдоль вертикальной оси проектируемого фундамента на геологическом разрезе (Рисунок 2), определяем абсолютную отметку кровли несущего слоя (112,02), и, приняв величину заглубления, определяем абсолютную отметку подошвы фундамента (111,52).

Предварительно площадь подошвы фундамента можно определить по формуле А=F_v,II /R_о=82/126=0,651 м². Минимальное заглубление фундаментов в несущий слой должно быть 10...50 см; с другой стороны не следует оставлять под

---

подошвой фундамента слой грунта малой толщины, если строительные свойства несущего слоя значительно хуже свойств подстилающего слоя.
По существующему и проектируемому рельефу застраиваемой территории

Так как существующий рельеф территории спокойный (небольшое колебание отметок, отсутствие оврагов, балок), то он не накладывает ограничений.
По глубине сезонного промерзания грунтов

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта:

d_fn = d₀ = 0,23 ∙ = 0,67 м.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта:

d_f = k_h d_fn = 1,1 ∙ 0,67 = 0,74 м.

По гидрогеологическим условиям в период строительства и эксплуатации сооружения

Грунтовые воды не оказывают непосредственного влияния на глубину заложения фундаментов, так как фундамент запроектирован выше уровня грунтовых вод.

Окончательно принимаем минимальное значение величины абсолютной отметки подошвы фундаментов и вычисляем глубину заложения.

За проектную отметку подошвы (FL) принимаем минимальное значение, т.е. 112,95 м, тогда глубина заложения равна:

d=DL-FL=115,5-112,65=2,85 м.
Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения

Расчеты для ленточного фундамента ведем на 1 п.м фундамента, принимая l=1 м.

Размеры подошвы определяем методом последовательного приближения.

1. Вычисляем площадь подошвы А в первом приближении:



2. С учетом того, что фундамент является внецентренно нагруженным, увеличим площадь подошвы фундамента на 20 %. Принимаем размеры подошвы b₁ = 1,3 м l₁ = 1,0 м.

3. Определяем расчетное сопротивление грунта основания (по СП 22.13330.2016, формула (7)):

.

По таблице 5.4-5.5 СП 22.13330.2016 определим:

_с1=1,2; _с2=1; K=1,1; К_z=1; М_=0,39; М_q=2,57; М_c=5,15.

Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента:



Осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента с учетом взвешивающего действия грунтовых вод и водоупорного слоя (глина):

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа по теме Особенности конструирования современного урока Ставим цели и задачи нашего урока, как и для любого другого урока..docx

• Тема Статистика населения, трудовых ресурсов и рынка труда.pdf

• Реферат по теме Виды бега и их влияние на здоровье человека.doc

• ЮУрГУ38. 03. 01. 2017. 460.pdf

• Аверченко Аркадий Тимофеевич (18811925) прозаик, драматург, театральный критик.ppt