Б. Грунт песчаный

Масса частиц крупнее 0, 5 мм - 4, 7% < 25% т.е. не гравелистый;

-" - 0, 25 мм - 4, 7 + 22, 9 = 27, 6% < 50%„ т.е. не крупный;

-" - 0, 1 мм - 27, 6 + 36, 3 = 63, 9% < 75%, т.е. не мелкий.

Следовательно, песок — пылеватый.

Коэффициент пористости

е= (1+0, 296)-1= 0, 79

Следовательно (табл. 3.1 приложение), песок пылеватый средней плотности.

Степень влажности (коэффициент водонасыщения)

S_r= =1

Следовательно, песок насыщен водой.

Расчетное сопротивление R₀=100 кПа (табл. 1.2), грунт может служить в качестве естественного основания.

 

1. Проектирование фундаментов на естественном основании

Проектирование фундаментов на естественном основании производится в соответствии со СНиП 2.02.01-83*.

 

2.1. Определение глубины заложения подошвы фундамента

Глубина заложения фундаментов должна определяться с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения (например, наличие подвалов, подземных коммуникаций и т.д.);

- величины и характеристики нагрузок, воздействующих на основание;

- глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений;

- инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований);

- гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружений;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Нормативная глубина промерзания грунта, если она менее 2, 5 м, определяется по формуле

d_fn=d₀ (2.1)

 

где М_t - коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе (принимается по табл. 2);

d₀- глубина промерзания в см, зависящая от вида грунта; принимается равной:

- для суглинков и глин — 23 см;

- супесей, песков мелких и пылеватых — 28 см;

- песков гравелистых, крупных и средней крупности — 30 см;

- крупнообломочных грунтов — 34 см.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта d_f определяется по формуле

d_f =K_h*d_fn (2.2)

где K_h — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов стен и колонн.

Для отапливаемых зданий с полами на грунте K_h =0, 6; на лагах по грунту K_h =0, 7; по утепленному цокольному перекрытию K_h =0, 8. В контрольной работе для всех вариантов рекомендуется принять K_h =0, 8.

По конструктивным соображениям глубина заложения подошвы фундамента d₁ под стены, для ленточных фундаментов, должна быть не менее 1, 0 м, а фундаментов под колонны не менее 1, 5 м.

За расчетную величину принимается большее значение из d_f и d₁. Принимаемая глубина заложения подошвы фундамента долж­на быть кратной 0, 1 м.

 

2.2. Определение размеров подошвы фундамента

Основными условиями, которым необходимо удовлетворять при определении размеров подошвы фундамента, является:

Р ≤ R (2.3)

Р_max≤ γ _c R (2.4)

P_min ≥ 0 (2.5)

S≤ S_u (2.6)

где Р — среднее давление под подошвой фундамента, определяется по формуле (2.9);

R — расчетное сопротивление грунта основания, определяется по формуле (2.8);

Р_max — максимальное давление под подошвой фундамента, определяется по формуле (2.10);

P_min — минимальное давление под подошвой фундамента, определяется по формуле (2.10);

S — расчетная осадка фундамента;

S_u — предельно допустимая осадка фундамента, определяется по СНиП 2.02.01-83 4 [7] в зависимости от назначения сооружения и его конструктивной схемы.

Размеры фундамента определяются методом последовательных приближений.

Площадь подошвы фундамента в первом приближении определяется по формуле

A= (2.7)

где N₀₁₁= N_n — расчетная нагрузка по второму предельному состоянию, приложенная к обрезу фундамента, кН (табл. 2);

R₀ — расчетное сопротивление грунта основания, кПа (табл. 1.2);

γ _ср — средний удельный вес грунта и материала фундамента, кН/м³, принимаемый равным 20 кН/м³;

d₁ — глубина заложения фундамента от планировочной отметки, м.

 

Для ленточного фундамента под стены ширина фундамента равна площади фундамента А, так как расчет ведется на 1 погонный метр; для квадратного фундамента b=ℓ = , для прямоугольного фундамента b= , где ℓ -длина фундамента; К_n— коэффициент соотношения, К_n= , а К_n может быть принят по соотношению сторон колонны. Полученное значение А для фундаментов при внецентренной нагрузке должно быть увеличено на 10-20 % на восприятие момента сил. Размеры подошвы фундамента следует округлять, чтобы они были кратными 100 мм.

 

2.3. Определение расчетного сопротивления грунта основания по прочностным характеристикам.

Расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяется по формуле

R= (2.8)

где γ _с1и γ _с2— коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 2.1;

К — коэффициент надежности по грунту, К = 1;

М_у, M_q, М_с — коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения, принимаемые по табл. 2.2 для промежуточных значений φ ₁₁ определяются по интерполяции;

K_z=l при b < 10 м; b— ширина подошвы фундамента, м;

γ ₁₁— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на глубину 0, 5b (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

γ '₁₁— то же, залегающих выше подошвы в пределах глубины d₁;

c₁₁ — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d₁ — глубина заложения подошвы фундамента. В контрольной работе принимается γ '₁₁=γ ₁₁=γ, а величина d_в = 0.

Таблица 2.1

Значения коэффициентов условий работы γ _с1, γ _c2

Виды грунтов	Коэффициент γ c1	Коэффициент γ с2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при L/H, равном
4 и более	1, 5 и менее
Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и лески гравелистые, крупные и средней крупности	1, 4	1, 2	1, 4
Пески мелкие	1, 3	1, 1	1, 3
Пески пылеватые:
маловлажные и влажные	1, 25	1, 0	1, 2
насыщенные водой	1.1	1.0	1.2
Крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем и пылевато-глинистые грунты при показателе текучести:
IL 0, 25	1, 25	1, 0	1, 1
0, 25 < IL 0, 5	1, 20	1, 0	1, 1
1L> 0, 5	1, 1	1, 0	1, 0

 

Примечание. В таблице L/Hявляется отношением длины сооружения (здания) или его отсека к высоте. При промежуточных значениях L/Hкоэффициент γ _с2 определяется интерполяцией.

При выполнении контрольной работы для расчета отдельного фундамента под колонну промышленного здания следует принять отношение L/H = 4, а для ленточного фундамента гражданского здания принять L/Н= 1, 5.

Определив значения R, уточняем по формуле (2.7) площадь подошвы фундамента.

 

Таблица 2.2