2 Обработка данных инженерно – геологических изысканий

В этом разделе находим числовое значение всех классификаций показателей и в соответствии с ГОСТ 25100 – 95 даем наименование грунта каждого слоя.

Наименование грунтов определяем по числу пластичности I_p (табл. 9.1) и показателю текучести I_L (табл. 10.1).

Число пластичности определяется по формуле

, %

где, – влажность на границе текучести (табл. 1.1);

⍵_р – влажность на границе пластичности (табл. 1.1).

Показатель текучести определяется по формуле

где, ⍵ - природная влажность, % (табл.1.1)

Наименование несвязанных грунтов определяем по гранулометрическому составу (табл. 7.1), степени влажности S_r и плотности сложения (табл. 8.1).

Для определения наименования несвязанного грунта по гранулометрическому составу последовательно суммируем процентное содержание фракций (табл.2.1) с диаметром >2;>0,5;>0,25;>0,1 м до первого совпадения суммарного содержания с данными таблицы 7.1.

Степень влажности определяется по формуле

где, ⍵ – природная влажность, (табл. 3), г/г;

ρ_s – плотность частиц грунта, (табл. 3), г/см³;

ρ_w – плотность воды, равная 1 г/см³;

е – коэффициент пористости, принимаемый по таблице 4.1, при Р = 0 МПа.

По результатам обработки данных инженерно- геологических изысканий строим геологический разрез участка строительной площадки по продольной оси акведука (рис.1), на котором даем полное наименование грунтов, показываем уровень грунтовых вод (УГВ), ось расчетной опоры, глубину заложения фундамента (раздел 3.1), отметки поверхности планировки и подошвы фундамента расчетной опоры.

3.1 Выбор глубины заложения фундамента

В этом разделе необходимо назначить глубину заложения фундамента с учетом только возможности пучения грунтов при промерзании.

Для этого вначале определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунтов d_f по формуле

, м

где, d_fn – нормативная глубина промерзания, определяемая по карте сезонного промерзания грунтов (рис. 3.2) для района строительства.

k_n – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для фундаментов неотапливаемых сооружений равным 1,1.

м.

Затем чертим расчетную схему к выбору глубины заложения фундамента.

Наименование промерзающего слоя определяется по геологическому разрезу по оси расчетной опоры на глубине d_{f =} 1,1 м.

Глубина заложения фундамента d_n назначаем по таблице 11.1, с учетом расчетной схемы. Так как глубина заложения не зависит от расчетной глубины промерзания, то мы принимаем ее равной 1,2 м.

4.1 Проектирование тела фундамента

В этом разделе проектируем жесткий бетонный фундамент, считая нагрузку, передающегося на него, центрально действующей. Тогда требуемую площадь подошвы фундамента определяем по формуле

,м³

где, - нагрузка передающаяся на обрез фундамента. Для определения необходимо сделать сбор нагрузок, передаваемых на фундамент от одной стойки рамной опоры, в соответствии с исходными данными, кН;

- коэффициент, учитывающий различия в плотностях бетона и грунта обратной засыпки;

- плотность бетона, г/см³;

- глуби заложения фундамента, м;

R- расчетное сопротивление грунта основания кПа, определяемое по формуле (в соответствии со СНиП 2.02.01-2000)

, кПа

где, – коэффициенты условий работы, принимаемые по таб.12;

k – коэффициент, принимаемый равный 1,1 , так как прочностные характеристики грунта ϓ_II и C_II приняты по табл.13 и табл.14, а не по результатам непосредственного испытания его на сдвиг;

, , – коэффициенты, принимаемые по табл.15 в зависимости от угла φ_II грунта, находящегося под подошвой фундамента;

b - ширина подошвы фундамента, м; ее, в первом приближении, ориентировочно можно принять, равной ширине сечения b₀ колонны с учетом запаса по обрезу фундамента по 25 см с каждой стороны;

– осредненное расчетное значение плотности грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, т/м³;

R= *(2.11*1*0.9*1.91*10+9.44*1.2*1.91*10+10.80*0.001)= 264 кПа

A = 4.02

b = 1.63

где, η принимаем равной 1,5, тогда l будет равна 1,5*1,63=2.45.

R= *(2.11*1*1.63*1.91*10+9.44*1.2*1.91*10+10.80*0.001)= 293 кПа

A = 3.6

b = 1.6

l = η*b = 1.5*1.6 = 2.4

Размеры подошвы фундамента определяем методом постепенного приближения. Поэтому так как найденная ширина подошвы фундамента отличается более чем на 20%, от ширины, заложенной в формулу при определении расчетного сопротивления на грунт основания, то находим расчетное сопротивление во втором приближении и по нему находим требуемую площадь подошвы фундамента во втором приближении.

R= *(2.11*1*1.63*1.91*10+9.44*1.2*1.91*10+10.80*0.001)= 293 кПа

A = 3.6 м²

b = 1.6 м

l = η*b = 1.5*1.6 = 2.4 м

Принимаю l =2,4 м.

При намеченных параметрах фундамента на схеме с изображением поперечного и продольного сечений показываем возможность устройства именно жесткого фундамента. Для чего определяем нормативный угол жесткости α = 32^о (табл. 39.2). Далее из крайних точек длины или ширины подошвы фундамента проводим под углом α к вертикали теоретически линии жесткости. Практическое очертание фундамента не пересекает эти линии. Очертание фундамента выбираем ступенчатым. При этом высоту ступеней принимаем 0,4; 0,4; 0,3 м., а в ширину 0,2 м.

После конструирования тела фундамента по принятым размерам, определяем его собственный вес G, а также вес грунта, находящегося на его уступах G_гр

5,1м³ т/м³

5,1* 2 =10,2 т

и определяем полное контактное P_ср (МПа) по подошве фундамента

Грунт выдержит