4. Вариант фундамента на песчаной подушке.

Для песчаной подушки примем песок средней крупности с R₀ = 400 кПа и= 18,8 кН/м³. Предварительно высота подушкиh_b= 1м.

Площадь подошвы фундамента:

А = 2160 / ( 400 – 17 5,05 ) = 6,88 м².

Примем соотношение сторон фундамента = 1,4

Размеры подошвы:

;b = 2,4 м

l= b∙ η = 2,4∙1,4 = 3,36м;l= 3,6 м

Среднее давление по подошве

P_II=N_0II/ (bl) +d

P_II= 2160/(2,43,6) + 175,05 = 335,9 кПа.

Максимальное давление под краем фундамента

p_max=

где: N_II = N_0II +  d  A = 2160 + 17  5,05  (2,4  3,6) = 2902 кН;

е = M_II /N_II=750,5 / 2902 =0,259м.

Дополнительное давление на уровне подошвы фундамента:

p₀ =p_II-d=335,9 – 18,935,0 5 = 240,3 кПа,

Дополнительное давление, действующее на суглинок (под песчаной подушкой):

_zp=p₀= 0,8617240,3 = 207,1 кПа, коэффициент=0,8666 определен по табл.1 прил.2 [2] при=1,4 и=21/2,4 =0,833

Расстояние z принимается равным толщине подушки.

Площадь условного фундамента:

А_z =N_II /_zp =2902/207,1 = 14,01м².

a= (3,6 – 2,4)/2=0,6 м.

b_z=

Расчетное сопротивление для суглинка с некоторым запасом можно определять без учета повышающих коэффициентов: .

R_z= 0,61·3,19·18,93+3,44 ·2,27·18,93+(3,44 -1)·2,8·18,93+6,04  30 =495,2 кПа,

где d₁= 2,15 + ( 0,122 ) / 18,93= 2,27м.

= 18,93 кН/м²

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 5,05 м.:

_zg=18,93·5,05+18,8·1=114,4 кПа.

Полное напряжение на слабый слой

_z=207,1+114,4=321,5 кПа<R_z.=495,2кПа.

Примем угол = 45° Тогда размеры песчаной подушки по низу:

b_n =2,4+2·1·tg 45⁰ =4,4 м,

L_n = 3,6+2·1· tg 45⁰=5,6 м.

Грунтовую подушку выполняют в виде единого грунтового массива под все здание.

4.1 Определение осадки фундамента на песчаной подушке методом послойного суммирования.

Исходные данные:

- ширина подошвы равна 2,4 м , длина подошвы - 3,6 м.

- среднее давление по подошве p_II = 335,9 кПа.

Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

_II^’= 18,93 кН/м³.

_zg0=_II^’d= 18,935,05 =95,6кПа

Дополнительное давление на уровне подошвы фундамента

p₀ = p_II - _II^’  d = 335,9 – 95,6 = 240,3 кПа

Разбиваем основание на слои толщиной:

h_i0,4bh_i= 0,42,4 = 0,96 м.

Точка 1:;;0,8525

Дополнительное напряжение

= 0,8525·240,3 = 204,9кПа,

Напряжения от собственного веса грунта

= 95,6 + 18,8 · 0,96 = 113,6 кПа.

Точка 2:0,8392

= 0,8392 · 240,3 = 201,7 кПа,

= 113,6 + 18,8 · 0,04 = 114,4 кПа.

Точка 3:0,5435;

= 0,5435 · 240,3 = 130,6 кПа,

= 114,4 + 16,0 · 0,92 = 129,1 кПа.

Точка 4:0,3613;

= 0,3613 · 240,3 =86,8 кПа,

= 129,1 + 16,0 · 0,83 = 142,4 кПа.

Точка 5:0,3373;

= 0,3373 · 240,3 =81,1 кПа,

= 142,4 + 21,4 · 0,13 = 145,2 кПа.

Точка 6:0,2203;

= 0,2203 · 240,3 = 52,9 кПа,

= 145,2 + 21,4 · 0,96 = 165,7 кПа.

Точка 7:0,1528;

= 0,1528 · 240,3 = 36,7 кПа,

= 165,9 + 21,4 · 0,96 = 186,4 кПа.

36,7 кПа < 0,2кПа на 0,6 кПа, что меньше 2% от дополнительного давления по подошве, поэтому можно принять нижнюю границу сжимаемой толщи в точке7.

Среднее дополнительное давление по слоям:

Слой 1: ,

Слой 2: ,

Слой 3: ,

Слой 4:

Слой 5: ,

Слой 6: ,

Слой 7: ,