2.3.3 Проверка несущей способности кровли слабого подстилающего слоя грунта

Определяем природное давление грунта по рисунку 2 на уровне подошвы фундамента:

=18,52,89+19,40,86=70,15 кПа

Природное давление на кровлю 2 слоя (суглинок твердый, влажный)

=18,52,89+19,42=92,27 кПа

Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента

=132,19-70,15=62,04 кПа.

Дополнительное давление на кровлю подстилающего слоя на глубине =1,14 м определяем по формуле приложение Б [6]. Для и по таблице Б.1 Приложения Б 6 находим =0,709, отсюда

=0,70962,04 =44,02 кПа

Полное давление на кровлю подстилающего слоя составит:

=44,02+92,27=136,29 кПа

Ширину условного фундамента определим по формуле : м

Находим расчетное сопротивление грунта.

коэффициенты, зависящие от

= 1,3; = 1,1. Принимаем коэффициенты =1,0; =1,1.

Осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подстилающего слоя:

Приведенная глубина заложения условного фундамента от уровня пола в подвале до постилающего слоя:

_{=(1,3+1,95)+0,1.22/18,3=3,37 м.}

Для принятых условий расчетное сопротивление грунта подстилающего слоя:

Условие =136,29 кПа =241,88 кПа выполняется, следовательно, прочность кровли слабого подстилающего слоя обеспечена.

2.3.4 Расчет на продавливание плитной части

Определяем вес фундамента и грунта на его уступах с учетом коэффициентов по [3] - для железобетона и для насыпного грунта: кН;

Класс бетона принимаем С12/15

Определяем значения нагрузки на уровне подошвы фундамента. Наименьшей гранью пирамиды продавливания будет трапеция abcd. Для центрально загруженных фундаментов расчетная продавливающая сила определяется как разность полной нагрузки, действующей на уровне подошвы фундамента и равнодействующей реактивного давления под подошвой фундамента за пределами пирамиды продавливания:

кН; кН;

Максимальное значение контактного давления:

кПа Рисунок 2.2 – Определение площади пирамиды продавливания вдоль

наименьшей стороны фундамента

В данном случае будет рассмотрен вариант продавливания от нижней грани колонны.

Так как 2,2-0,4=1,8>2∙0,85=1,7

– стороны верхней грани пирамиды продавливания;

– среднее давление по площади А₁;

м.

Условие на продавливание:

Где – средняя линия пирамиды продавливания:

м

Тогда:

Выполняется. Прочность на продавливание от колонны обеспечена

2.3.5 Определение величины осадки основания

Вычисляем ординаты эпюр природного давления и вспомогательной эпюры , необходимой для определения глубины расположения нижней границы сжимаемой толщи грунта (см. рис. 2.3):

- на поверхности земли:

- на уровне подошвы фундамента:

- на контакте 1 и 2 слоёв без учета взвешивающего действия воды:

- на контакте 1 и 2 слоёв с учетом взвешивающего действия воды:

- на контакте 2 и 3 слоёв с учетом взвешивающего действия воды:

- на нижней границе разреза:

Полученные значения ординат эпюры природного давления и вспомогательной эпюры вынесены на расчетной схеме, Рис.2.3.

Определяем дополнительное давление под подошвой фундамента:

кПа.

Разбиваем основание под подошвой фундамента на элементарные слои следующим образом:

- толщину элементарного слоя принимаем в пределах 0,2-0,4 ширины фундамента;

- физико-механические свойства грунта в пределах элементарного слоя не должны изменяться, т.е. границы элементарных слоёв должны совпадать с границами инженерно-геологических элементов и уровнем подземных вод.

Результаты разбиения основания на элементарные слои приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Расчёт ординат эпюры дополнительного давления.

№ИГЭ	z, м	=2z/b		, кПа	, кПа
2	0,00	0,000	1,000	32,070	30,140
	0,7025	0,639	0,880	28,209	25,560
	1,14	1,036	0,714	22,911	20,277
	1,5775	1,434	0,550	17,644	15,549
	2,015	1,832	0,420	13,455	11,910
	2,4525	2,230	0,323	10,364	9,247
	2,89	2,627	0,253	8,129	7,307
	3,3275	3,025	0,202	6,485	5,878
3	3,765	3,423	0,164	5,271	4,816
	4,2025	3,820	0,136	4,361	4,011
	4,64	4,218	0,114	3,661	-

Полученные значения ординат эпюры наносим на расчётную схему.

В точке пересечения эпюры дополнительных давлений со вспомогательной эпюрой находим нижнюю границу сжимаемой толщи: м.

Определяем осадку каждого слоя грунта основания по формуле (Б.1) приложения Б [6], что удобнее делать для каждого ИГЭ в отдельности.

где - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в том слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней ( ) и нижней ( ) границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента. МПа;

- толщина i-го слоя грунта, м;

- модуль деформации i-го слоя грунта, МПа;

n - число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Считаем осадку только в границах сжимаемой толщи.

Осадка ИГЭ №2:

ИГЭ №3:

Полная осадка фундамента

Согласно таблице Б.1 приложения Б [2]

Следовательно, требования II группы предельных состояний считаются выполненными.

Рисунок 2.3 - Расчётная схема определения осадки основания