Порядок расчета фундаментов на искусственном основании.

К искусственным основаниям относятся:

1.подушки (песчаные, каменные), заменяющие слабые грунты, в пределах активной зоны основания;

2.искусственно упрочненные грунты основания (путем уплотнения, химического закрепления или забивки бетонных, песчаных свай);

3.свайные основания и фундаменты глубокого заложения, передающие нагрузку от сооружения на более прочные грунты, залегающие на большей глубине от дневной поверхности земли.

Искусственные основания применяются:

а) в случае, если верхний слой грунта рыхлый песок, - уплотнение грунтов трамбованием;

б) в случае слабых глинистых грунтов - песчаные подушки.

Глубину заложения фундамента назначаем с учетом климатических условий местности и конструктивных особенностей подземной части. Коэффициент пористости уплотненного основания:

. Степень влажности: .

Определение ширины фундамента: . Уточнение расчетного сопротивления грунта по формуле: ,

Требуемая глубина уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками определяется из условия полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах всей деформируемой зоны или только ее верхней части.Не рекомендуется оставлять слабый слой небольшой мощности в пределах сжимаемой толщи. Определяем диаметр трамбовки из выражения h_s = к · d,

Вес трамбовки определяем из выражения: . Во всех случаях ширина уплотняемой полосы должна быть не менее диаметра трамбовки, а за пределами фундаментов не менее 0.2 м с каждой стороны. В случае необходимости увлажнения грунта перед трамбованием, если естественная влажность w меньше оптимальной влажности w_опт, количество воды в м³, необходимое для доувлажнения 1 м³ грунта с целью придания ему оптимальной влажности, определяется по формуле: ,

Проверим прочность грунта, подстилающего уплотненное песчаное основание. Проверка сводится к выполнению условия: σ_zp + σ_zg ≤ R_z,

При устройстве подушек, с целью замены слабых грунтов в основаниях фундаментов применяются пески крупные и средней крупности, в исключительных случаях допускается применять мелкие пески. При устройстве песчаной подушки плотность сложения грунта должна соответствовать значению ρ_ds ≥ 16.0 кН/м³.

Толщина грунтовой подушки для замены слабого непросадочного грунта назначается в зависимости от мощности слоя этого грунта и его несущей способности.

В случае невозможности (по технико-экономическим причинам) прорезки всего слоя слабого грунта применяется частичная его замена грунтовой (песчаной) подушкой, толщина которой в этом случае определяется из условия, чтобы полное давление на кровлю слабого грунта не превышало расчетного сопротивления на этот грунт, т.е. σ_zp + σ_zg ≤ R_z..

При устройстве подушек в сильно и неравномерно сжимаемых грунтах размеры подушки в плане зависят от сопротивляемости горизонтальному давлению грунта, расположенного по сторонам от нее. Эта сопротивляемость должна исключить возможность деформации подушки в стороны. Для определения размеров подушки задаются распределением давления в ней под углом α, принимаемым равным 30…45°. При устройстве подушек только с целью ликвидации просадочных свойств грунтов в наиболее напряженной зоне основания фундамента, ширину грунтовой подушки b_S и длину ее l_S понизу следует определять по формулам: b_S = b(1 + 2k_h); l_S = l + 2bk_h,. Ширина грунтовой подушки поверху в этих случаях должна быть не менее, чем на 0.6 м больше ширины фундамента, а понизу не менее, чем на 0.4 м.