3.7. Расчёт основания по несущей способности

Исходные данные приняты по разделу 3.3. Определяем нагрузки на уровне подошвы фундамента для расчёта по первому предельному состоянию.

Нормальная нагрузка по комбинации 1 исходя из данных табл. 4 и 5

кН.

Аналогично определяем M_I и T_I и усилия комбинации 2, которые сведены в табл. 8.

Таблица 8

Усилия, действующие на уровне подошвы фундамента

Комбинация	NI, кН	МI, кНм	ТI, кН
1	2962	-265	130
2	2188	-470	130

Расчёт несущей способности основания производится исходя из условия (11) [1] F  _cF_u/_n.

F = N_I = 2962  кН (табл. 8).

Для пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии _c = 0,9 и коэффициент надёжности по назначению здания _n = 1,15 (п. 2.58 [1]).

Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления F_u = N_u определяется по формуле (16) [1]

.

По табл. 1 для суглинка _I  = 20; с_I = 18 кПа; _I = 18,3 кН/м³.

Приведённая глубина заложения со стороны подвала d = d₁ = 0,83 м.

кН/м³.

м;

.

По табл. 7[1] при _I  = 20 и  = 2,5 N_ = 2,53; N_q = 5,98; N_c = 13,65.

По формуле (17) [1] вычисляем:

Определяем

кН.

Проверяем кН > N_I = 2962 кН.

Устойчивость основания на действие сил комбинации 1 обеспечена.

Комбинация 2.

кН.

Проверяем кН > N_I = 2188 кН.

Устойчивость основания на действие сил комбинации 2 обеспечена.

3.8. Проектирование фундамента на песчаной подушке

Рис. 5

Требуется определить размеры песчаной подушки под фундамент колонны гибкого сооружения, по верхнему обрезу которого действует расчётная нагрузка N_OII = 2900 кН. Грунтовые условия: с поверхности до глубины 10 м залегает глина мягкопластичная _II = 20,0 кН/м³; _II = 10; c_II = 15 кПа; Е_о = 8 МПа. Материал песчаной подушки – крупнозернистый песок _II = 20,0 кН/м³; _II = 36; c_II = 1,0 кПа; Е_о = 40 МПа. Расчётная схема приведена на рис. 5.

Определим необходимые размеры подошвы фундамента для случая, когда основанием служит мягкопластичная глина. При принятой глубине заложения подошвы фундамента 2 м и размерах в плане 5,25,2 м необходимое условие p_II  R соблюдается.

кПа.

кПа < R = 169 кПа.

Принятые размеры фундамента 5,25,2 м достаточно велики, их можно уменьшить путём использования песчаной подушки (замена слабого грунта крупнозернистым песком).

Так как крупнозернистый песок – грунт не пучинистый, целесообразно глубину заложения фундамента принять равной 1 м.

Для крупнозернистого песка k = 1,1; _С1 = 1,4; _СII = 1,1; при _II = 36 M_ = 1,81; M_q = 8,25; M_c = 9,38.

Принимаем размеры подошвы фундамента 2,82,8 м.

кПа.

кПа < R = 396 кПа.

Высота песчаной подушки определяется из условия, чтобы полное давление у основания песчаной подушки _zp + _zg не превышало расчётного сопротивления слабого слоя грунта R_z. Подсчёт напряжений приведён в табл. 9.

Высота песчаной подушки определяется последовательным приближением с проверкой условия _zp + _zg  R_z.

Принимаем h_п = 1,68 м, тогда _zp + _zg = 223 + 53,6 = 276,6 кПа.

кПа, то есть условие не выполняется. Необходимо увеличить высоту подушки.

Таблица 9