4. Инженерно-геологический разрез
Инженерно-геологический разрез выполнен по скважинам 4-2-5.
5. Определение глубины промерзания грунта
Нормативная глубина промерзания
.
do – величина, принимаемая для песка пылеватого. do = 0,28.
Мt - абсолютное значение суммы среднемесячных отрицательных температур за зимний период.
Расчетная глубина промерзания (здание с подвалом)
kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания. kh =0,7.
Расчетная глубина промерзания ( здание с неотапливаемым подвалом)
kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания. kh =1,1.
6. Выбор оптимального варианта фундамента
6.1 Схема фундамента
6.2. Расчет фундамента на естественном основании
I
1. Расчётная схема.
Расчет площади подошвы фундамента.
м2
N0II–вертикальная нагрузка на обрез фундамента по деформациям.
N0II = 380 кН/м, сечение I-I.
R0–условно расчетное сопротивление грунта. R0 = 293 кПа для грунта №7.
mII–средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.
mII = 16 кН / м3.
d–глубина заложения подошвы фундамента. d =3,9м.
Ширина и длина подошвы фундамента
А = b*l
.
Примем b=1,6м.
b – ширина подошвы фундамента.
3. Расчетное сопротивление грунта основания.
c1 и c2 – коэффициенты условия работы основания и здания. (по СП 22.1330.2011 ). c1 = 1,1 c2 = 1.
k – коэффициент зависящий от метода определения прочностных характеристик, k=1,1.
М, Mq, Мс - безразмерные коэффициенты, принимаемые по СП 22.1330.2011.
М = 1,15; Mq = 5,59; Мс = 7,95.
Кz – коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента, принимаемый равным: при b 10 Кz = 1.
b – ширина подошвы фундамента.
d1 – приведенная глубина заложения фундамента.
hs - толщина слоя грунта со стороны подвала. hs = 2,6 м.
hcf – толщина конструкции пола подвала. hcf = 0,2 м.
cfII’ – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.
cfII’ = 22 кН / м3.
dв – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала.
dв = 1,1 м.
сII – расчетное сцепление грунта, залегающего под подошвой фундамента.
сII = 14 кПа.
’II` –средний удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента
II –средний удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента
(при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды)
4.Среднее давление по подошве фундамента:
N0II – вертикальная нагрузка на фундамент. N0II = 380 кН/м, сечении I-I.
IIm – средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.
IIm = 16 кН / м3, для жилых зданий.
d – глубина заложения подошвы фундамента. d = 3,9 м.
5. Проверка:
II. Проверка подстилающего слоя
zp + zq Rz.
zp = * P0.
-
коэффициент, принимаемый по СП 22.1330.2011
в зависимости:
и
z – глубина от подошвы фундамента до слоя слабого грунта. z = 3,9 м, следовательно =0,058
zp – вертикальное нормальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента от внешнего давления.
Р0 = pmII - zg0.
P0 – дополнительное давление по подошве фундамента.
zg0 – напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
zg0 = i * hi.
Р0 = 210.84 – 47,23 = 163,61 / м2.
zp = * P0=0,058*163,61=9,49 кН / м2.
zg = i * hi.
Rz - расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z от подошвы фундамента
c1 и c2 – коэффициенты условия работы основания и здания. (СП 22.1330.2011 ). c1 = 1,1, c2 = 1.
К – коэффициент надежности, так как прочностные характеристики грунта II и СII приняты по СП 22.1330.2011). К = 1,1.
Кz – коэффициент, принимаемый равным: при b 10 Кz = 1
М, Mq, Мс - безразмерные коэффициенты, принимаемые по СП 22.1330.2011.
М = 0,29; Mq = 2,17; Мс = 4,69.
Аz – условная площадь фундамента на подстилающий слой.
Аz = N0II / zp.
Аz = 380 / 9,49= 40 м2.
bz = √Аz.
bz = √40= 6,4 м.
II` –средний удельный вес грунтов, залегающих выше слоя толщиной zR.
II –средний удельный вес грунтов, залегающих ниже слоя толщиной zR.
(при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды)
d1 – приведенная глубина заложения фундамента.
cfII’ – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.
cfII’ = 22 кН / м3.
hcf – толщина конструкции пола подвала. hcf = 0,2 м.
hs = 3.9 м.
d1 = 3.9 + 0,2 * ( 22 / 11.71 ) =4.28 м.
dв – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала.
dв = 1.1 м.
сII – расчетное сцепление грунта, залегающего под подошвой фундамента.
сII = 11 кН / м2.
zp + zg = 9,49 + 43.41 = 52,9кН / м2.
zp + zg Rz 52,9 199.3
Условие выполнено.
III. Определение осадок методом послойного суммирования
где S - расчетная осадка фундамента;
- предельно-допустимая осадка, принимаемая
по приложению 4 СНиП 2.02.01-83* равной 
для зданий с несущими стенами.
Основание
делится на слои толщиной
гдеb
– ширина подошвы фундамента.
Далее
определяем расстояние 
-расстояние
от подошвы фундамента до поверхностиi
-го слоя.
Затем
определяем осадки 
– осадка поверхностиi
-го слоя.
где
– вертикальные нормальные напряжения
от внешнего давления по серединеi–го
слоя;
– высота каждого слоя;
- модуль деформации i
-го слоя.
Определяем осадку фундамента
где
= 0,8.
Для
определения сжимающей толщи 
,
необходимо построить три эпюры:
1.
- эпюра напряжений от внешнего давления;
2.
- эпюра напряжений от собственного веса
грунта;
3.
,
если
,
или
,
если
.
Таблица 5 - Расчет осадок фундамента на естественном основании
|
№ грунта |
γ кн/м³ |
z м |
ξ=2*z/b |
α |
σzp=αP0 |
σzpi |
hi |
E |
S |
σzgi |
0,2σ |
|
7 |
11.13 |
0 |
0 |
1 |
208.6 |
203.3 |
0.48 |
18 |
5.42 |
47,23 |
9,45 |
|
11.13 |
0.48 |
0.4 |
0.949 |
197.9 |
52,57 |
10,51 | |||||
|
177.8 |
0.48 |
18 |
4.74 | ||||||||
|
11.13 |
0.96 |
0.8 |
0.756 |
157.7 |
57,91 |
11,58 | |||||
|
135.9 |
0.48 |
18 |
3.62 | ||||||||
|
11.13 |
1.44 |
1.2 |
0.547 |
114.1 |
63,26 |
12,65 | |||||
|
97.73 |
0.48 |
18 |
2.61 | ||||||||
|
11.13 |
1.92 |
1.6 |
0.390 |
81.35 |
68,6 |
13,72 | |||||
|
70.4 |
0.48 |
18 |
1.88 | ||||||||
|
11.13 |
2.4 |
2 |
0.285 |
59.45 |
73,94 |
14,79 | |||||
|
52.05 |
0.48 |
18 |
1.39 | ||||||||
|
11.13 |
2.88 |
2.4 |
0.214 |
44.64 |
79,28 |
15,86 | |||||
|
39.53 |
0.48 |
18 |
1.054 | ||||||||
|
11.13 |
3.36 |
2.8 |
0.165 |
34.42 |
84,62 |
16,92 | |||||
|
30.77 |
0.48 |
18 |
0.82 | ||||||||
|
11.13 |
3.84 |
3.2 |
0.130 |
27.12 |
89,97 |
17,99 | |||||
|
24.62 |
0.48 |
18 |
0.66 | ||||||||
|
16 |
18.1 |
4.32 |
3.6 |
0.106 |
22.11 |
98,66 |
19,73 | ||||
|
20.13 |
0.48 |
6 |
1.61 | ||||||||
|
18.1 |
4.8 |
4.0 |
0.087 |
18.15 |
107,4 |
21,48 | |||||
|
16.69 |
0.48 |
6 |
1.34 | ||||||||
|
18.1 |
5.28 |
4.4 |
0.073 |
15.23 |
116,0 |
23,2 | |||||
|
14.08 |
0.48 |
6 |
1.13 | ||||||||
|
18.1 |
5.76 |
4.8 |
0.062 |
12.93 |
124,7 |
24,94 | |||||
|
11.99 |
0.48 |
6 |
0.96 | ||||||||
|
18.1 |
6.24 |
5.2 |
0.053 |
11.06 |
133,4 |
26,68 | |||||
|
10.33 |
0.48 |
6 |
0.83 | ||||||||
|
2 |
12.74 |
6.72 |
5.6 |
0.046 |
9.59 |
139,5 |
27,9 | ||||
|
8.97 |
0.48 |
32 |
0.14 | ||||||||
|
12.74 |
7.2 |
6.0 |
0.040 |
8.34 |
145,6 |
29,12 | |||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑Si |
22.56 | ||
Осадка основания S определяется методом послойного суммирования
S = * ( zpi * hi ) / Ei.
- безразмерный коэффициент. = 0,8
zpi – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i – ом слое грунта.
hi – толщина i – го слоя грунта. hi=480мм.
Ei – модуль деформации i – го слоя грунта.
S=*S=0,8*22,56=18,05мм<100мм. Условие выполняется.
Hc=4520 мм.
Расчёт свайного фундамента
Расчётная схема
