3.Расчёт фундаментов мелкого заложения

3.1 Определение глубины заложения фундаментов

Глубину заложения фундаментов определяем исходя из конструктивных особенностей здания (наличие подвала, нагрузки и воздействия), конструкции фундаментов, инженерно – геологических условий строительной площадки.

Определим минимальную глубину заложения исходя из нормативной глубины промерзания по формуле:

d₁=d_fk_h. (13)

где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов наружных стен;

d_fn – нормативная глубина промерзания, определяемая по карте нормативных глубин промерзания, для города Могилева d_f= 1,07м для суглинка.

м.

Глубина заложения фундаментов по условию недопущения морозного пучения d₂ для глинистых грунтов при I_L>0,25 принимается не менее d₁.

Для сечения 1-1 глубину заложения определим исходя из конструктивных особенностей фундамента:

принимается высота подушки 300 мм, толщина конструкции пола 300 мм, планировочная отметка земли относительно отметки чистого пола -450мм.

Рисунок 1 - К определению глубины заложения в сечении 4-4.

Принимаем глубину заложения фундамента d=1,35 м (в связи с необходи-мостью принятия минимум 2 блоков высотой 600 мм).

3.2 Подготовительные работы

В месте проектирования фундамента мелкого заложения уровень грунтовых вод находиться на отметке 130.7м. Планировочная отметка 131.7, т.е. уровень грунтовых вод проходит выше глубины промерзания:

131,7-130=1м<1,07м

Учитывая что суглинок является пучинистым грунтом, такой уровень грунтовых вод недопустим, т.к. может привести к разрушению конструкции. Следовательно необходимо провести понижение уровня грунтовых вод (на основании п. 5.4.10 П8-2000 к СНБ 5.01.01-99).

На строительных площадках с прослеживающимся транзитным потоком грунтовых вод применяют перехватывающие дренажи: головной, отсечный или береговой, а устраивают их вне защищаемой площадки.

Головной однолинейный дренаж служит для перехвата грунтовых вод, поступающих со стороны водораздела (рисунок 2).

1 - линия дренажа; 2 - смотровой колодец; 3 – отводящий самотечный коллектор,

(3 колодец принудительной откачки при отсутствии возможности самотека);

4 – контур защищаемого сооружения; 5 - подвал

Рисунок 2 – Головной дренаж

Таким образом уровень грунтовых вод будет понижен до отметки -2800мм.

3.3 Определение размеров фундамента под наружную стену для здания без подвала.

Основанием служит суглинок текучепластичный с характеристиками =0,908; 0,984 R₀=177,83 кПа; с_n=16,68 кПа; φ_n=16,34 ⁰; Е_n=8,68 МПа.

У этого грунта высокая степень влажности > 0,8; для связного грунта показатель текучести >0,5, следовательно данный грунт не рекомендуется использовать в качестве несущего грунта (П8-2000 к СНБ 5.01.01-99)

В качестве искусственного основания выбираем песчаную подушку.

При устройстве подушке, с целью замены слабого грунта в основании фундамента используем крупный песок со следующими характеристиками:

p_s =2,66 т/м³; p_ds=1,66 т/м³; W=10%; p=1,83 т/м³; e=0,6; 0,44

R₀=600 кПа; с_n=0,5 кПа; φ_n=39 ⁰; Е_n=35 МПа

Размеры подошвы ленточного фундамента под наружную кирпичную стену определим графоаналитическим способом.

Расчетные значения нагрузок : = 160 кH

=4кНм

=2кН

Условия необходимое для выполнения для внецентренно нагруженного фундамента:

P_max1,2R

P_min>0

Р_m  R. (14)

Давление под подошвой центрально нагруженного фундамента:

. (15)

площадь подошвы А=b1п.м., тогда:

_{Расчётное сопротивление грунта определяется по формуле:}

, (16)

где коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании;

коэффициент, принимаемый равным 1,1, если прочностные характеристики грунта приняты по нормативным таблицам;

коэффициент, принимаемый равным 1;

ширина подошвы фундамента, м;

усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего воздействия воды) и выше подошвы,кН/м³);

безразмерные коэффициенты;

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений;

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

g_С1=1,4; g_С2=1; при _II=39^о, M_g=2,28; М_q=10,11; М_с=11,,25. А также:

кН/м³;

кН/м³ .

(17)

Задаваясь значением ширины подошвы фундамента b, определяем давление под подошвой Р и расчетное сопротивление грунта R. Расчетные значения сведем в таблицу 6.

кПа.

к Па.

Таблица 6- Сводная таблица определения ширины подошвы фундамента b

b	0	0,5	1	1,5	2	2,5	3
Pmax	27	427,4	227,2	160,4667	127,1	107,08	97,86667
1,2R	316,9536	341,988	367,0224	392,0568	417,0912	442,1256	467,16
R	264,128	284,99	305,852	326,714	347,576	368,438	389,3

Рисунок 3 - График для определения ширины b фундамента.

По рисунку 3 определяем необходимую ширину подошвы фундамента b в точке пересечения графиков Р=f(b) и R=f(b). Принимаем ширину b=1000мм.

Выбираем фундаментную плиту ФЛ 10.12-1 и G_Ф=7,5 кН (ГОСТ 13580-85) и стеновые блоки шириной 0,5м – ФБС 24.5.6-Т (ГОСТ 13579-78) с G_бл=16,3 кН.

Значение удельного веса обратной засыпки принято равным , где коэффициент 0,95 выражает соотношение между удельными весами грунтов нагруженной и ненагруженной структуры.

Собственный вес фундамента на 1 п.м. составит:

Характеристики грунта засыпки за пазухи фундамента примем:

Найдем вес грунта на уступе фундамента:

Давление подошвы фундамента:

₍₁₈₎

W_x=

₍₁₉₎

P_max=244.4кПа; Pmin=223.18кПа

P_max=244.4кПа<1,2R=367,02

Pmin=223.18кПа> 0

P_m=233,78<R=305,02

Таким образом, все условия выполняются, следовательно размеры подошвы фундамента подобраны верно.

Рисунок 4 - Расчетная схема фундамента.