4.2.2Оценка инженерно-геологических условий.

Площадка строительства находиться в г. Мирный. Рельеф ровный, спокойный. Абсолютные отметки поверхности в Балтийской системе высот 117,6…117,7 м.

Геологические условия выявлены посредством бурения трех скважин.

Напластование грунтов сверху вниз:

Продуктивный горизонт почв (pdQIV).

ИГЭ – 1: Почвенно-растительный слой с корнями растений. Вскрыт повсеместно.

Мореные образования (gQIII)

ИГЭ – 2: Супесь палево-бурая, легкая до тяжелой, плотная, твердая. Слой залегает, как правило, под почвой, маломощный.

ИГЭ – 3: Суглинок коричнево-бурый, легкий, реже тяжелый, пылеватый, плотный, полутвердый и твердый, с гравием и галькой выветрелых известняков в 10-20%.

Верхнекаменноугольные образования (C3)

ИГЭ – 4: Известняк серый, светло-серый, тонкозернистый, выветрелый, плитчатый, трещиноватый, средней прочности. R_c=1,0-1,5 МПа. Условно-расчетное сопротивление R₀=0.6МПа, 0,8<К_вс<0,9. Коэффициент крепости по Протодьяконову – 4.

Предварительный расчет фундаментов на естественном основании произведен по программе BLOCK по расчетным сечениям. Программа BLOCK не предусматривает расчет скальных грунтов, поэтому ИГЭ – 4 (известняк) заменяем супесью с повышенными прочностными характеристиками.

Подземные воды на период изысканий на всей исследуемой территории до глубины 2.7 м не отмечаются. Подземные воды пластово-трещинного типа приурочены к толще трещиноватых известняков и залегают на отметках 107 – 108 м.

В неблагоприятные периоды года возможно образование сезонной ”верховодки” на малых глубинах 0,5-0,7 м и особенно в пониженных частях рельефа.

Территория проектируемого строительства относится к району закрытого карста. Карстообразовательные и современные эрозионные процессы развиты слабо.

Грунты по степени морозной пучинистости относятся к слабым и среднепучинистым.

Степень коррозийной активности связных грунтов к свинцовой оболочке кабеля – средняя.

Так как с поверхности залегает растительный слой грунта, для организации строительной площадки требуется инженерная подготовка территории. Почвенный слой срезается, на поверхность супеси отсыпаем выравнивающий слой песка средней крупности. Отметку планировки DL назначаем 117,8 м.

Нормативная глубина сезонного промерзания в Мирном составляет 1,6м. Следовательно глубина промерзания для супесей и мелких песков d_fn = 1.22 _* 1,6 = 1,95 м. При расчётной температуре внутреннего воздуха в помещении t_в = 20 С ⁰ и при наличии подвала k_h = 0,4.

k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания.

Отсюда расчётная глубина промерзания:

d_f = k_{h *} d_fn = 0,4*1,95 = 0,78 м.

В качестве расчётной скважины принимаем скважину № 152. Заглублять фундамент будем заглублять в слой известняка, кровля которого залегает на глубине 1,7м от отметки планировки. В несущий слой фундамент заглубляем на 0,1м.

Рисунок …. Скважина до инженерной подготовки (А) и после (Б)

4.3Выбор варианта фундамента.

Т.к. глубина заложения фундамента менее 2-х метров и опирается на скальный грунт, наиболее эффективно будет использование фундамента мелкого заложения на естественном основании.

Рисунок …. Расчетная схема

4.4Расчет фундаментов мелкого заложения

4.4.1Расчетная схема и исходные данные.

Рассматриваем 6 расчетное сечение. Проектируем ленточный фундамент под наружную стену здания с подвалом.

Нагрузки в 6 расчетном сечении: N_II = 209,4 кН, М_II=0.

4.4.2Определение размеров фундамента.

Для вычисления расчётного сопротивления грунта основания найдём значения параметров, входящих в формулу:

,

γс1=1,4 – коэффициент условий работы для песков средней крупности;

γс2=1 – коэффициент условий работы для зданий с гибкой конструктивной схемой;

k=1 – так как прочностные характеристики грунта определялись лабораторными испытаниями;

Мγ = 1,34, Мq = 6,34, Мс = 8,55 – для φII = 320;

Kz=1 – при b < 10м;

γ/II = (19,7*0,4 + 18,6*0,3 + 19,7*1 + 22,6*0,1)/1.8 = 19,68 кН/м3 – удельный вес грунта выше подошвы фундамента;

db= 1,25м - расстояние от уровня планировки до пола подвала;

- толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

- толщина конструкции пола подвала;

- удельный вес материала пола подвала (бетона);

γII = 22,6 кН/м3– удельный вес грунта, залегающий под подошвой фундамента, рассчитываем на глубину b/2.

Расчетное сопротивление грунта:

Давление под подошвой фундамента (находим приближенно):

А=lb=1b –площадь фундамента

γm =16 кН/м3 , средний удельный вес грунта и материала фундамента.

Значения γII , R, p при b = 1, 2, 3 м приведены в таблице ….

Таблица …

Ширина, м	γ2	R	p
0,1	22,6	640,5	846,1
0,5	22,6	652,61	177,3
1	22,6	667,75	93,68

Принимаем следующую марку блок – подушки.

Марка блок – подушки Ф – 10, а = 2400мм, b = 1000мм, b₁ = 600мм, h = 300мм, h₁ = 100мм, вес – 1,52т.

Рисунок …. Блок-подушка марки Ф-10

Расчетное сопротивление грунта:

Среднее давление на основание:

Вес 1м фундаментной плиты:

G_f = 1,52*10/2.4 = 6,33 кН.

Объём грунта на уступах

V_g = 0,2*0,2*0,5= 0,02 м³;

Вес грунта на уступах:

G_g = 0,02*19,7 + 0,8*0,2*19,7+0,3*0,2*18,6+0,4*0,2*19,7+16*0,63*0,2 = = 8,254 кН.

А – площадь подошвы фундамента.

Поскольку условие p<R выполняется (223,98 кПа < 667,75 кПа) принимаем типовой фундамент Ф – 10.