2. Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки.

2.1. Производные физические характеристики грунтов основания.

Для вычисления производных физических характеристик грунтов основания используются формулы, приведенные в учебнике [9] b в методических указаниях [11]. Для вычисления используются данные из таблицы 2:

Удельный вес сухого грунта:

γ_d= γ ∕ (1 + W), кН/м³.

Коэффициент пористости:

e = (γ_s– γ_d) ∕ γ_d.

Удельный вес грунта во взвешенном состоянии:

γ_sb= (γ_s– γ_w) ∕ (1 + e), кН/м³.

Степень влажности:

S_r= (γ_s∙w) ∕ (e∙ γ_w).

Число пластичности:

I_p= W_L– W_p.

Показатель текучести:

I_L= (W – W_p) ∕ I_p.

Полная влагоемкость:

W_sat= (e∙ γ_w) ∕ γ_s.

Показатель текучести полностью водонасыщенного грунта:

I_L,sat = (W_sat – W_p) ∕ I_p.

Результаты вычисления для ИГЭ2, ИГЭ3, ИГЭ4 занесены в таблицу3.

Производные физические характеристики грунтов Таблица 3

Слой	γd,кН/м3	e	γsb, кН/м3	Sr	Ip	IL	Wsat	IL,sat
ИГЭ 2	16,7	0,62	10,49	0,52	0,1	0,2	0,23	1,3
ИГЭ 3	16,23	0,66	10,18	0,57	0,06	0,67	0,245	2,42
ИГЭ 4	16,38	0,65	10,3	0,66	0,06	0,33	0,241	1,68

2.2. Анализ грунтовых условий строительной площадки.

Грунты ИГЭ 1 представлены черноземом и для целей строительства непригодны, так как содержат более 50 % по массе органических включений.

Грунты ИГЭ 2. По числу пластичности классифицируются как суглинки, поскольку 0,07< I_p= 0,1 < 0,17. В природном состоянии полутвердые, так как 0< I_L=0,2 < 0,25.

Грунты ИГЭ 3. По числу пластичности классифицируются как супеси, поскольку 0< I_p= 0,06 < 0,07. В природном состоянии пластичные, так как 0,25 < I_L=0,67 < 0,8.

Грунты ИГЭ 4. По числу пластичности классифицируются как супеси, поскольку 0< I_p= 0,06 < 0,07. В природном состоянии пластичные, так как 0,25 < I_L=0,33 < 0,8.

3. Определение нагрузок на раму здания.

Поскольку конструктивная схема каркаса рамно-связевая, допускается при расчете здания использовать плоские расчетные схемы. Для расчета выбираем поперечную раму каркаса здания в средней его части.

Рис. 4 Расчетная схема здания.

Усилия определяем из расчета плоской рамы.

N = -162,29 кН;

М = +182,69 кН∙м;

Q = -50,8 кН.

4. Определение глубины заложения фундаментов.

Определяем глубину заложения фундамента в зависимости от:

• климатического района строительства (глубины промерзания грунта);

• технологических особенностей проектируемого здания (наличия подвалов, технологических каналов, расположенных в подземной части здания, технологических отстойников, водящих боровов, подводящих трубопроводов и др.);

• конструктивных особенностей проектируемого здания или сооружения;

• фактора инженерно-геологических условий.

С учетом глубины промерзания глубина заложения фундамента назначается по расчетной схеме глубины сезонного промерзания грунта d_f, которая устанавливается следующим образом:

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:

,

где M_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе по СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика" (для Харцызска M_t = 18,0).

d₀=0,23 м - для суглинков и глин

Определяем расчетную глубину сезонного промерзания грунта:

,

где k_h - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения принимаемый 1,0.

Глубина заложения фундаментов по первому фактору (глубине промер­зания):

С учетом технологических особенностей проектируемого здания глубина заложения фундамента должна назначаться на 0,5 м ниже отметки технологических подвалов, т.е:

где d_b - отметка пола подвала или пола технологического пространства проектируемого объекта.

- подвала и пола технологического подполья в данном здании нет.

С учетом конструктивных особенностей здания глубину заложения фундамента назначаем в зависимости от действующих нагрузок и принимаем при  < 1000 кH - d = 1,5 м (при N=162,29 кН.

При анализе инженерно-геологических условий учитываем следующие факторы:

- фундамент должен быть заглублён в несущий слой грунта минимум на 0,5 м;

- фундамент должен прорезать верхние слои слабого грунта;

- под подошвой фундамента нельзя оставлять тонкий слой несущего грунта.

Вывод: Исходя из анализа инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей здания, принимаем глубину заложения фундамента

При этом несущим слоем является суглинки с характеристиками: C = = 33 кПа, E = 21 МПа, φ = 24˚, =18,7 кН/м³.