II. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов

Конструирование и расчет фундаментов

2015 г.

I. Исходные данные

Расчетные характеристики физико–механических свойств грунтов

Таблица 1.1

	Характеристики физического состояния грунта	Наименование грунта
Песок мелко-зернистый пылеватый, 13	Супесь легкая, пылеватая, с растительными осадками, 12	Суглинок тяжелый с включения-ми гравия и гальки, 4
Для расчета по несущей способности	Удельный вес грунта gI, кН/м3	16,4	15,5	18,3
Угол внутреннего трения fI, град	30,0	17,0	20,0
Сцепление сI, кПа	―	4,0	30,0
Для расчета по деформа-циям	Удельный вес грунта gII, кН/м3	19,2	18,3	21,5
Угол внутреннего трения fII,град	35,0	20,0	24,0
Сцепление сII, кПа	―	5,0	40,0
Удельный вес твердых частиц грунта gs, кН/м3	26,5	26,4	26,5
Влажность W	0,18	0,29	0,15
Предел текучести WL	―	0,31	0,24
Предел раскатывания Wр	―	0,25	0,11
Коэффициент фильтрации kф, см/с	3,5×10-2	1,1×10-5	2,3×10-6
Модуль деформации Е, кПа

Усилия на обрезе фундамента от расчетных нагрузок

В наиболее невыгодных сочетаниях

№ схемы. Сооружение	Вариант	Номер фунд-та	1–е сочетание	2–е сочетание
N0II,кН	M0II,кНм	T0II,кН	N0II,кН	M0II,кНм	T0II,кН
Схема 0. Монтажный цех	Нечетный l =12 м			–400	–20
		–	–		–	–
					–420	–30
4*		–	–		–	–
		–	–		–	–
6*			–		–300	–50

Таблица 1.2

Примечания:

1. В таблице заданы расчетные усилия для расчета по деформациям. Расчетные усилия для расчета по несущей способности и прочности определяются путем умножения заданных усилий на усредненный коэффициент перегрузки n= 1,2. Усилия на ленточные фундаменты даны на 1 м их длины.

2. Знаки усилий: положительное направление поперечной силы – слева направо, момента – по часовой стрелке, при этом положение фундамента – по разрезу на схеме здания.

3. Для фундаментов, у которых номера со звездочками, достаточно определить только размеры в плане, найдя площадь подошвы по формуле

Величина R принимается уже вычисленной для наименее загруженного фундамента с номером без звездочки.

Рис. 1.1. Поперечный разрез и план монтажного цеха (с нумерацией фундаментов)

Рис. 1.2. Геологические условия площадки строительства

Рис. 1.3. Схема размещения здания в плане

II. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов

Таблица 1.3

	Характеристика грунта	Наименование грунта
Песок мелкозернистый пылеватый, 13	Супесь легкая, пылеватая, с растительными осадками, 12	Суглинок тяжелый с включениями гравия и гальки, 4
	, кН/м3	=16,3	=14,2	=18,7
		=0,626 средней плотности	=0,859	=0,417
		=0,385	=0,462	=0,294
	, кН/м3	=10,15



влажный	насыщенный водой	насыщенный водой
		—	0,31–0,25=0,06 супесь	0,24–0,11=0,13 суглинок
		—

пластичное	тугопластичное

	, МПа^-1	10-6=2,58·10-8	10-6=9,29·10-8	10-6=2,83·10-8
m <4·10-8	m =(4÷15)10-8	m <4·10-8
слабосжимаемый	среднесжимаемый	слабосжимаемый

Примечание:

удельный вес скелета грунта, кН/м3;

e - коэффициент пористости;

n - объем пор;

удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды;

удельный вес воды, равный 10,0 кН/м3;

влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению;

степень влажности грунта;

число пластичности;

показатель текучести;

коэффициент бокового расширения грунта при одноосном сжатии (коэффициент Пуассона), который ориентировочно равен для песков – 0,27; супесей – 0,30; суглинков – 0,35; для глин – 0,42;

коэффициент, зависящий от бокового расширения грунта ;

коэффициент относительной сжимаемости.

Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента шириной 1 метр по методике СНиП 2.02.01–83*

где и коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 [2];

k – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта и с определены непосредственными испытаниями, и 1,1, если они приняты по таблицам рекомендуемого прил. 1 [2];

коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [2] в зависимости от значения ;

коэффициент, принимаемый равным 1 при b < 10 м; при b 10 м (где м);

b – ширина подошвы фундамента, м;

расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;

расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, (при наличии нескольких видов грунтов определяется как средневзвешенное

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

глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

где толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

толщина конструкции пола подвала, м;

расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3;

глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной м и глубиной более 2 м принимается м, при ширине подвала B > 20 м принимается ).

При определении значений R отдельных слоев основания (при b =1 м) подвал можно не учитывать, тогда третий член в формуле будет отсутствовать.

Таблица 1.4

	Наименование грунта, залегающего под подошвой фундамента
Супесь,	Суглинок,
Индекс грунта –1	Индекс грунта –2
По табл. 4 [2]		0,51	0,72
	3,06	3,87
	5,66	6,45
По табл. 3 [2]		1,1	1,1
	1,0	1,1