1.2.17. Вывод о целесообразности использования грунтов в качестве естественного основания.

Естественным основанием не могут служить пески по плотности сложения - рыхлые, пылевато-глинистые грунты по показателю текучести – текучие и текучепластичные, а также грунты расчётное сопротивление которых меньше 150 кПа.

Исходя из изложенного выше первый (глина) и второй (песок) слои не пригодны как естественные основания, а третий (глина) слой может служить естественным основанием.

1.2.18. Сводная таблица физических характеристик грунтов

Таблица 1.

№ п\п	Нименования грунта	Мощность H, м			Физические характеристики															Механические характеристики
					ρ	ρs, г\см3	ρd, , г\см3	γ, кН/м3	γs, кН/м3	γd, кН/м3	γsb, кН/м3	W	Wp	Wl	e	Sr	Ip	Il	m0, мПа-1		mv, мПа-2	Ek, Мпа	Eд, Мпа	c, кПа	ϕ, град	R0, кПа
		1	2	3
1	Песок гравелистый плотный, средней степени влажности	2	3	4	2,11	2,67	1,95	21,10	26,70	19,54	12,22	8	-	-	0,37	0,58	-	-	0,00018333		0,00011752	5275,64	5275,64	-	40	500
2	Суглинок мягкопластичный, насыщенный водой	4	6	6	2,04	2,7	1,71	20,40	27,00	17,14	10,79	19	15	23	0,58	0,89	0,08	0,5	0,00016		0,00010724	5781,50	28907,50	12	26	251
3	Крупный песок средней плотности, насыщенный водой	7	8	9	2,03	2,63	1,66	20,30	26,30	16,64	10,31	22	-	-	0,58	1,00	-	-	0,00015		9,9141E-05	6253,73	6253,73	-	36	500

Характеристики уплотнённых грунтов определяем по следующим формулам:

- для песчаных грунтов

-для пылевато-глинистых грунтов

Все остальные характеристики остаются постоянными.

Недостающие прочностные характеристики: определяют по таблицам СНиП .

- 8 -

2. Выбор проектных вариантов фундаментов

1. Фундамент мелкого заложения.

Рис. 3 Схема фундамента мелкого заложения.

В качестве проектного варианта фундамент мелкого заложения принимаем на искусственном основании, укрепив грунт методом уплотнения грунта пробивкой скважин. Этот метод заключается в следующем, в уплотняемом массиве пробивают ударным снарядом скважину и вытесняемый при этом грунт перемещается в стороны и создаёт при этом вокруг скважины уплотнение. Скважины затем томпонируются , при этом скважины в просадочных грунтах необходимо томпонировать только местным грунтом.

2. Свайный фундамент.

Свайный фундамент заглубляем в третий слой не менее чем на три метра , так как первые два слоя не удовлетворяют требованиям несущей способности.

- 9 –

Рис. 4 Схема свайного фундамента.

3. Проектирование фундамента мелкого заложения на искусственном основании по наиболее нагруженному сечению.

Фундамент находится в среднем ряду на пересечении осей «В» и «5».

1. Определяем глубину заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента выбирается , как максимальное значение из следующих факторов:

1. В зависимости от глубины промерзания грунта

где:

- нормативная глубина промерзания грунта ( зависит от климатического района )

- коэффициент учитывающий тепловой режим здания

2. В зависимости от конструктивных особенностей

Рис. 5 Схема определения глубины заложения фундамента

в зависимости от конструктивных особенностей.

Итак, получили два значения ипринимаем максимальное, т.е.

2. Определяем размеры подошвы фундамента , методом

последовательных приближений.

1. Определяем предварительную площадь фундамента -

где:

- вертикальная нагрузка приложенная в уровне обреза фундамента

- предварительное расчётное сопротивление грунта основания

- усреднённое значение удельного веса грунта на обрез фундамента и материала фундамента

- глубина заложения фундамента

2. Определяем предварительные размеры подошвы фундамента -

, принимаю

- длина подошвы фундамента

-ширина подошвы фундамента

3. Определяем фактическое расчётное сопротивление грунта основания -.

где:

- коэффициенты условия работы принимаемые по табл. 3 (1)

(коэффициент принимаемый 1,1 еслигрунта основания приняты по таблице и 1 если прочностные характеристики грунта основания определяются лабораторным путём).

- коэффициенты принимаются по табл. 4 (1) , в зависимости от -

(принимаем 1 при ширине подошвы фундамента меньше 10м).

-ширина подошвы фундамента

- осреднённые расчётные значения удельных весов грунтов, залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учётом взвешивающего действия воды).

Рис. 6 Схема для определения

где:

- смотреть рис. 6

Несмотря на то, что третий слой находится ниже уровня грунтовых вод в формулу мы подставляем , так как данный слой полутвёрдая, слабосжимаемая глина и является водоупором.

Рис. 7 Схема для определения

- глубина заложения фундамента (для здания без подвала равна расстоянию

от подошвы фундамента до поверхности планировки).

- глубина подвала

- удельное сцепление грунта основания.

Так как разница между (460 и 564,529 , разница – 18,5%) меньше 20% , то можно приступить к проверкам.

4. Определяем фактическое давление на уровне подошвы фундамента и выполнение проверок.

т.е. условие выполняется

где:

- фактическая площадь подошвы фундамента

т.е. условие выполняется

где:

т.е. условие выполняется

5. Конструирование фундамента мелкого заложения.

Рис. 8 Схема фундамента в плане.

Рис. 9 Сечение фундамента 1-1.

Рис. 10 Сечение фундамента 2-2.

6. Определение осадки методом послойного суммирования.

1. Определяем природное давление на уровне подошвы фундамента-

2. Определяем дополнительное давление на уровне подошвы фундамента -()

3. Определяем толщину элементарного слоя грунта -

4. Дальнейший расчёт ведём в табличной форме

Таблица 2.

№ п/п	Наименование грунта	, м	, м				, кПа	, кПа	, кПа	, кПа	, м
1	Глина(уплотн)	---	0	1,178	0	1	550,399	14,13	2,826	144000	0,0123
		0,5	0,5		0,245	0,978	538,290	25,743	5,148
		1	1,5		0,883	0,783	430,962	35,935	7,187
		1	2,5		1,472	0,535	294,463	46,127	9,225
		0,8	3,3		1,943	0,367	201,996	54,281	10,856
2	Песок (упл.)	1	4,3		2,591	0,258	142,002	64,981	12,996	43000
		1	5,3		3,121	0,190	104,578	75,681	15,136
		1	6,3		3,710	0,142	78,156	86,381	17,276
3	Глина	1	7,3		4,299	0,109	59,993	106,471	21,294	51600
		1	8,3		4,888	0,086	47,334	126,561	25,312
		1	9,3		5,477	0,069	37,977	146,651	29,331
		1	10,3		6,066	0,058	31,923	166,741	33,348

Полученная осадка меньше допустимой осадки, указанной в СНиП.

Рис. 11 Эпюры напряжений в грунте.

4. Проектирование свайного фундамента.

1. Определение глубины заложения ростверка, выбор вида, типа свай и посадка свайного фундамента на геологический разрез.

В заданных инженерно-геологических условиях целесообразно применять цилиндрические или призматические сваи, одинакового сечения по длине. Принимаю сваи круглого сечения.

Определяем глубину заложения ростверка - .

Рис. 12 Схема для определения глубины заложения ростверка.

Выполняем посадку свайного фундамента на геологический разрез.

Рис. 13 Схема посадки свайного фундамента на геологический разрез.

Определяем длину сваи -

Принимаю сваю марки : ( длина 9 м , диаметр 35 см)

2. Определяем несущую способность висячей сваи.

Рис. 14 Схема для определения

где:

-коэффициент условий работы сваи в грунте

- расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи

-площадь опирания на грунт сваи (площадь сечения сваи).

-наружный периметр поперечного сечения сваи

- коэффициент условия работы грунта, соответственно под нижним концом сваи

- коэффициент условия работы грунта по боковой поверхности

- толщинаслоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи. Принимается не более 2-х метров.

- расчётное сопротивлениеслоя грунта основания на боковой поверхности сваи. Определяется в зависимости отпо СНиП ( см. рис. 14).

3. Определяем нагрузку допускаемую на сваю -

где:

- коэффициент запаса

4. Определяем количество свай -и конструируем свайный ростверк.

принимаюшт.

где:

- нагрузка поI-ГПС

- нагрузка поII-ГПС

- коэффициент перегрузки