Расчетные физико – механические параметры грунтового основания:

№ слоя	Грунт	γII	γSB	φI	φII	cI	cII	E	R0
		кH/м3	кH/м3			кПа	кПа	МПа	кПа
1	Песок пылеватый	19,0	9,63			-	-	10	98
2	Песок ср. крупн.	19,2	9,69			-	-	23	245
3	Глина чёрная	19,3	9,92			22,67	34	20	196

Оценка качества отдельных слоёв грунта основания:

1). Песок пылеватый средней плотности, насыщенный водой, среднесжимаемый – пригоден в качестве естественного основания;

2). Песок средней крупности, рыхлый, насыщенный водой, слабосжимаемый – не пригоден в качестве естественного основания;

3). Суглинок тугопластичный, насыщенный водой, среднесжимаемый, I_L^III =0,3 < 0,6 – пригоден в качестве естественного основания.

3. Проектирование жесткого фундамента мелкого заложения.

К фундаментам мелкого заложения относятся те, соотношения глубины заложения и ширины подошвы которых d/b не превышает 2.5, а глубина заложения обычно не превышает 6м. Фундаменты мелкого заложения возводятся в котлованах, открытых на полную глубину с поверхности грунта; при их расчете не учитывается сопротивление по боковым поверхностям. Расчет ведется в соответствии с указ. СНиП 2.05.03.-84 (с учетом СНиП 2.02.01.-83).

3.1 Определение глубины заложения фундамента.

Глубина заложения d принимается максимальной из условия выполнения следующих параметров:

1. Фундамент должен быть заглублен в несущий слой не менее чем на 0,5м, поскольку, поверхность последнего может быть неровной.

2. При наличии размыва грунта у проектируемой опоры глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее чем на 2,5 м ниже его отметки, а при отсутствии размыва – не менее чем на 1 м ниже поверхности грунта.

Перемещение верха опоры равно:

- условие выполнено.

4.9. Проверка свайного фундамента как массивного.

Определим контур условного фундамента:

Размеры подошвы условного фундамента вычисляем по выражениям (7.149)

Определим среднее давление по подошве условного фундамента:

N_n=7060кН

Максимальное давление по подошве условного фундамента:

= k, т.к =11,3>10

Расчетное сопротивление основания:

R=1,7{ [1+k (b-2)]+k γ(d-3)}+15

R =1,7 (196 (1+0,02(5,61-2))+1,5 19,62(11,3-3))+15 3,8=829,5 кПа

где, =196 кПа условное сопротивление грунта.

=0,02, =1,5 – коэффициенты, принятые по таблице 4, СНиП 2.05.03-84

=19,62 - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды.

d = 11,3 м – глубина заложения фундамента.

=3,8 м - глубина воды от нижнего уровня межени до линии размыва.

По подошве условного фундамента должны выполняться условия:

,

где =1,2 – коэффициент условий работы;

=1,4 – коэффициент надежности.

Условия выполняются.

4.10. Расчет осадки фундамента.

№ слоя	Вид грунта	Модуль общей деформации кПа	Удельный вес грунта во взвешенном состоянии
I	Песок пылеватый	10000	9,63
II	Песок ср. крупности	23000	9,69
III	Глина черная	20000	9,92

Осадка фундамента определяется методом послойного суммирования.

Разобъем толщу на слои:

м

Нормативная вертикальная нагрузка, действующая на обрез ростверка, составляет 9670 кН.

Размеры подошвы условного фундамента вычисляем по выражениям (7.149)

Напряжения, влияющие на осадку, определяются по формуле (7.152):

Соотношение сторон условного фундамента

Находим вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

кПа

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы фундамента:

,

где γIIi – удельный вес грунта i-го слоя, hi – толщина i-го слоя грунта.

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z:

Где α – коэффициент, принимаемый по таблице 11 приложения 2 СНиП 2.02.01 – 83, значения коэффициента α для соотношения сторон η=a/b=2.12

определим с помощью интерполяции;

p₀ – дополнительное вертикальное давление на основание:

Таким образом, p₀ = 184 – 109,8=74,2 кПа

Из этого следует что будет осадка.

Осадки определяются от воздействия на фундамент постоянных нагрузок: веса опоры, фундамента и пролетного строения.

Расчет производится согласно СНиП 2.02.01 – 83 исходя из условия:

где – предельно допустимая осадка;

L – длина наименьшего пролета, примыкающего к опоре;

β – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

σ_zpi – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i – толщина i-ого слоя грунта;

Е_i – модуль деформации i-ого слоя грунта.

Находим среднее давление по подошве фундамента от нагрузки :

=7060 кН

Находим вес фундамента и грунта на обрезах с коэффициентом надежности =1:

кН

кН

кН

Находим природное напряжение на границе слоев:

кПа

кПа

кПа

Находим дополнительные давления под подошвой фундамента:

, где

α-коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 СниП 2.02.01.-83,

р₀ - дополнительное давление на основание.

σ_zp1= ∙0,975=176,62кПа

…………………………………….

Среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-том слое грунта находится по формуле:

Приведем все вычисления к табличной форме:

z, м
0.00	0.000	1.000	181.06	-
1.1	0.392	0.975	176.62	178.84
2.2	0.784	0.870	157.57	167.10
3.3	1.176	0.726	131.41	144.49
4.4	1.569	0.589	106.63	119.02
5.5	1.961	0.474	85.87	96.25
6.6	2.353	0.384	69.61	77.74
7.7	2.745	0.314	56.78	63.20
8.8	3.137	0.259	46.95	51.87
9.9	3.529	0.216	39.18	43.07
11	3.922	0.182	33.04	36.11
12.1	4.314	0.156	28.17	30.61
13.2	4.706	0.135	24.39	26.28
14.3	5.098	0.117	21.24	22.82
15.4	5.490	0.103	18.62	19.93
16.5	5.882	0.091	16.39	17.51

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие

σzpi = 0.2 σzg

Высота сжимаемой толщи h_сж = 6 м.

Окончательная осадка вычисляется по формуле (2.4):

,

где – предельно допустимая осадка

(L – длина наименьшего пролета, примыкающего к опоре);

σ_i – среднее вертикальное дополнительное напряжение в данном i–ом слое грунта от веса сооружения и действующих на него нагрузок;

h_i и E_i – соответственно толщина и модуль общей деформации слоя;

β – безразмерный коэффициент, принимаемый равным 0.8 независимо от вида грунта.

0,8*(1094,82*1,1)/20000 м=4,82 см

Так как S=4,82 см < S_U=6,36 см, то фундамент удовлетворяет условию осадки.

Вывод: все условия удовлетворены, свайный фундамент подобран.