Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунта. Оценка характера нагрузок и конструктивных особенностей здания. Выбор и обоснование глубины заложения фундамента

1.Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунта.

Площадка строительства находится в г.Омск. Рельеф идет с понижением. Инженерно-геологические условия площадки строительства выявлены посредством бурения 5-ти скважин на глубину 9,6-12.5 м.

При бурении было вскрыто следующее напластование грунтов (сверху-вниз):

1 – насыпной грунт – супесь со строительным мусором, абсолютная отметка-5.4м и 6.6м, мощность пласта – от 0,4м (2 скв)  до 3,2м (1 скв).

2– супесь легкая, пылеватая с растительными остатками, мощность пласта –от 0.0 м (4 скв) до 3 м. (2 скв). Подошва этого слоя находится от поверхности на глубине от 2.4м до 6.4м.

3 – суглинок тяжелый с включениями гравия и гальки, мощность пласта (в пределах вырытой скважины) – от 6,0 м (1 скв) до 8,2м (3 скв),

Уровень грунтовых вод находится на абсолютной отметке от 4.6м до 6.6м. Воды не агрессивны.

Оценка физико-механических свойств грунтов производится по программе «GEA», результаты занесены в табл.1,2,3 и на рис.1.

Таблица 1.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ                                

Таблица 2.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Таблица 3.

РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТА R

Рис.1

Расчетное сопротивление определяется при ширине фундамента b=1 м. С глубиной расчетное сопротивление растет. Слой №2 обладает большей несущей способностью, малосжимаемый. Площадка в целом пригодна для строительства.

В результате выяснилось, что в качестве естественного основания могут служить  супесь и суглинок. Из-за глубокого залегания суглинка, в качестве естественного основания для фундамента мелкого заложения принимаем супесь.

2. Оценка характера нагрузок и конструктивных особенностей здания.

Здание – котельная, состаящая из производственного корпуса, бункера, трубы.  Схема здания гибкая. Здание в плане имеет форму прямоугольника  с размерами в осях (А-Б) 18м,     (1-9) 36м. По оси В располагается труба. В здании запроектированы колонны сечением 400х400мм. Фундаменты приняты под колонны стаканного типа.

Предельные деформации основания: для производственного ж/б корпуса, относительная разность осадок (ΔS/L)=0.002, S_u=8см, для бункера - относительная разность осадок (ΔS/L)=0.003, S_u=30см, для трубы - относительная разность осадок (ΔS/L)=0.005, S_u=40см.

Нагрузки на фундаменты приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Наиболее загруженный фундамент №1.

3.Разработка вариантов для наиболее нагруженного фундамента. Расчет фундамента мелкого заложения.

3.1 Выбор и обоснование глубины заложения фундамента.

Глубина заложения согласно инженерно-геологическим условиям.

Расчёт ведём в сечении с наибольшей мощностью почвенного слоя. Планировочная отметка 7.0м.

Согласно инженерно-геологическим условиям и анализа характера напластования основанием для фундамента мелкого заложения является супесь. Мощность слоя- 2.2 м. Мощность насыпного слоя 1,8м. Поскольку фундамент должен быть заделан в несущий слой не менее чем на 0.1 м, то минимальная глубина заложения фундамента: 1.8+0.1=1.9 м.

Глубина заложения согласно конструктивных особенностей проектируемого здания:

Фундамент проектируется под железобетонную колонну сечением 0.4*0.4м. Толщину ступеней принимаю равной 0,3 м. Отметка обреза фундамента равна -0,15м. Высота стакана h_ст=0,4м. В связи с тем, что в здании нет подвала, глубина заложения фундамента принимается исходя из конструктивных особенностей фундамента, его высоты.

H_ф=h_ст+5см+t+a

H_ф=40+5+20+10=75см0.9м

Тогда,  глубина заложения фундамента равна 0.55м

Глубина заложения согласно природно-климатическим условиям.

Место строительства – г. Омск

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта:

где k_f- коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения (для здания без подвала 1.1):

 - коэффициент условий промерзания грунта, учитывающий изменчивость климата.

d_fn – нормативная глубина промерзания, м.

для супеси:

d₀ – глубина промерзания.

d₀=2.18м

df =0.6*1*2,7=1.6 м. 1.8м

Глубина заложения принимается не менее df в соответствии со СНиП 2.02.01 – 83 «Основания зданий и сооружений», таб.2.

Заключение: Глубину заложения фундамента принимаем согласно инженерно-геологическим условиям  не менее 1.9 м.

3.2 Определение размеров подошвы фундаментов.

1) Предварительно ширину подошвы фундамента принимаем 1,2м.

Вычисляем расчетное сопротивление грунта по формуле:

где γ_с1 и γ_с2 – коэффициенты условий работы, γ_с1=1.0и γ_с2=1,2; k-коэффициент, принимаемый в зависимости от способа