Виды грунтовых оснований. Физико-механические свойства грунтов.

Грунт - ГП, используется при строительстве в качестве основания ЗиС. Среда, в которой возводиться ЗиС, материал из которого возводиться сооружение. Основание - толща грунта, на которой возводиться ЗиС. Основание воспринимает нагрузки от сооружения и под их влиянием деформируется. Необходимо запроектировать сооружение таким образом, чтобы деформации основания не влияли на целостность ЗиС.

Виды оснований.

Естественные- сложены грунтами природной ненарушенной структуры.

Искусственные- получаются в результате уплотнения, закрепления, и частичной замены на грунты с более высокими физико-механическими свойствами.

Все виды грунтов состоят из 3 частей: твердая q₁ ,V₁. жидкая q₂ , газообразная V₂.

1. Плотность грунта р = (q₁+ q₂)/ V , т/м³

2. Плотность твердых частиц грунта; р_s = q₁/ V₁ , т/м³.

3. Поровая весовая влажность: ω = q₂ /q₁ , %

№ 3

Нормативные и расчётные характеристики грунтов.

Для оценки строительных свойств грунтов используются характеристики физико-технических свойств, которые подразделяют на 2 группы

- нормативные – определяемые как среднее арифметическое значение результатов частных определений. В настоящее время составлены таблицы нормативных значений удельного сцепления С, угла внутреннего трения φ, модуля общей деформации Е.

-расчетные - определяемые расчетом по формуле X=Xn/γ_g . Xn- нормативное значение характеристики, γ_g - коэф. надёжности (безопасности) по грунту.

В лабораторных условиях определяют - удельный вес грунтов, удельный вес частиц грунта, весовую влажность.

Расчетные характеристики;

Коэффициент пористости - отношение объема пор к объему минеральной части грунта: e=n/m

n- объем пор в единице объема грунта,

m-объем твердых частиц в единице объема грунта,

n+m=1

Объем твердых частой в единичном объеме грунта; т = γа/γs ,

γs удельный вес частиц грунта,

γа -удельный вес сухого грунта,

Удельный вес грунта γ=(q₁+ q₂) ∙ γа / (V₁+ V₂)= γ∙n/(1+ω)

Степень влажности грунта - отношение природной влажности к его полной влагоёмкости: Sr=ω/ ω_sat .

Полная влагоёмкость - такая влажность, когда все поры грунта заполнены водой.

ω_sat=(e∙ γ_ω)/ γ_s

γ_ω-удельный вес воды.

Грунты, залегающие ниже уровня подземных вод, находятся в состоянии грунтовой массы и испытывают взвешивающее действие воды. Удельный вес грунта. Облегчённый весом вытесненной воды

№ 4

Проектирование оснований по I и II группе предельных состояний.

Расчет оснований ЗиС производиться по 2-м предельным группам : I –по несущей способности, II – по деформациям. При проектировании фундаментов по пред. состояниям производят прежде всего по II гр., затем по I группе. При передаче нагрузок от фундаментов в грунтах развиваются деформации уплотнения, которые могут быть неравномерными и вызвать обрушение несущих конструкций.

Проектирование оснований производится по принципам:

1.Проетирование оснований зданий и сооружений по предельным состояниям независимо от типа фундамента.

2.Учёт совместной работы системы- основание, фундамент и надземная несущая конструкция здания.

3.Комплексный подход при выборе типа фундамента и оценки работы грунтов основания на основе совместного рассмотрения.

Расчет по II группе. 1 Ограничение неравномерных деформаций: ΔS < ΔSпр.

ΔS — определяемая расчетом неравномерность осадки ЗиС,

ΔSпр — предельная неравномерность осадки, устанавливаемая СНиПом. Осадка каждого фундамента определяется с учетом влияния соседних фундаментов. Необходимо убедиться в соблюдении следующих условий: S < Sпр; Sабс < Sпр.абс .

S -средняя осадка основания сооружения определяемая по формуле:

S=(a₁∙s₁ ∙А₁ + a₂∙s₂ ∙А₂ +..... a_n∙s_n ∙А_n)/ (a₁∙А₁+ a₂∙ А₂+…+ a_n∙А_n)

a_n — число однотипных фундаментов с одинаковой осадкой;

s_n —осадки отдельных фундаментов;

Sпр — предельно допустимое значение средней осадки отдельного сооружения;

Sабс- наибольшая абсолютная осадка основания, определяемая расчетом;

Sпр.абс .— предельная абсолютная осадка основания. Если в плоскости подошвы фундамента кроме нормальной силы действует и момент, то фундамент испытывает не только осадку, но и поворот относительно главной оси площади подошвы — крен. i≤ I Пр.

Расчетный крен сооружения меньше предельно допустимого. Крен жесткого сооружения,

i= (s₁ - s₂ ) / L

s₁ и s₂ - большая и меньшая осадка фундаментов ил двух точек фундаментной плиты; L — расстояние между осями фундаментов или точками.

Расчет по I группе производиться:

1 при постоянно действующих на основание горизонтальных нагрузках,

2 основание фундаментов ограничено откосом,

3 фундаменты подвергаются действию выдергивающих нагрузок

4 при незначительной глубине заложения подошвы фундамента относительно пола подвала и основании в виде водонасыщенных глинистых грунтов мягкопластичной и текучей консистенции,

5 основание сложено скальными породами. Условие F= (γs∙ Fu) /γn

F- расчетная наuhузка на основание,

Fu - сила предельного сопротивления основания, р

γs -коэффициент условий работы, принимаемый в зависимости от вида фунта и степени его стабилизации,

γn - коэффициент надежности по назначению сооружения.

№ 5