Расчетное сопротивление грунта

При расчете деформаций основания фундаментов с использованием расчетных схем, среднее давление под подошвой фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания , определяемого по формуле:

(4.1)

где и - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 4.1;

- коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта ( _Iи ) определены непосредственными испытаниями, и =1.1

= 8,55- коэффициенты, принимаемые по таблице 3.3;

- коэффициент, принимаемый равным единице при < 10 м; +0.2при ≥ 10 м (здесь =8 м);

- ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной допускается увеличивать на );

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

- то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м ;

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

- глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле. При плитных фундаментах за принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки;

- глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);

(4.2)

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

- толщина конструкции пола подвала, м

- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м ;

При бетонной или щебеночной подготовке толщиной допускается увеличивать на .

Таблица 4.1

Грунты	Коэффициент	Коэффициент для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте , равном
4 и более	1,5 и менее
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и пески, кроме мелких и пылеватых	1.4	1.2	1.4
Пески мелкие	1.3	1.1	1.3
Пески пылеватые: маловлажные	1.25	1.0	1.2
Пески пылеватые:влажные насыщенные водой	1.1	1.0	1.2
Глинистые, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя 1.2	1.25	1.0	1.1
Тоже, при	1.2	1.0	1.1
Тоже, при	1.1	1.0	1.0

Таблица 4.2

Угол внутреннего трения , град.	Коэффициенты
		1,00	3,14
	0,01	1,06	3,23
	0,03	1,12	3,32
	0,04	1,18	3,41
	0,06	1,25	3,51
	0,08	1,32	3,61
	0,10	1,39	3,71
	0,12	1,47	3,82
	0,14	1,55	3,93
	0,16	1,64	4,05
	0,18	1,73	4,17
	0,21	1,83	4,29
	0,23	1,94	4,42
	0,26	2,05	4,55
	0,29	2,17	4,69
	0,32	2,30	4,84
	0,36	2,43	4,99
	0,39	2,57	5,15
	0,43	2,73	5,31
	0,47	2,89	5,48
	0,51	3,06	5,66
	0,56	3,24	5,84
	0,61	3,44	6,04
	0,66	3,65	6,24
	0,72	3,87	6,45
	0,78	4,11	6,67
	0,84	4,37	6,90
	0,91	4,64	7,14
	0,98	4,93	7,40
	1,06	5,25	7,67
	1,15	5,59	7,95
	1,24	5,95	8,24
	1,34	6,34	8,55
	1,44	6,76	8,88
	1,55	7,22	9,22
	1,68	7,71	9,58
	1,81	8,24	9,97
	1,95	8,81	10,37
	2,11	9,44	10,80
	2,28	10,11	11,25
	2,46	10,85	11,73
	2,66	11,64	12,24
	2,88	12,51	12,79
	3,12	13,46	13,37
	3,38	14,50	13,98
	3,66	15,64	14,64

Пример 4.1

Определить расчетное сопротивление грунта основания для ленточного фундамента шириной = 1,4 м при следующих исходных данных. Проектируемое здание — 9-этажное крупнопанельное с жесткой конструктивной схемой. Отношение длины его к высоте = 1,5. Глубина заложения фундаментов от уровня планировки по конструктивным соображениям принята = 1,7 м. Здание имеет подвал шириной = 12 м и глубиной = 1,2 м. Толщина слоя грунта от подошвы фундамента до пола подвала = 0,3 м, толщина бетонного пола подвала = 0,2 м, удельный вес бетона = 23 кН/м³. Площадка сложена песками мелкими средней плотности маловлажными. Коэффициент пористости = 0,74, удельный вес грунта ниже подошвы = 18 кН/м³, выше подошвы = 17 кН/м³. Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик приняты по справочным таблицам, приведенным в гл. 1: = = 32º, = = 2 кПа, = 28 МПа.

Для вычисления расчетного сопротивления грунта основания по формуле (4.1) принимаем: по табл. 4.1 для песка мелкого маловлажного и здания жесткой конструктивной схемы при = 1,5, = 1,3и = 1,3; по табл. 4.2 при = 32º = 1,34; = 6,34 и = 8,55. Поскольку значения прочностных характеристик грунта приняты по справочным таблицам, = 1,1. При =1,4 м < 10 м = 1.

Приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала по формуле (4.2):

По формуле (4.1) определяем:

Подпорные стены

Подпорные стены — одно из широко распространенных видов строительных конструкций, используемых в гидротехническом, гидромелиоративном и дорожном строительстве.

Они используются в различных областях строительства для ограждения:

-откосов, насыпей и выемок, при невозможности выполнения откосов с требуемыми уклонами;

-террас, располагаемых по генплану в различных уровнях;

-отдельных приподнятых или заглубленных по требованиям технологии участков, внутри или вне сооружений.

Также используются они для крепления котлованов, траншей, устройства водовыпусков, искусственных водоемов, водобойных колодцев и т.д.

Подпорными стенами называются сооружения, предназначенные для ограждения грунта или сыпучих тел от обрушения.

Подпорные стены по конструктивному решению подразделяются на массивные, тонкостенные и парусного типа. Массивные подпорные стены имеют примерно одинаковые размеры по высоте и ширине. Формы поперечных сечений массивных стен представлены на рис. 4.1.

Рис. 5.1 Массивные подпорные стены

Устойчивость массивных подпорных стен на сдвиг и опрокидывание обеспечивается их собственным весом.

Некоторые формы поперечного сечения тонкостенных подпорных стен уголкового профиля представлены на рис. 5.2 и 5.3

Устойчивость тонкостенных подпорных стен обеспечивается собственным весом стены и фунта, вовлекаемого конструкцией стены в работу, либо защемлением стен в основание (гибкие подпорные стены и шпунтовые ограждения).

Рис. 5.2. Тонкостенные подпорные стены: а — консольные; б — с анкерными тягами; в — контрфорсные

Рис. 5.3. Сопряжение лицевых и фундаментных плит: а — с помощью щелевого паза; б — с помощью петлевого стыка

В последнем случае возникает напряженное состояние грунта в заглубленной части шпунтов.

Массивные и тонкостенные стены можно устраивать с наклонной подошвой или с дополнительной анкерной плитой (рис. 5.4), обеспечивающей устойчивость стены при сдвиге.

Рис. 5.4. Сборные подпорные стены: а — с анкерной плитой; б — с наклонной подошвой

Гибкие подпорные стены и шпунтовые ограждения можно выполнять из деревянного, железобетонного и металлического шпунта специального профиля. При небольшой высоте используются консольные стены; высокие стены заанкеривают, устанавливая анкеры в несколько рядов (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Схема гибких подпорных стен: а — консольные; б — с анкерами

6. Порядок решения задач и данные по вариантам

Студент получает номер варианта и по табл. 6.1, из строки, соответствующей этому номеру, выбирает данные, необходимые для решения задач.

Для задач по разд. 1 необходимы второй и третий столбцы табл. 6.1. В них приведены номера строк табл. 6.2 и 6.3, из которых выбираются данные варианта по гранулометрическому составу (табл. 6.2) и по физико-механическим свойствам грунтов (табл. 6.3). Для каждого из грунтов задания студент вычисляет расчетные характеристики по формулам 6÷13 табл. 1.2 и, в дальнейшем, в соответствии с заданиями 1.1-1.6 классифицирует свои грунты по соответствующим таблицам.

Для задач по разд. 2 все необходимые данные приведены в табл. 6.1 в строке, соответствующей номеру задания.