Стаканного типа.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Район строительства – г. Ленинград.

Данные по геологическим изысканиям представлены в табл.1.

Таблица 1

№ варианта	№ скважины	Глу-бина отбо-ра от пов-ти, м	Гранулометрический состав	Плот-ность час-тиц s, г/см^3	Плот-ность грун-та , г/см^3	Влажность %	Пределы пластичности
>2	2-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	<0,1
P	L
9	Скв1	1,7	1	21	25	20	33	2,65	1,65	13,2	0	0
Скв1	2,5	0,5	19,5	27	18,0	35	2,66	2	25,2	0	0
Скв2	5,0	0	6	6	18	70	2,67	2,08	18,4	15	21
Скв2	7,5	0	3	2	5	90	2,74	1,99	27,9	24	44,2
Скв3	12	4	23	24	30,0	19	2,64	1,99	22,5	0	0

ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Исходный материал для проектирования фундаментов - данные инже­нерно-геологических условий строительной площадки и физико-механиче­ские характеристики грунтов, используемых в качестве оснований, даны в табл.1. Характеристики грунтов необходимо вычислять для каждого слоя отдельно, согласно их порядку залегания.

Слой.

Определяем вид песчаного грунта по крупности, его состояние и механические характеристики. =1,65 т/м³; _s=2,65 т/м³; =13,2 %; гранулометрический состав приведён в табл.1.

Наименование песчаного грунта определяем по табл.3 [2]. Масса частиц крупнее 0.1 мм составляет менее 75 % (а именно - 67%). Грунт - песок пылеватый.

Плотность грунта в сухом состоянии:

.

Коэффициент пористости:

.

По табл.5 [2] устанавливаем, что песок пылеватый, рыхлый, т.к. е=0.82>0.8.

Степень влажности:

где r_W = 1.0 т/м³ - плотность воды. Согласно табл.6 [2] - песок маловлажный.

Значения j_n, C_n, Е определяем по табл.8, 10 [2]. j_n = 22°; C_n = 1,5 кПа. Так как грунтрыхлый то он не может быть использован в качестве несущего основания.

Вывод: исследуемый грунт - песок пылеватый, рыхлый, маловлажный, имеющий j_n = 22°; C_n = 1,5 кПа;

Слой.

Определяем вид песчаного грунта по крупности, его состояние и механические характеристики. =2 т/м³; _s=2,66 т/м³; =25,2 %; гранулометрический состав приведён в табл.1.

Наименование песчаного грунта определяем по табл.3 [2]. Масса частиц крупнее 0.1 мм составляет менее 75 % (а именно - 65%). Грунт - песок пылеватый.

Плотность грунта в сухом состоянии:

.

Коэффициент пористости:

.

По табл.5 [2] устанавливаем, что песок пылеватый, средней плотности, т.к. 0,6<е=0.66<0.8.

Степень влажности:

где r_W = 1.0 т/м³ - плотность воды. Согласно табл.6 [2] - песок насыщенный водой.

Значения j_n, C_n, Е определяем по табл.8, 10 [2]. j_n = 4°; C_n = 30 кПа;

Е = 17,91 МПа.

Расчетное сопротивление определяют по табл.12 [2]. R₀ = 100 кПа.

Вывод: исследуемый грунт - песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой, имеющий j_n = 4°; C_n = 30 кПа; Е = 17,91 МПа; R₀ = 100 кПа.

3 слой.

Определяем наименование пылевато-глинистого грунта и его физико-механические свойства, если w=18,4 %; w_P = 15%; w_L = 21%; r_S = 2.67 т/м³; r = 2.08 т/м³.

Наименование пылевато-глинистых грунтов определяют по числу пла­стичности: J_P = w_L - w_P = 21 – 15 = 6%. Согласно табл.4 [2] данный пыле­вато-глинистый грунт является супесью, т.к. 1 < J_P = 6 < 7. По показа­телю текучести определяют состояние суглинка:

.

Согласно табл.7 [2] супесь пластичный, т.к. 0<J_L =0.567<0.75.

Определяют плотность грунта в сухом состоянии:

.

Определяют коэффициент пористости грунта по формуле:

.

По табл.11 [2] определяем показатели прочности грунта: j_n = 26°; C_n=14 кПа. Модуль общей деформации находим по табл.9 [2]. Е =24 МПа, приняв, что суглинки являются аллювиальными.

Определяем расчетное сопротивление R₀. По табл.12 [2] получим R₀ = 300 кПа.

Вывод: исследуемый грунт - супесь пластичная, для которой Е = 24 МПа; j_n = 26°; C_n = 14 кПа; R₀ = 300 кПа.

4 слой.

Определяем наименование пылевато-глинистого грунта и его физико-механические свойства, если w=27,9 %; w_P = 24,0 %; w_L = 44,2 %; r_S = 2.74 т/м³; r = 1.99 т/м³.

Наименование пылевато-глинистых грунтов определяют по числу пла­стичности: J_P = w_L - w_P = 44,2 – 24,0 = 24,2%. Согласно табл.4 [2] данный пыле­вато-глинистый грунт является глиной, т.к. J_P = 24,2 > 17. По показа­телю текучести определяют состояние глины:

.

Согласно табл.7 [2] глина пулутвердая, т.к. 0<J_L =0.19<0.25.

Определяют плотность грунта в сухом состоянии:

.

Определяют коэффициент пористости грунта по формуле:

.

По табл.11 [2] определяем показатели прочности грунта: j_n = 19°; C_n=54 кПа. Модуль общей деформации находим по табл.9 [2]. Е = 21 МПа, приняв, что глины являются аллювиальными.

Определяем расчетное сопротивление R₀. По табл.12 [2] получим R₀ = 281 кПа.

Вывод: исследуемый грунт - суглинок тугопластичный, для которого Е = 21 МПа; j_n = 19°; C_n = 54 кПа; R₀ = 281 кПа.

Слой.

Определяем вид песчаного грунта по крупности, его состояние и механические характеристики. =1,99 т/м³; _s=2,64 т/м³; =22,5 %; гранулометрический состав приведён в табл.1.

Наименование песчаного грунта определяем по табл.3 [2]. Масса частиц крупнее 0.25 мм составляет более 50 % (а именно - 51%). Грунт - песок средней крупности.

Плотность грунта в сухом состоянии:

.

Коэффициент пористости:

.

По табл.5 [2] устанавливаем, что песок средней крупности, средней плотности, т.к. 0.55 < e=0.63 < 0.7.

Степень влажности:

где r_W = 1.0 т/м³ - плотность воды. Согласно табл.6 [2] - песок насыщенный водой, т.к.0,8<S_r=0.94<1.0

Значения j_n, C_n, Е определяем по табл.8, 10 [2]. j_n = 35°; C_n = 1 кПа;

Е = 32 МПа.

Расчетное сопротивление определяют по табл.12 [2]. R₀ = 400 кПа.

Вывод: исследуемый грунт - песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой, имеющий j_n = 35°; C_n = 1 кПа; Е = 32 МПа; R₀ = 400 кПа.

После заполнения сводной таблицы строим инженерно-геологический разрез (рис.1). Заключительным этапом является всесторонний анализ каждого слоя грунта с точки зрения использования его в качестве основания соответствующего типа фундамента:

Сводная таблица характеристик слоёв грунта

Таблица 2

№ слоя	Наименование грунта	Мощность слоя, м	 	s s	d d	,%	L,%	P,%	IP,%	IL	e	Sr	Cn, кПа	n,^o	R0, кПа	Е, МПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	Песок пылеватый, рыхлый, маловлажный	1,8	1,65	2,65	1,46	13,2	-	-	-	-	0,82	0,41	-	-	-	-
16,5	26,5	14,6
2	Песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой	1,7	2	2,66	1,6	25,2	-	-	-	-	0,66	1,02	4	30	100	17,9
20	26,6	16
3	Супесь пластичная	2,6	2,08	2,67	1,76	18,4	21	15	14	0,57	0,52	-	14	26	300	24
20,8	26,7	17,6
4	Глина тугопластичная	3,8	1,99	2,74	1,56	27,9	44,2	24	24,2	0,19	0,76	-	54	19	281	21
19,9	27,4	15,6
5	Песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой	3,1	1,99	2,64	1,62	22,5	-	-	-	-	0,63	0,94	1,0	35	400	32
19,9	26,4	16,2

2.

3.ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА

СТАКАННОГО ТИПА.

3.1. Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании.

3.1.1. Выбор глубины заложения фундамента.

Определим глубину заложения фундаментов под наружную стену с подвальной частью восьмиэтажного жилого дома. Место строительства - г.Ленинград. Грунтовые условия строительной площадки: с поверхности до глубины 2,0 м залегает песок пылеватый, рыхлый, маловлажный; до глубины 3,5 м - залегает песок пылеватый, средней плотности насыщенный водой; до глубины 5,1 м – супесь пластичная; до глубины 9,9 м – глина тугопластичная; глина на разведанную глубину 15,0 м подстилается песком средней крупности, средней плотности, насыщенным водой; уровень грунтовых вод находится на глубине 2,1 м.

Составляем геологическую колонку грунтов, слагающих строительную площадку. Глубина заложения подошвы фундамента устанавливается с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства, необходимости исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундаментов и конструктивных особенностей возводимого здания. В качестве оснований фундаментов можно использовать песок пылеватый, средней плотности. Рыхлый пылеватый песок обладает большой просадочностью. Следовательно, основание фундамента - песок пылеватый, средней плотности.

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания по формуле: , либо по схематической карте [2]. По карте находим, что для г. Ленинграда d_fn = 1,2 м.

Определяем расчетную глубину сезонного промерзания по формуле:

где k_h = 0,7 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, [2] табл.13.

Учитывая, что песок пылеватый, рыхлый, маловлажный не может служить надёжным основанием, глубина заложения фундамента под наружную стену должна находиться не ниже 2 м.

Принимая во внимание то, что в рассматриваемой части здания находится подвал и учитывая инженерно геологические условия строительной площадки, принимаем глубину заложения фундаментов 2,2 м, что больше

Окончательно принимаем d₁ = 2,2 м.

3.1.2. Определение размеров фундамента.

Требуется определить размеры железобетонного фундамента под колонну. Здание многоэтажное с 3-й конструктивной схемой. Глубина заложения фундаментов 2,2 м. Расчетная нагрузка (при коэффициенте надежности g = 1.0) на верхнем обрезе фундамента N_II = 958,8 кН/м. Длина здания L = 37 м, высота H = 25,9 м

Грунтовые условия строительной площадки: с нулевой отметки до глубины 2,0 м залегает песок пылеватый, рыхлый, маловлажный; до глубины 3,5 м - залегает песок пылеватый, средней плотности насыщенный водой; до глубины 5,1 м – супесь пластичная: удельное сцепление С = 14 кПа; угол внутреннего трения j = 26°; расчетное сопротивление R₀ = 300 кПа; до глубины 9,9 м – глина тугопластичная удельное сцепление С = 54 кПа; угол внутреннего трения j = 19°; расчетное сопротивление R₀ = 281 кПа; глина на разведанную глубину 15,0 м подстилается песком средней крупности, средней плотности, насыщенным водой; уровень грунтовых вод находится на глубине 2,1 м.

Сечение фундамента показано на рис.2.

Определяем площадь подошвы фундамента в плане.

.

Ширина квадратного фундамента равна:

.

Так как подземные воды находятся на глубине 2,2 м, то удельный вес грунта определяем с учетом взвешивающего действия воды:

Уточняем расчетное сопротивление грунта.

Так как , то по табл. 43 /8/ γ_с2 = 1.2. Значение определим по формуле:

.

Значение γ_II на отметке подошвы фундамента равно 10 кН/м³. Здание с подвалом, следовательно d_b = 0.

- коэффициент условий работы грунтового основания табл. 43 /8/;

k=1.1 – коэффициент надежности по п. 2.174 /8/;

Коэффициенты, зависящие от ;

k_z=1; при b<10м (b=4,14м - ширина подошвы фундамента)

d₁ – приведенная глубина заложения фундамента;

м;

d_b – глубина подвала (для сооружений с подвалом b<20м и глубиной более 2,0м d_b=2м)

Уточняем значение b₁ при R₁ =584,7 кПа.

.

Принимаем b₁ = 1,4 м. Определяем R₂ при b₁ = 1,4м.

При расчете центрально загруженных фундаментов должны выполняться следующие условия:

Условие, необходимое для расчета по деформациям выполняется. При этом P_ср<P на %, что меньше 5.0%. Следовательно, размеры фундамента подобраны правильно.

---

Дата добавления: 2015-07-16