Сбор нагрузок на обрез ростверка. Расчет фундаментов глубокого заложения

18482 х 2,8 + 11746 х 5 + 4153 х 5,25)/8,6 = 15381,7 кПа

= (0,3 х 2,8 + 0,42 х 5 + 0,35 х 5,25)/8,6 = 0,555

= в/h = 0,3/12 = 0,025;       H_c/h = 8,6/12 = 0,716 м

_о = f(  ; ;  Н_с/h)

S = 1,357 см    <   S_U = 10 cм

Расчет затухания осадки во времени в сечении 1-1.

Определим осадку фундамента методом эквивалентного слоя:

,                                                                                  (3.9)

где: h_э = А_w×b – толщина эквивалентного слоя, м;

А_w - коэффициент эквивалентного слоя;

b – ширина подошвы фундамента;

m_vm – средний коэффициент сжимаемости грунтов;

;                                                                                     (3.10)

h_i – высота сжимаемого слоя, м;

m_vi – коэффициент сжимаемости слоя, м²/кН;

z_i – расстояние от подошвы деформируемой толщи до середины слоя, м;

p₀ – среднее давление по подошве фундамента, кПа;

p₀ =422,52 – 1,35´19 = 396,87кПа;

m_vm = m_v3 = 8,57×10^-5 м²/кН;

А_w = 1,4 (l/b = 0,72; g = 0,2), b = 1,4 м;

h_э = 1,4×1,4 = 1,96 м;

Н_с = 1,96 × 2 = 3,92 м – высота сжимаемой толщи;

;

S = 6,66  см < 10 см;

Определим затухание осадки во времени:

,                                                                                    (3.11)

где: К_фm – средний коэффициент фильтрации, м/с;

g_w – удельный вес воды, кН/м³;

К_фm = К_ф3 = 4,3×10^-7 м/с;

g_w = 10 кН/м³;

;

С_vm = 0,0005 м²/с ´ 3,17´ 10⁷ = 0,00159´10⁷см²/год

,                                                                                            (3.12)

где: Н_с – высота сжимаемой зоны, м;

С_vm – коэффициент консолидации, м²/с;

p = 3,14

.

Результаты вычислений в таблице 3.5. Схема к расчету затухания осадки во времени рисунку 3.8.

Таблица № 3.5

3.5.2. Расчет осадки свайного фундамента в сечении 2-2

Определение осадки свайных фундаментов производится по СНиП 2.02.03-85 прил.3

                                                                          (3.15)

где n – погонная нагрузка на свайный фундамент, кН/м, с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного:

сверху- поверхностью планировки; с боков- вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай; снизу- плоскостью, проходящей через нижние концы свай.

Е,   - значение модуля деформации, кПа и коэффициента Пуассона, грунта в пределах сжимаемой толщи, определяемые для указанного выше фундамента в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

- коэффициент, принимаемый по номограмме в зависимости от коэффициента Пуассона    , приведенной ширины фундамента.

= в/h, (где в- ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай; 

h – глубина погружения свай от низа ростверка до конца сваи) и приведенной глубины сжимаемой толщи Нс/h.

Н_с – глубина сжимаемой толщи, принимаемая равной четырем ширинам условного фундамента.

Расчет производим по формуле:

n = N_II +   G_рII +   G_свII +  G _грII                                                             (3.8)

N_II = 515,11 kН/м;        G_рII = 14 КН/м;         G_свII = 25,92 КН/м

G_грII=_свх В_свх  = 12 х 0,3 х 19,55 = 70,38кН/м

n = 515,11 + 14 + 25,92 + 70,38 = 625,41 кН/м

Н_с = 4 х в_ус = 4 х 2,15= 8,6 м т.к. сжимаемая толща проходит через два слоя, находим усредненное значение    и Е

Е¹ = (18482 х 2,8 + 11746 х 5 + 4153 х 5,25)/8,6 = 15381,7 кПа

= (0,3 х 2,8 + 0,42 х 5 + 0,35 х 5,25)/8,6 = 0,555

= в/h = 0,3/12 = 0,025;       H_c/h = 8,6/12 = 0,716 м

_о = f(  ; ;  Н_с/h)

S = 0,896 см    <   S_U = 10 cм

Расчет затухания осадки во времени в сечении 2-2.

Определим осадку фундамента методом эквивалентного слоя:

,                                                                                  (3.9)

где: h_э = А_w×b – толщина эквивалентного слоя, м;

А_w - коэффициент эквивалентного слоя;

b – ширина подошвы фундамента;

m_vm – средний коэффициент сжимаемости грунтов;

;                                                                                     (3.10)

h_i – высота сжимаемого слоя, м;

m_vi – коэффициент сжимаемости слоя, м²/кН;

z_i – расстояние от подошвы деформируемой толщи до середины слоя, м;

p₀ – среднее давление по подошве фундамента, кПа;

p₀ =352,86 – 1,35´19 = 327,21кПа;

m_vm = m_v3 = 8,57×10^-5 м²/кН;

А_w = 1,4 (l/b = 0,72; g = 0,2), b = 1,4 м;

h_э = 1,4×1,4 = 1,96 м;

Н_с = 1,96 × 2 = 3,92 м – высота сжимаемой толщи;

;

S = 5,49  см < 10 см;

Определим затухание осадки во времени:

,                                                                                    (3.11)

где: К_фm – средний коэффициент фильтрации, м/с;

g_w – удельный вес воды, кН/м³;

К_фm = К_ф3 = 4,3×10^-7 м/с;

g_w = 10 кН/м³;

;

С_vm = 0,0005 м²/с ´ 3,17´ 10⁷ = 0,00159´10⁷см²/год

,                                                                                            (3.12)

где: Н_с – высота сжимаемой зоны, м;

С_vm – коэффициент консолидации, м²/с;

p = 3,14

.

Результаты вычислений в таблице 3.6. Схема к расчету затухания осадки во времени рисунку 3.9.

Таблица № 3.6

3.5.3. Расчет осадки свайного фундамента в сечении 3-3

Определение осадки свайных фундаментов производится по СНиП 2.02.03-85 прил.3

                                                                          (3.15)

где n – погонная нагрузка на свайный фундамент, кН/м, с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного:

сверху- поверхностью планировки; с боков- вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай; снизу- плоскостью, проходящей через нижние концы свай.

Е,   - значение модуля деформации, кПа и коэффициента Пуассона, грунта в пределах сжимаемой толщи, определяемые для указанного выше фундамента в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

- коэффициент, принимаемый по номограмме в зависимости от коэффициента Пуассона    , приведенной ширины фундамента.

= в/h, (где в- ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай; 

h – глубина погружения свай от низа ростверка до конца сваи) и приведенной глубины сжимаемой толщи Нс/h.

Н_с – глубина сжимаемой толщи, принимаемая равной четырем ширинам условного фундамента.

Расчет производим по формуле:

n = N_II +   G_рII +   G_свII +  G _грII                                                             (3.8)

N_II = 1078,73 kН/м;        G_рII = 14 КН/м;         G_свII = 25,92 КН/м

G_грII=_свх В_свх  = 12 х 0,3 х 19,55 = 70,38кН/м

n = 1078,73 + 14 + 25,92 + 70,38 = 1189,03 кН/м

Н_с = 4 х в_ус = 4 х 2,15= 8,6 м т.к. сжимаемая толща проходит через два слоя, находим усредненное значение    и Е

Е¹ = (18482 х 2,8 + 11746 х 5 + 4153 х 5,25)/8,6 = 15381,7 кПа

= (0,3 х 2,8 + 0,42 х 5 + 0,35 х 5,25)/8,6 = 0,555

= в/h = 0,3/12 = 0,025;       H_c/h = 8,6/12 = 0,716 м

_о = f(  ; ;  Н_с/h)

S = 1,703 см    <   S_U = 10 cм

Расчет затухания осадки во времени в сечении 3-3.

Определим осадку фундамента методом эквивалентного слоя:

,                                                                                  (3.9)

где: h_э = А_w×b – толщина эквивалентного слоя, м;

А_w - коэффициент эквивалентного слоя;

b – ширина подошвы фундамента;

m_vm – средний коэффициент сжимаемости грунтов;

;                                                                                     (3.10)

h_i – высота сжимаемого слоя, м;

m_vi – коэффициент сжимаемости слоя, м²/кН;

z_i – расстояние от подошвы деформируемой толщи до середины слоя, м;

p₀ – среднее давление по подошве фундамента, кПа;

p₀ =474,86  – 1,35´19 = 449,21кПа;

m_vm = m_v3 = 8,57×10^-5 м²/кН;

А_w = 1,4 (l/b = 0,72; g = 0,2), b = 1,4 м;

h_э = 1,4×1,4 = 1,96 м;

Н_с = 1,96 × 2 = 3,92 м – высота сжимаемой толщи;

;

S = 7,54  см < 10 см;

Определим затухание осадки во времени:

,                                                                                    (3.11)

где: К_фm – средний коэффициент фильтрации, м/с;

g_w – удельный вес воды, кН/м³;

К_фm = К_ф3 = 4,3×10^-7 м/с;

g_w = 10 кН/м³;

;

С_vm = 0,0005 м²/с ´ 3,17´ 10⁷ = 0,00159´10⁷см²/год

,                                                                                            (3.12)

где: Н_с – высота сжимаемой зоны, м;

С_vm – коэффициент консолидации, м²/с;

p = 3,14

.

Результаты вычислений в таблице 3.7. Схема к расчету затухания осадки во времени рисунку 3.10.

Таблица № 3.7

3.6. Выводы:

1.  На основании инженерно – геологических условий площадки строительства и результатов данного расчета наиболее выгодным и целесообразно является выбор свайного фундамента.

2.  Несущая способность свайного фундамента обеспечена. Расчетное сопротивления грунта под нижнем концом и боковой поверхности по значению больше действующей на свайный фундамент нагрузки.

3.  Осадка фундаментов во всех трех сечениях не больше допустимой S_U = 10см

4.  Выбранный тип фундамента удовлетворяет безаварийной эксплуатации