Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

Расчет производим по третьей скважине.

3.1. Определение размеров фундамента в плане

Для определения  размеров фундамента в плане воспользуемся  следующей формулой:

,

где N = 1800 кН (по заданию);

- условное расчетное сопротивление  грунта под подошвой фундамента;

- глубина заложения подошвы  фундамента, м;  м;

 кН/м³ – средний удельный вес бетона фундамента и грунта на его уступах; 

Подставив числовые значения получим:

 м².

Подбираем размеры  фундамента. Размеры сторон фундамента должны быть кратными 300 мм.

;

 м² (условие выполняется). 

3.2. Определение точного значения расчетного сопротивления грунта

Для этого используем следующую формулу:

,

;

;

;

м;

 м;

 кН/м³;

 кН/м³;

 кПа;

 град;

;

;

.

Тогда, подставив  числовые значения получим:

 кПа. 

3.3. Проверка краевых давлений под подошвой фундамента

Для проверки краевых  давлений под подошвой фундамента используем следующую формулу:

, где

- нагрузка, приведенная к центру  тяжести подошвы фундамента, кН;

- момент, приведенный к центру  тяжести подошвы фундамента, кН•м;

- момент сопротивления фундамента;

 м². 

Определяем  :

, где

N = 1800 кН;

 кН/м³;

 м;

м;

- высота фундамента, м;  м.

Тогда будет равен:

кН. 
 

Определяем  :

, где

кН*м;

Q = 64 кН.

Отсюда  будет равен:

 кН•м. 

Определяем ,

Подставив числовые значения получим:

м³.

Используя рассчитанные выше данные, определяем :

кПа;

кПа; 

;

кПа.

Проверку краевых  давлений под подошвой фундамента выполняем  по следующим формулам:

- верно.

- верно.

- верно. 

3.5. Расчет осадки 

3.5.1. Расчет осадки  методом послойного  суммирования

Расчет осадки производится методом послойного суммирования.

,

где; м.

;

 м.

Для дальнейших расчетов используем рис. 1.

Для определения  осадки фундамента предварительно заполняем  таблицу 4.

- коэффициент, определяемый  по СНиП 2.02.01-83^* «Основания зданий и сооружений» или по справочникам, определяется в зависимости от и от соотношения ;

 кПа;

- напряжение от веса грунта  под подошвой фундамента, кПа;

- модуль упругости грунта, кПа;  задан в задании. 

Рис.1. Расчет осадки по методу послойного суммирования 

Для определения осадки фундамента предварительно заполняем таблицу 4.

- коэффициент, определяемый  по СНиП 2.02.01-83^* «Основания зданий и сооружений» или по справочникам, определяется в зависимости от и от соотношения ;

 кПа;

- напряжение от веса грунта  под подошвой фундамента, кПа;

- модуль упругости грунта, кПа;  задан в задании.

Таблица 4

 определяется по следующей  формуле:

,

 и формула для нахождения  примет вид:

;

Последующее определение  производим следующим образом:

;

 определяется по следующей  формуле:

;

Последующее определение  производим следующим образом:

;

Расчет ведем  до тех пор, пока не выполнится условие:

 

Расчет  осадки

Для расчета  осадки используем следующую формулу:

,

где ;

- среднее напряжение от конструкции  в пределах элементарного слоя.

Тогда будет равняться:

;

Подставив числовые значения, получим:

 м.

Полученная осадка должна удовлетворять следующим  требованиям:

,

где - предельно допустимая осадка, зависит от вида конструкций:

В нашем случае каркас – железобетонный, следовательно, м.

;

 м;

Вывод: Осадка фундамента лежит в пределах, допускаемых нормами. 

3.6. Проверка слабого подстилающего слоя

Выполняется только в том случае, если:

;

 кПа;

 кПа.

Вывод: проверка слабого подстилающего слоя не требуется, т.к. сопротивление грунтов

отличаются не намного. 

3.7. Проверка дна котлована на прорыв грунтовыми водами

Проверка дна  котлована на прорыв грунтовыми водами выполняется в следующем случае:

      

В нашем случае:   =2,1*10^-6     =2,5*10^-3

Вывод: проверка дна котлована на прорыв не требуется, т.к. коэффициенты фильтрации грунтов отличаются не намного. 

4. Расчет свайного  фундамента 

4.1. Определение глубины заложения подошвы ростверка

Принимаем низкий ростверк.

Свайный фундамент считаем по первой скважине с самыми неблагоприятными условиями.

Подошва ростверка  должна располагаться ниже глубины  сезонного промерзания грунта.

Принимаю высоту ростверка  = 1,8 м.

Отметка обреза фундамента ниже планировочной на 0,150 м.

Глубина заложения подошвы ростверка =  1,95 м. 

4.2.  Определение несущей способности сваи

Принимаю сваю С8-30. Класс бетона В20.

Рис. 2. Расчетная  схема сваи

Определение несущей  способности висячей забивной сваи выполняем по следующей формуле:

,

где - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый ;

, - коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и на боковой поверхности сваи соответственно (по табл. 3 (1)): = 1,0; = 1,0 – при погружении сплошных с закрытым нижним концом свай дизельными молотами

- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (по табл. 1 (1)):

Для суглинков мягкопластичных (I_L = 0,6) при глубине погружения нижнего конца сваи 10,35м

 нахожу интерполированием:  кПа

- площадь опирания на грунт  сваи,  м², м²;

- наружный периметр поперечного  сечения сваи: = 1,2 м;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи (по табл. 2): нахожу интерполированием:

 

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи:

 

4.3. Определение требуемого  количества свай под одну колонну

,

где кН;

- коэффициент нежности. - т.к. способ определения - аналитический;

 кН/м³;