2. Анализ инженерно-геологических условий площадки.

2.1. Определение характеристик грунта.

Определим характеристики грунта в табличной форме по нижеперечисленным формулам:

1. плотность сухого грунта, т/м3:

ρd=ρ/(1+W), где

ρ – плотность грунта, т/м3;

W – влажность грунта;

2. удельный вес сухого грунта, кН/м3:

γd=ρd·g, где

g=9,81 - ускорение свободного падения;

3. объем твердых частиц в единице объема грунта:

m=ρd/ρs, где

ρs – плотность частиц грунта, т/м3;

4. объем пустот в единице объема грунта:

n=1-m;

5. коэффициент пористости грунта:

e=(ρs-ρd)/ρd;

6. влажность полного водонасыщения:

Wsat=е·ρw/ρs;

ρw - плотность воды, ρw=1 т/м3;

7. степень влажности :

Sr=W/Wsat;

Таблица 5.

Характеристики грунта

Характеристика	Обозначение	ИГЭ-I	ИГЭ-II	ИГЭ-III
плотность сухого грунта, т/м3	ρd	1,537	1,525	1,629
удельный вес сухого грунта, кН/м3	γd	15,082	14,964	15,976
объем твердых частиц в единице объема грунта	m	0,572	0,571	0,610
объем пустот в единице объема грунта	n	0,428	0,429	0,390
коэффициент пористости грунта	e	0,750	0,750	0,639
влажность полного водонасыщения	Wsat	0,279	0,281	0,240
степень влажности	Sr	0,771	1,000	0,939

2.2. Классификация грунтов.

ИГЭ-I. Суглинок:

Удельный вес грунта:

γ=ρ·g=1,537·9,81=15,082 кН/м³;

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,69- 1)/(1+0,75)]·9,81=9,47 кН/м³;

Число пластичности:

Ip=WL-Wp, где

Wl - влажность на границе текучести;

Wp - влажность на границе раскатывания;

Ip=WL-Wp=0,274-0,15=0,124 д.е.=12,4% (7 Ip 17) - Суглинок

Показатель текучести:

IL=(W-Wp)/(WL-Wp)=(0,215-0,15)/0,124=0,52

(025≤ IL 0,75) – мягкопластичное состояние грунта (суглинок)

По степени влажности Sr=0,771 < 0.8 - грунт влажный;

Коэффициент пористости соответствующий влажности на границе текучести:

eL=WL·ρs/ ρw=0,274·2,69/1=0,74;

Показатель просадочности:

П=(eL-e)/(1+e)=(0,74-0,75)/(1+0,75)=-0,006;

Так как П<0,1, Ip=0,124 и Sr<0,8 грунт может обладать просадочными свойствами:

Провели лабораторные испытания, просадочность грунта не подтвердилась

Так как П<0,3 то грунт не набухает;

E=14 Мпа - грунт среднесжимаемый.

ИГЭ-II.

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,67- 1)/(1+0,75)]·9,81=9,36 кН/м³;

Грунт - песок крупный;

Плотность сложения: по коэффициенту пористости грунта e=0,75 грунт средней плотности сложения

По степени влажности Sr=1 - грунт насыщен водой;

E=11Мпа - грунт среднесжимаемый.

ИГЭ-III.

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,67- 1)/(1+0,64)]·9,81=9,99 кН/м³;

Грунт - песок крупный;

Плотность сложения: по коэффициенту пористости грунта e=0,639 грунт средней плотности сложения

По степени влажности Sr=0,94 - грунт насыщен водой;

E=25Мпа - грунт слабосжимаемый.

2.3. Заключение.

Грунты не являются набухающими. Результаты прямых испытаний не подтверждают наличие просадочных свойств. Первый и второй инженерно-геологические элементы являются среднесжимаемыми, а третий элементт - слабосжимаемый. Все ИГЭ являются хорошими основаниями под фундаменты промышленного здания.

3. Выбор возможных видов фундаментов.

В данном проекте рассматриваем два типа фундаментов:

1)фундаменты мелкого заложения в виде отдельных столбчатых монолитных железобетонных фундаментов под колонны;

2) свайные фундаменты кустового расположения свайного поля и монолитным железобетонным ростверками под колонны каркаса.

4. Расчет и конструирование принятых вариантов фундамента.

4.1. Фундаменты мелкого заложения.

4.1.1. Определение глубины заложения фундаментов.

Верхний обрез фундаментов имеет относительную отметку -0.150.

Определение конструктивной глубины заложения:

Рис.5. Фундамент под колонну.

По конструктивным требованиям:

dk=1,35-0,15+0,05+0,25=1,5 м.

По конструктивным требованиям заложения фундамента принимаем не менее dk=1,5 м.

Определение нормативной глубины промерзания:

dfn=d0·√Mt, где

Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП 2.01.01-82 « Строительная климатология и геофизика».

d0 - величина, принимаемая равной для суглинка 0,23м.

Mt=19+17,2+10,7+0,1+9,4+16,9=73,3;

dfn=0,23·√73,3=1,97м.

Определение расчетной глубины заложения:

Для производственного корпуса:

df=dfn·Kn, где Kn=0,58 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по таблице 5.2[1].

df=1,97·0,58=1,14м.

Для бытового корпуса:

df=dfn·Kn, где Kn=0,54 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по таблице 5.2[1].

df=1,97·0,54=1,06м.

Согласно [1] (п. 5.5.5) глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:

для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;

для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Принимаем глубину заложения d=1,5м