Расчетно-конструктивное проектирование. Инженерно-геологические условия строительной площадки

Определение нагрузок на максимально, минимально загруженную сваю ростверка Ф-4

;

;

.

Проверка:

. Условие выполнено.

. Условие выполнено.

Ростверк Ф-5.

Рисунок 2.45 Определение нагрузок на максимально, минимально загруженную сваю ростверка Ф-5

;

;

.

Проверка:

. Условие выполнено.

. Условие выполнено.

Ростверк Ф-6.

Рисунок 2.46 Определение нагрузок на максимально, минимально загруженную сваю ростверка Ф-6

;

;

.

Проверка:

. Условие выполнено.

. Условие выполнено.

2.6.6 Осадка свайного фундамента.

Расчет осадки буронабивных свай производится так же, как и в п. 2.5.6.

A=0,5м², d=0,8м;

Ф-1

Осадка от одиночной сваи

Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии а от сваи, к которой приложена нагрузка N.

Определим нагрузки на каждую сваю ростверка.

;

;

                  

Рисунок 2.47 Определение нагрузки на сваи ростверка Ф-1

Свая 2.

S=0см;

Свая 3.

S=0см;

Свая 4.

S=0см;

Осадка свайного фундамента:

S=1,47см<Su=8см;

Условие выполнено.

Ф-2

Осадка от одиночной сваи

Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии а от сваи, к которой приложена нагрузка N.

Определим нагрузки на каждую сваю ростверка.

;

.

Рисунок 2.48 Определение нагрузки на сваи ростверка Ф-2

Свая 2.

S=0см;

Осадка свайного фундамента:

S=1,38см<Su=8см;

Условие выполнено.

Ф-3

Осадка от одиночной сваи

Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии а от сваи, к которой приложена нагрузка N.

Определим нагрузки на каждую сваю ростверка.

;

        

Рисунок 2.49 Определение нагрузки на сваи ростверка Ф-3

Свая 2.

S=0

Свая 3.

S=0

Осадка свайного фундамента:

S=3,32см<Su=8см;

Условие выполнено.

Ф-4

Осадка от одиночной сваи

Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии а от сваи, к которой приложена нагрузка N.

Определим нагрузки на каждую сваю ростверка.

;

  

Рисунок 2.50 Определение нагрузки на сваи ростверка Ф-4

Свая 2.

S=0см;

Свая 3.

S=0см;

Осадка свайного фундамента:

S=3,93см<Su=8см;

Условие выполнено.

Ф-5

Осадка от одиночной сваи

Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии а от сваи, к которой приложена нагрузка N.

Определим нагрузки на каждую сваю ростверка.

;

;

Рисунок 2.51 Определение нагрузки на сваи ростверка Ф-5

Свая 2.

S=0см;

Свая 3.

S=0см;

Осадка свайного фундамента:

S=2,3см<Su=8см;

Условие выполнено.

Ф-6

Осадка от одиночной сваи

Дополнительная осадка сваи, находящейся на расстоянии а от сваи, к которой приложена нагрузка N.

Определим нагрузки на каждую сваю ростверка.

;

  

Рисунок 2.52 Определение нагрузки на сваи ростверка Ф-6

Свая 2.

S=0см;

Свая 3.

S=0см;

Осадка свайного фундамента:

S=3,38см<Su=8см;

Условие выполнено.

2.6.7 Относительная разность осадок.

Рассматриваем наиболее близкие фундаменты разных типоразмеров.

Для стальных зданий с полным каркасом по [5, прил.4]:

ΔS/L≤( ΔS/L)_u=0,004.

Ф1 и Ф5 : (0,0147-0,028)/19=0,0007<0,004;

Ф2 и Ф4: (0,0138-0,0393)/6=0,00325<0,004;

Ф2 и Ф5: (0,0138-0,028)/6=0,0024<0,004;

Ф3 и Ф6: (0,0332-0,0338)/6=0,0001<0,004;

Ф5 и Ф6: (0,028-0,0338)/30=0,00019<0,004;

Условие выполняется.

Вывод: данный вариант решения нулевого цикла не пригоден для здания, но для окончательного утверждения требует экономического обоснования.

2.7 Водопонижеие.

Водопонижение (искусственное понижение уровня подземных вод путем их откачки или отвода) применяется при разработке котлованов. Понижение уровня подземных вод достигается применением водоотлива, дренажа, открытых и вакуумных водопонизительных скважин, иглофильтров и электроосмоса.

Наряду с положительным эффектом водопонижения, позволяющего вести земляные работы, возводить и эксплуатировать сооружения в осушенных грунтах, возникают и отрицательные явления. Фильтрационный поток, формирующийся в направлении к месту отбора воды (к скважинам, дренажу или к горной выработке), создает гидродинамическое давление на грунт, ослабляет прочностные связи в нем и может вызвать вынос частиц грунта. Понижение уровня воды вызывает уменьшение взвешивающего давления в грунте и, как следствие, дополнительные его осадки. Кроме того, происходит выделение растворенных в воде газов и химических веществ, в осушенное пространство проникает воздух, в результате чего изменяется среда, окружающая подземные сооружения.

Процесс водопонижения будет производиться на момент строительства для котлована. Водопонижение будет производиться с помощью водопонизительных скважин.

2.7.1 Определение притока подземных вод

Приток подземных вод по ф. 19[8]:

                                                                                                     (2.34)

Q – полный приток подземных вод к контурной водопонизительной системе, м³/сут;

k – коэффициент фильтрации, м³/сут, равный k=0,25м³/сут;

h – средняя глубина потока, м, по п.19.4.3[8]:

                                                                                                      (2.35)

S – понижение уровня подземных вод в расчетной точке, м;

Ф – фильтрационное сопротивление;

Фильтрационное сопротивление для контурной системы по таб.19.18.[8],м:

                                                                                                    (2.36)

R – радиус депрессии, х – если расчетная точка внутри контура, то х=r;

Радиус депрессии по ф.19.3[8]:

                                                                                                 (2.37)

r – приведенный радиус водопонизительной системы для контурной водопонизительнйо системы с соотношением соторон, менее 10 по ф.19.5[8],м:

                                                                                                        (2.38)

А – площадь ограниченная водопонизительными устройствами.

2.7.2 Расчет водопонизительных скважин

При отсутствии опытных данных предельную производительность скважины рекомендуется определять по эмпирической формуле ф.19.15[8]:

                                                                                                (2.39)

Принимаем шаг между скважинами

2.8. Технико-экономическое сравнение вариантов

Экономическая оценка рассмотренных в проекте решений дается на основании укрупненных расценок на производство работ и стоимости видов фундаментов и искусственных оснований, представленных в [ 10 ].

Подсчитываются необходимые объемы работ для всех рассчитанных в каждом варианте фундаментов и оснований. Устанавливается цена для каждого вида работ и затем определяется стоимость каждого из рассмотренных вариантов.

Таблица 22 Определение экономических показателей

№ п/п	Вид работ или элемент	Ед. изм.	Кол-во	Стоимость, руб.
				единицы	общая
1	2	3	4	5	6
Вариант № 1 ФМЗ
1	Разработка грунта под фундаменты пром. зданий при глубине выработки до 3 м	м3	7260	2	14520
2	Устройство подготовки под фундаменты	м3	55,27	23,7	1309,9
3	Устройство монолитных фундаментов	м3	335,51	29,6	9931,1
4	Бетон класса В15	м3	335,51	25	8387,75
Итого:					34148,75
Вариант № 2 Забивные  сваи
1	Разработка грунта под фундаменты пром. зданий при глубине выработки до 3 м	м3	7260	2	14520
2	Устройство подготовки под фундаменты	м3	15,07	23,7	357,16
3	Устройство монолитных ростверков	м3	196,28	29,6	5809,89
4	Забивка железобетонных свай длиной 7-9м	м3	171,18	85,2	14584,54
5	Бетон класса В15	м3	367,46	25	9186,50
Итого:					44458,08

Окончание таблицы 22

Вариант № 3 Буронабивные сваи
1	Разработка грунта под фундаменты пром. зданий при глубине выработки до 3 м	м3	7260	2	14520
2	Устройство подготовки под фундаменты	м3	50,76	23,7	1203,01
3	Устройство монолитных ростверков	м3	462,94	29,6	13703,02
4	Устройство буронабивных свай диаметром до 820мм	м3	763,15	53,7	40981,16
5	Бетон класса В15	м3	1226,09	25	30652,25
Итого:					101059,44

Таблица 23 Определение показателей трудоемкости

Обоснова ние по ЕНиР	Наименование процессов	Единица измерения	Кол-во единиц	Норма времени чел-час		Затраты труда чел-час
				Раб-их	Маш-та	Раб-их	Маш-та
1	2	3	4	5	6	7	8
1. ФМЗ
Е2-1-9	Разработка грунта при устройстве выемок	100 м3	72,6	1,70	1,70	123,42	123,42
Е4-3-172	Устройство подготовки 100мм	100 м3	0,55	19,20	4,80	10,56	2,64
Е4-1-40 п.1	Укрупнительная сборка панелей опалубки	1 м2	885,60	0,38	-	336,53	-
Е4-1-49 т.1 п.3	Укладка бетонной смеси в конструкцию до 20 м3	1 м3	335,51	0,26	-	87,23	-
					Итого:	557,74	126,06
2. Забивные сваи
Е2-1-9	Разработка грунта при устройстве выемок	100 м3	72,6	1,70	1,70	123,42	123,42
Е4-3-172	Устройство подготовки 100мм	100 м3	0,15	19,20	4,80	2,88	0,72
Е4-1-40 п.1	Укрупнительная сборка панелей опалубки	1 м2	762,50	0,38	-	289,75	-
Е4-1-49 т.1 п.3	Укладка бетонной смеси в конструкцию до 20 м3	1 м3	196,28	0,26	-	51,03	-
Е12-25	Вертикальное погружение свай	1 свая	258,00	1,53	0,51	394,74	131,58
					Итого:	861,82	255,72

Таблица 23 Окончание

Обоснова ние по ЕНиР	Наименование процессов	Единица измерения	Кол-во единиц	Норма времени чел-час		Затраты труда чел-час
				Раб-их	Маш-та	Раб-их	Маш-та
1	2	3	4	5	6	7	8
3. Буронабивные сваи
Е2-1-9	Разработка грунта при устройстве выемок	100 м3	72,6	1,70	1,70	123,42	123,42
Е4-3-172	Устройство подготовки 100мм	100 м3	0,51	19,20	4,80	9,792	2,448
Е4-1-40 п.1	Укрупнительная сборка панелей опалубки	1 м2	915,15	0,38	-	347,76	-
Е4-1-49 т.1 п.3	Укладка бетонной смеси в конструкцию до 20 м3	1 м3	462,94	0,26	-	120,36	-
Е12-66	Вертикальное погружение свай	1 свая	217,00	15,00	-	3 255,00	-
					Итого:	3 856,33	125,87

Вывод: Для дальнейшего расчета, как основной принимаем вариант №1 – фундаменты мелкого заложения. Данный вариант, выбран в дальнейшее производство из-за своей меньшей