Основания и фундаменты. Инженерно-геологические изыскания. Схема строительной площадки

песчаник коричневый мелкозернистый средней прочности

                    3.2.1 Схема строительной площадки

                                                М 1:500

3.2.3 Показатели физико-механических свойств грунтов для

            расчета фундаментов

Характеристики грунтов	Номер ИГЭ
	2	3	4	5
Плотность,                             ρн	2,15	1,86	1,80	1,97
ρI			1,78	1,92
г/см3                                  ρII	2,15	1,86	1,77	1,94
Удельное                               Сн	40(0,4)	12(0,12)	45(0,45)	23(0,23)
сцепление                          СI
кПа(кгс/см2)                     СII	40(0,4)	12(0,12)	44(0,44)	18(0,18)
Угол                                       φн	26	26	17	41
внутреннего                      φI
трения                               φII	24	26	17	37
Модуль деформации Е, МПа (кгс/см2)	22(220)	11(110)	17(170)	30(300)
Число пластичности    JР	-	0.15	0.19	-
Показатель текучести  JL	-	0,2	0,01	-
Коэффициент пористости е	0,79	0,81	0,85	0,66
Коэффициент К	1,1	1,1	1,1	1,1

3.2.4 Общая оценка строительной площадки

1. Исследуемая площадка расположена в центральной части г. Кирова.

2. Рельеф площадки ровный, с заметным уклоном на запад. Абсолютные отметки рельефа изменяются в пределах 144,43-142,57м. перепад высот составляет 1,86м.

3. Геологическое строение площадки иллюстрируется инженерно-геологическим разрезом I-I .

4. Грунтовые воды в процессе бурения скважин (10-12.12.05г.) встречены на отм. 140,30 и 140,40. Грунтовые воды не агрессивны к бетону кл. W₄.

5. На основании лабораторных и полевых работ в толще вскрытых отложений выделено 5 инженерно-геологических элементов (ИГЭ). Основные показатели физико-механических свойств  грунтов приведены в таблице.

6. Работы по устройству котлованов рекомендуется проводить в сухие периоды года без замачивания котлована. При строительстве в зимнее время исключить промораживание основания фундамента.

3.3 Сбор нагрузок на перекрытия
Сбор нагрузок на покрытие
Nп.п	Наименование слоя или нагрузки	Удельный вес материала, кгс/м³	Толщина, мм	pn, кгс/м²	γf	p, кгс/м²
1	Кровельный материал типа "Унифлекс"-2 слоя			50	1.3	65
2	Цементная стяжка	1800	30	54	1,1	59,4
3	Разуклонка-керамзитовый гравий	1200	50	192	1.3	249.6
4	Минеральные плиты «Техно-РУФ»	60	160	9,6	1.3	93.6
5	Гидроизоляция	600	5	3	1,3	3,9
6	Ж/б плита			300	1.1	330
7	Снеговая нагрузка					320
	ВСЕГО					1121,5
Сбор нагрузок на перекрытие этажа
Nп.п	Наименование слоя или нагрузки	Удельный вес материала, кгс/м³	Тол-щина, мм	pn, кгс/м²	γf	p, кгс/м²
11	Временная нагрузка			300	1.3	390
12	Конструкция пола			80	1.3	104
13	Ж/б плита			300	1.1	330
14	Вес перегородок:			215	1.1	236.5
	ВСЕГО			745	1.162	1060,5

Нагрузки на фундамент по оси В м/у осями 3-4.

Нагрузка от собственного веса стены:

Высота стены от обреза фундамента: 9 + 1,5 = 10,5м, толщина стены 380мм, кладка из силикатного кирпича объемной массой 1800 кг/м³. Линейная распределенная нагрузка на погонный метр равна:

Нагрузка от перекрытия этажа:

Нагрузка от покрытия:

 

Общая нагрузка от перекрытий 1 и 2 этажей, покрытия, и собственного веса стены:

Нагрузки на фундамент по оси Д м/у осями 3-4.

Нагрузка от собственного веса стены:

Высота стены от обреза фундамента: 9 + 1,5 = 10,5м, толщина стены 640мм, кладка из силикатного кирпича объемной массой 1800 кг/м³. Линейная распределенная нагрузка на погонный метр равна:

Нагрузка от перекрытия этажа:

Нагрузка от покрытия:

 

Общая нагрузка от перекрытий 1 и 2 этажей, покрытия, и собственного веса стены:

Момент от перекрытия первого этажа:

3.4 Расчет фундамента

3.4.1 Фундамент по оси В.

Определение глубины заложения фундамента.

Подошва фундамента размещается в слое суглинка полутвердого, на относительной отметке (-4,600), что соответствует абсолютной отметке 139,3м.

Проверка наличия слабого подстилающего слоя.

g₃ = 1,86 т/м³, М_g3 = 0,84 

j₃ = 26⁰,          М_q3 = 4,37  с₃ = 1,2 т/м²,   М_с3 = 6,9

Е=1100 т/м²

g₄ = 1,77 т/м³, М_g4 = 0,39 

j₄ = 17⁰,          М_q4 = 2,57  с₄ = 4,4 т/м²,   М_с4 = 5,15

Е=1700 т/м²

Вывод: слой №4 является сильным подстилающим грунтом.

Определение размеров подошвы фундамента.

Размер подошвы фундамента определяется из условия

где                            

Из графика ширина фундамента b = 0,48м.

Принимаем фундамент шириной  b =1 м.

Конструкция фундамента.

Расчёт осадки фундамента.

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-дефомируемого   полупространства   определяется   методом   послойного суммирования по формуле:                                                  

β - безразмерный коэффициент, равный 0,8

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней Zi-1 и нижней Zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента

hi и Ei - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта.

h - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания

- дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине Z от подошвы фундамента.

α - коэффициент, зависящий от формы подошвы фундамента, определяется по таблице 1 приложения 1 СНиП 2.02.01-83.

- дополнительное вертикальное давление на основание

p - среднее давление под подошвой фундамента

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине z = Hс, где выполняется условие = 0,2, Е ≥ 50 кгс/см²

Полученная осадка сравнивается с допускаемой, при этом должны выполняться следующие условия:

S_расч < S_доп

Рассчитаем осадку сконструированного фундамента, для чего разобьем сжимаемую толщу основания на слои. После этого сравним S_расч с S_доп=8(см).

Суммарная осадка:

 м

Проверка устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения грунтов основания.

Устойчивость фундамента к действию касательных сил пучения грунтов, прилегающих к его боковой поверхности, проверяется по формуле:

τ - значение удельной расчетной силы пучения по табл. 41 [4] при учете всех слоев,  (тс/м² )

Amin - площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м.

Rj - расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-том слое [табл. 2 , 2].

Абок,j - площадь вертикальной поверхности сдвига в j-том слое грунта ниже расчетной глубины промерзания.

N - расчетная постоянная нагрузка, тc, при коэффициенте надежности