Оценка геологического строения площадки

4. Оценка геологического строения площадки.

Грунт строительной площадки имеет слоистое напластование, с залеганием слоев, близких к горизонтальным и выдержанным по мощности. В толще грунтов залегают подземные воды.

Геологические изыскания производились в июле.

Абсолютные отметки подземных вод:

Скв.N 1 – 140.30 м

Скв.N 2 – 141.90 м

Скв.N 3 – 143.00 м

Уровень грунтовых вод 2.69, 2.05, 1.91 м, т.е. в неблагоприятный период фундаменты здания могут оказатся в подтоплении, в таком случае необходимо будет предусмотреть усиленную гидроизоляцию и подсыпку из непучинистых материалов.

 

5.Расчет фундамента мелкого заложения.

 

Расчет первого сечения под колонну среднего ряда.

Определяем глубину заложения фундаментов.

По конструктивным: особенностям здания и сечению колонны 1400х500 подбираем тип подколонника Д с сечением 2100х1200, с размерами стакана 1500х600 по низу, 1650х650 по верху и глубиной 1250.

g=2.04 т/м3 jII=30o

По климатическим: нормативная глубина промерзания для данного района строительства 1.8 м – определена по карте рис. 5.15 [1].

Определим расчетную глубину промерзания

d_f=d_fn·k_n; k_n =0.56 (т. 5.9 [1]) d_f=1.8·0.56=1.008 м. d ³ 1.008 м.

По геологическим: в качестве естественного основания принимаем 2 слой супесь твердая, влажная, непросадочная, ненабухающая, малопучинистая. d ³ 0.78 м.

По гидрогеологическим: d < 2.69 м.

Окончательная глубина заложения фундамента 2.4 м от спланированной отметки земли. Рабочим слоем является грунт – супесь твердая, подстилающими грунтами – суглинок, глина и песок.

Предварительно определяем размеры фундамента условно считая его центрально нагруженным квадратной формы.

 кН кПа кН/м3 м

g=2.04 т/м3 jII=30o

g=2.01 т/м3 cII=55 кПа jII=18o

g=1.92 т/м3 cII=18 кПа jII=16o

g=1.98 т/м3 cII=12 кПа jII=23o

g=1.58 т/м3

Учтем прямоугольность фундамента

м     м

принимаем ФД11-3

 м м м3

Учитываем что фундамент внецентренно нагружен и определяем эксцентриситет.

 кНм кН кН/м3

Приводим нагрузку к подошве фундамента

Вес фундамента   кН

Объем грунта  м³

Момент у подошвы фундамента  кНм

найдем средний удельный вес грунта выше подошвы фундамента

  кН/м³

 -вес грунта

 кН

 м

определим относительный эксцентриситет и сравним его с допустимым

  

2 – я комбинация

 кНм кН

  кН

 м

Определяем вид эпюры контактных давлений. Эпюра имеет трапециевидную форму т.к.

 

 кПа

 кПа

q – нагрузка от оборудования, людей, складируемых материалов и изделий. Согласно п.3.2 [4] принимается не менее 2 кПа.

Проверка под углом подошвы фундамента

т/м³ – удельный вес грунтов залегающих выше подошвы фундамента.

 т/м³ – удельный вес грунтов залегающих ниже подошвы фундамента на глубину 0.5b.

 кПа м

g_с1, g_с2 – коэф. условий работы таб.5.11[1].

к – коэф. зависящий от того как были определены с и j.

Мg, Мс и Мq коэф. принимаемые по таб.5.12[1].

k_z – коэф. зависящий от b.

d₁ – глубина заложения фундаментов.

кПа

кПа  

Следовательно проверка прочности основания выполняется т.е. размеры фундамента подобраны верно.

Расчет по несущей способности основания.

,

где F=2734.231 кН – расчетная нагрузка на основание; F_u – сила предельного сопротивления основания; g_с – коэф. условий работы принимаемый для глинистых грунтов – 0.9; g_n – коэф. надежности по назначению сооружений принимаемый для сооружения II класса равным 1.15.

F_u=b`×l`×(N_g×x_g×l`×g<sub>I</sub>+N<sub>q</sub>×x<sub>q</sub>×g<sub>I</sub>`×d+N_c×x_c×c_I),

где b`=b-2×e_b=3-2×0.086=2.828 м – приведенные ширина и длина фундамента

l`=l-2×e_l=3.6-2×0.2=3.2 м

e_b, e_l – эксцентриситеты приложения нагрузок.

N_g, N_q, N_c – безразмерные коэф. определяемые по таб.5.28[1]

N_g=5.87; N_q=10.66; N_c=20.72

x_g=1-0.25/h=1-0.25/(l`/b`)=1-0.25/(3.2/2.828)=0.779 – коэф. формы подошвы фундамента

x_q=1+1.5/h=1+1.5/1.13=2.33

x_c=1+0.3/h=1+0.3/1.13=1.27

F_u=2.828×3.2×(5.87×0.779×3.2×11.052+10.66×2.33×18.5×2.4+20.72×1.27×12)=14301.012 кН

14301.012×0.9/1.15=11192.096 кН>2734.231 кН, т.е. несущая способность основания при принятых размерах фундамента обеспечена.

Расчет осадки основания методом эквивалентного слоя.

Построим эs_zp и эs_zg

 кПа

szg

szp

s_zgi = Sg_i×h_i – где g_i - удельный вес грунта(при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), h_i-мощность слоя.

 с учетом взвешивающего действия воды.

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

 кПа

  кПа

Aw=f(l/b;n) - таб.5.6[5]

 м

  м

Определим модуль деформации

2 слой-супесь

 кПа  кПа

 кПа  кПа

 кПа

 кПа

  кПа