2.6 Проверка достаточности ширины подошвы фундамента по прочности несущего слоя и несущей способности подстилающего слоя

Достаточность ширины подошвы фундамента b_лб определяют, исходя из обеспечения условия (рис.4):

p < R / _n ,

г

де р – давление под подошвой фундамента, кПа; R – расчетное сопротивление грунта основания сжатию под подошвой фундамента; _n – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый для фундаментов труб равным 1,4.

Выполнение условия достигается заменой слабой толщи грунта на грунтовую подушку.

R / _n =322,45/1,4=230,32кПа

Давление под подошвой фундамента р определяется по формуле

р = P / b_лб .

Вертикальная нагрузка P, действующая на уровне обреза фундаменента, кН, составляет

P= [(G_зв+G_лб+G_Г)_f +(p_v+p_v)d],

где G_зв – нагрузка от веса 1 п.м звена трубы ; d= d_o+ 2 – внешний диаметр трубы, м; _f – коэффициент надежности по нагрузке, равняется 1,1.

P=[(G_зв+G_лб+G_Г)_f +(p_v+p_v)d]

Р=352,997кПа

р = P / b_лб =352,997/1,6=220,623кПа

220,623< 225,2 Условие выполняется

Проверку несущей способности подстилающего слоя грунта следует производить исходя из условия, регламентируемого СНиП 2.05.03:

где p – среднее давление на грунт, действующее под подошвой фундамента мелкого заложения, кПа;  – среднее (по слоям) значение расчетного удельного веса грунта, расположенного над кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта (допускается принимать =19,62 кН/м³); h – заглубление подошвы фундамента мелкого заложения от дневной поверхности грунта, м; z_i– расстояние от подошвы фундамента до поверхности проверяемого подстилающего слоя грунта, м;  – коэффициент затухания напряжений; R – расчетное сопротивление подстилающего грунта, кПа, определенное на глубине расположения кровли проверяемого слоя грунта; _n – коэффициент надёжности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4.

условие выполняется.

Рис.4.Схема к проверке несущей способности подстилающего слоя:

H_H - высота насыпи; h – глубина заложения фундамента;_zc– интенсивность давления от сооружения на уровне кровли подстилающего слоя; _пс – природное давление на уровне кровли подстилающего слоя; 1-эпюра дополнительного давления от сооружения _zc;

2- эпюра природного давления грунта _пc; 3-кровля слабого слоя грунта; 4-подошва слоя грунта

7. Расчет параметров грунтовой подушки

Грунтовая подушка воспринимает давление от фундамента, передает его нижележащему грунту, распределяя на большую площадь.

При устройстве грунтовых подушек используют крупнозернистые и среднезернистые пески, щебень, гравий, техногенные грунты.

В данной курсовой работе рассматривается грунтовая подушка из песка, для которой модуль деформации Е крупнозернистого песка составляет 30 МПа.

Коэффициент уплотнения грунтовой подушки должен составлять не менее 0,95, а плотность грунта _П =2,0 т/м³.

При расчете грунтовой подушки (рис. 6) определяем ее высоту h_n и размеры в плане. Высоту подушки находим из условия прочности песчаной подушки по формуле:

h_n= n*b_лб,

где n – определяется по величине коэффициента _R (прил. 7, для промежуточных значений _R величина n определяется по интерполяции).

_R = R/Rп

где R – расчетное сопротивление грунта слабого слоя, кПа, определенное по формуле (12).

Rп – расчетное сопротивление грунта песчаной подушки, кПа, (прил. 2).

_R =0,92

n=0,3

h_n=0,3*1,6=0,48м

Ширина b_п и длину песчаной подушки определяют по формулам (рис.6):

где угол  (рис. 6) распределения давления: для среднезернистого песка равен 30⁰, крупнозернистого песка – 45⁰.

b_n=1,6+2*0,48* tg45⁰=2,56м,

a_n=36,62+2*0,48* tg45⁰=37,58м.