Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунта. Привязка здания к стройплощадке. Расчет свайного фундамента. Разработка конструкции гидроизоляции фундаментов и подвальных помещений

Условный массив ограничивают контурами: сверху – поверхностью планировки; с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии .

Расчет фундамента из висячих свай производится как для условного фундамента. Осредненный угол внутреннего трения:

Размеры подошвы условного фундамента определяются по формулам:

где: ,   - расстояния между наружными гранями крайних рядов свай вдоль меньшей и большей сторон подошвы ростверка, м.

м

м

Принимаем размер узловного ростверка: 2,7 м*3,6 м

Определение среднего давления по подошве условного фундамента.

кН

кН

Определение расчетного сопротивления грунта

 - параметр сцепления несущего слоя грунта.

Проверка условия:           Рср < R:      

401,5376 кПа < 887,543 кПа - условие выполнено! 

6.4 Определение осадки условного фундамента.

Определение осадки фундамента выполняется методом послойного суммирования. Расчётная схема представлена на рис. 16.

Толщина элементарного слоя:

0,54 м

Природное давление от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

кПа

Дополнительное напряжение в основании под подошвой фундамента:

кПа

Ординаты эпюры дополнительного давления:

,  где

a - коэффициент [4, прил. 2, табл. 1], принимаемый в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: 

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле:

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, но выше водоупора, должен приниматься с учетом взвешивающего действия воды.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие: .

Среднее значение дополнительных напряжений в каждом элементарном слое найдено как среднее арифметическое напряжений на границах слоев:

Осадка фундамента определяется по формуле:

Мощность сжимаемого слоя Н_с = 5,77 м, т.к. на его границе выполняется условие ()

Результаты расчётов приведены в таблице 5.

Природное давление грунта						Дополнительные давления
Грунт	№ то-чек	Z,м	h,м	γгр.кН/м3	σzg кПа	ζ=2z/b	α	σzр,кПа	σzp.ср.	S, м	Е0
Глина( в)	0	0	9,55	14,555	139,025	0	1	262,5126
	1	0,5	0,5	10,1	144,075	0,37	0,97224	255,225	258,8688	0,004931	21000
	2	1	0,5	10,1	149,125	0,741	0,85914	225,535	240,38	0,004579	21000
	3	1,45	0,45	10,1	153,67	1,0741	0,723	189,797	207,666	0,00356	21000
Суглинок ( в )	4	1,99	0,54	9,9	159,016	1,4741	0,5657	148,503	169,15	0,00609	12000
	5	2,53	0,54	9,9	164,362	1,874	0,4378	114,928	131,7155	0,00474	12000
	6	3,07	0,54	9,9	169,708	2,274	0,3411	89,543	102,2355	0,00368	12000
	7	3,61	0,54	9,9	175,054	2,674	0.2701	70,905	80,224	0,00289	12000
	8	4,15	0,54	9,9	180,4	3,074	0,217	56,965	63,935	0,0023	12000
	9	4,69	0,54	9,9	185,746	3,474	0,1772	46,517	51,741	0,00186	12000
	10	5,23	0,54	9,9	191,092	3,8741	0,1474	38,694	42,6055	0,001533	12000
	11	5,77	0,54	9,9	196,438	4,274	0,1243	32,6303	35,662	0,00128	12000
									∑=0,037443 м=3,7 см

( См. результаты программы CalcPile )

Принимаем сваи марки СВ-8-35 длиной 8 м. , сечением 0,35*0,35 м

Расчет на продавливание колонной:

Расчет внецентренно нагруженных ростверков производится по формуле:

, где

N=4N_MAX=4*709.2417     -расчетная продавливающая сила

b_Cи d_C  - размеры поперечного сечения колонны.

с₁ , с₂ – расстояние от плоскости грани колонны до плоскости ближайшей грани сваи

 - коэффициенты, принимаемые по табл. 9.8.  в зависимости от параметров

, где h₁=0.37 м – рабочая высота сечения ростверка.
R_bt=900 МПа- расчетное сопротивление бетона растяжению

Проверка условия:

Верно!

6. РАЗРАБОТКА ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ НА ПЕСЧАНОЙ ПОДУШКЕ (ВАРИАНТ №3).

Фундамент опирается на песчаную подушку и заглубляется в нее на 0,1 м. Принимаем песчаную подушку из песка средней крупности мощностью 1,9 м. Глубину заложения принимаем из конструктивных особенностей, проверки давления на слабый подстилающий слой и влияния соседнего фундамента. Принимаем глубину заложения ф-та 1,95 м и высоту фундамента= 1,8 м.

Физико- механические свойства песка:

J=0.0201 МН/м³      ,   J_S=0.0264 МН/м³      ,        W=0.16

φ=38             ,     c=0.002  МН     ,     E₀=40  МН

По программе ГЕА были определены след. показатели:

J_Sb=0.0108  МН/м³          e=0.524        I_L=0       S_r=0.807

( См. результаты АТЛАНТ по обрезу и по подошве )

Найдем нагрузку и  момент по подошве фундамента  :

N_0II = 2321,6472  кН – нормативная  нагрузка на обрезе фундамента

 м³-объем фундамента.

- нагрузка от веса фундамента.

  - объем грунта

- нагрузка от грунта, находящийся выше подошвы и пределах нижней ступени по длине и ширине

Итак,

Момент по подошве:

По программе АТЛАНТ  были окончательно выведены размеры фундамента: 2,7*3,0 м

6. РАЗРАБОТКА ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ с d_f=3.45м

Разработаем фундамент с такой глубиной заложения , которую имеют фундаменты с подвалом

Т. е. примем глубину заложения 3,45 м и высоту фундамента= 3,3 м.

 ( См. результаты АТЛАНТ )

Результат программы АТЛАНТ: размеры 3,9*4,5 м.

Найдем нагрузку и  момент по подошве фундамента  :

N_0II = 2321,6472  кН – нормативная  нагрузка на обрезе фундамента

 м³-объем фундамента.

- нагрузка от веса фундамента.

  - объем грунта

- нагрузка от грунта, находящийся выше подошвы и пределах нижней ступени по длине и ширине

Итак,

Момент по подошве:

Окончательно принимаем размеры 3,9*4,5 м.

Вывод: с увеличением глубины заложения на 0,3 м. размеры фундамента не изменились. Поэтому из экономических соображений рассмотренный вариант не приемлем. ( стоимость работ для разработки будет больше, чем ф-т мелкого заложения с d_f=3.15 м.

7.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТОИМОСТИ РАБОТ И СРАВНЕНИЕ

ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТА

ВАРИАНТ №1 - фундамент мелкого заложения

                                                                                                  ∑=657,059 р

ВАРИАНТ №2 - свайный фундамент

                                                                                                  ∑=580,81 р

ВАРИАНТ №3- Фундамент мелкого заложения на песчаной подсыпке