Расчет фундамента мелкого заложения

Грунт – песок мелкий заиленный, темно-серый.

1. Удельный вес сухого грунта

2.  Пористость

3.  Коэффициент пористости

Согласно таблице плотности песчаных грунтов песок рыхлый.

4.  Степень влажности

Согласно таблице водонасыщенности песок насыщен водой. По таблице условных сопротивлений определяем для этого грунта R₀=0.15 МПа.

Грунт – песок средней крупности, серый кварцевый.

1. Удельный вес сухого грунта

5.  Пористость

6.  Коэффициент пористости

Согласно таблице плотности песчаных грунтов песок средней плотности.

7.  Степень влажности

Согласно таблице водонасыщенности песок влажный. По таблице условных сопротивлений определяем для этого грунта R₀=0.25 МПа.

Грунт – глина ленточная синевато-серая.

1.  Число пластичности

Согласно таблице глинистых грунтов грунт – глина.

2.  Показатель текучести.

Согласно таблице консистенций глинистых грунтов глина находится в тугопластичном состоянии.

3.  Удельный вес сухого грунта

4.  Пористость

5.  Коэффициент пористости

Условное сопротивление для этого грунта R₀=0.14 МПа.

Грунт – супесь темно-серая с включением гравия и гальки (10%).

1.  Число пластичности

Согласно таблице глинистых грунтов грунт – супесь.

2.  Показатель текучести

Согласно таблице консистенций глинистых грунтов супесь имеет пластичную консистенцию.

3.  Удельный вес сухого грунта

4.  Пористость

5.  Коэффициент пористости

Условное сопротивление для этого грунта R₀=0.225 МПа.

В расчетах по предельным состояниям используются расчетные значения характеристик грунтов. Переход от нормативных значений  X_n к расчетным X осуществляется по формуле

Расчетные характеристики грунтов.

Грунт	Характеристики грунтов	Их значения в расчетах
		по I группе(X)	по II группе(X)
песок мелкий заиленный, темно-серый	Удельный вес,  γ Кн/м3	14,73	15,43
	Модуль деф. Е, МПа	--	4
	Удельное сцепл. с, КПа	18,18	19,05
	Угол вн. трения, φ град.	3,57	4,55
песок средней крупности, серый кварцевый	Удельный вес,  γ Кн/м3	17,73	18,57
	Модуль деф. Е, МПа	--	32
	Удельное сцепл. с, КПа	--	--
	Угол вн. трения, φ град.	32,73	34,29
глина ленточная синевато-серая	Удельный вес,  γ Кн/м3	17,27	18,1
	Модуль деф. Е, МПа	--	5
	Удельное сцепл. с, КПа	9,29	11,82
	Угол вн. трения, φ град.	12,73	13,33
супесь темно-серая с включением гравия и гальки (10%)	Удельный вес,  γ Кн/м3	18,36	19,24
	Модуль деф. Е, МПа	--	10
	Удельное сцепл. с, КПа	7,14	9,1
	Угол вн. трения, φ град.	22,73	23,81

Анализируя геологические условия и физические свойства грунтов, прихожу к выводу, что в качестве основания можно рассматривать песок средней крупности. Подошву фундамента закладываем на отметке 21,5 м, заглубившись в несущий слой на 2,5 м . Плоскость обрезов находится на отметке 29,5 м. Фундамент проектируется с обрезами по 0,5 м в каждую сторону.

Подошву фундамента проектирую прямоугольного сечения.

Назначаю размеры подошвы фундамента для прямоугольного сечения:

A = b*a = (b₀+2c₀)*(a₀+2c₀)

- ширина (b₀+2c₀)

b = 3,6+2*0.5 = 4,6м

-длина (a₀+2c₀)

a = 15.5+2*0.5 = 16.5м

Площадь подошвы:

A = 4,6*16.5 = 75,9 м².

Расчет  по I группе предельных состояний.

Определение напряжений по подошве фундамента.

Объем фундамента.

Нормативный вес фундамента определяется взвешивающего воздействия воды (что идет в запас прочности).

            Вес воды на обрезах.

Определение расчетных нагрузок на фундамент (в уровне подошвы).

Определение напряжений по подошве фундамента.

Выполняем проверки.

Два из трех условий не выполнены, необходимо увеличивать размеры фундамента.

Подошву фундамента закладываем на отметке 21,0 м, заглубившись в несущий слой на 3 м .

Определение напряжений по подошве фундамента.

Объем фундамента.

Нормативный вес фундамента определяется взвешивающего воздействия воды (что идет в запас прочности).

            Вес воды на обрезах.

Определение расчетных нагрузок на фундамент (в уровне подошвы).

Определение напряжений по подошве фундамента.

Выполняем проверки.

Условия прочности основания выполнены. Принимаем размеры фундамента за окончательные.

Проверка прочности слабого подстилающегося грунта.

Поскольку второй слой имеет условное сопротивление меньше, чем сопротивление первого (140кПа<250кПа), необходимо проверить прочность более слабого грунта.

Вычисляем давление σ_с.

Проверка выполнена.

Проверка на опрокидывание.

Условие безопасности от опрокидывания выполнено.

Проверка на плоский сдвиг.

 

Условие безопасности от сдвига выполнено.

            Расчет по II группе предельных состояний.

            Проверка положения равнодействующей.

Условия требуемого положения равнодействующей выполняется.

            Расчет осадки фундамента.

Осадка фундамента определяется от действия постоянных расчетных нагрузок  без учета фактора размыва грунта у опоры.

 

Находим величину среднего давления.

            Строим эпюры бытовых и уплотняющих давлений. Поверхность ленточной глины принимаем за водоупор. Определяем ординаты бытового давления.

Определяем ординаты уплотняющих давлений.

Определяем расчетную осадку методом послойного суммирования.

Проверка выполнена. Расчет фундамента мелкого заложения закончен.