Глава 2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

2.1. Классификация грунтов.

ИГЭ№2. Песок средней крупности, средней плотности, влажный.

e=ρ_s(1+W)/ ρ-1=2.65(1+0,15)1.92=0,59,

S_r=W*ρ_s/(e*ρ_w)=0.15*2.65/(0.59*1.0)=0.67

R_o=400кПа

ИГЭ№3. Супесь твёрдая.

I_p=W_l-W_p=24-19=5

I_l=(W-W_p)/I_p=(18-19)/ 5=-2

e=ρ_s(1+W)/ ρ-1=2.68(1+0,18)2.1=0,50,

R_o=300кПа

ИГЭ№4. Глина тугопластичная.

I_p=W_l-W_p=37-17=20

I_l=(W-W_p)/I_p=(20-17)/20=0.15

e=ρ_s(1+W)/ ρ-1=2.7(1+0,2)2.0=0,62,

R_o=530кПа

ИГЭ№5. Глина тугопластичная.

I_l=(W-W_p)/I_p=(20-18)/20=0.45

e=ρ_s(1+W)/ ρ-1=2.7(1+0,27)2.1=0,63,

R_o=370кПа

2.2. Построение инженерно-геологических разрезов

Контур здания показан мелкой штрихпунктирной штриховкой. Уровень, до которого производится выравнивание площадки строительства показан крупной горизонтальной штриховкой. Сечение, для которого рассчитываем фундамент мелкого заложения и свайный фундамент показан крупной вертикальной штриховкой.

Глава 3. Расчёт и проектирование Фундамента мелкого заложения.

3.1. Общие положения.

Строительство ведётся в г. Казань. Расчёт и проектирование фундамента мелкого заложения производим в сечении, расположенном на расстоянии 12 м вправо от северо-западного угла здания. В этом сечении на грунт действует нагрузка 600кН. Проектируемое здание - Двухэтажный детский сад с кирпичными стенами и колоннами.. Предельные деформации основания для данного типа здания S_max=8 см.

3.2. Определение глубины заложения фундамента.

Глубина заложения фундамента зависит от глубины промерзания. Глубина заложения d>k*d_fn, где

d_fn– нормативная глубина промерзания. Для г. Москва d_fn=1,65 м

k – коэффициент, учитывающий температурный режим здания. k=0.4

Значит d>0.4*1.65=0.66м.

Глубина заложения фундамента зависит от конструктивных соображений. Минимальная глубина погружения стакана в грунтовый массив 0,15м, минимальная высота железобетонного строительного стакана 0,6 м, минимальная высота плиты. на которую устанавливается стакан 0,25 м. Значит минимальная глубина заложения фундамента по конструктивным соображениям d>0.15+0.25+0.6=1.0 м.

3.3. Определение размеров подошв.

b₁ = (3/2*(N/R₀ – γ*d))^1/2 = 1.3 м.

R₁=(γ_C1*γ_C2)*[M_γ*b*k_z+M_q*γ’*d+M_c*C]/k=1.4*1.2*[1.68*1.3*18.84+7.71*1*16.68+9.58]=301.3кПа

b₁ = (3/2*(N/R₀ – γ*d))^1/2 = 1.5 м.

R₁=(γ_C1*γ_C2)*[M_γ*b*k_z+M_q*γ’*d+M_c*C]/k=1.4*1.2*[1.68*1.5*18.84+7.71*1*16.68+9.58]=312кПа

Вывод: b=1.3м, l=2.3м, d=1м, R=312кПа

Вычисление осадки фундамента мелкого заложения производим методом послойного суммирования для выбранного сечения.P=N/l*b=600/2.3*1.5=173.9 кН

P_o=P- γ΄d=212.12-19.4=157.25 кН

Строим эпюру σ_zp= αP_o.

3.4. Определение вероятной осадки фундамента.

Вычисление осадки фундамента мелкого заложения производим методом послойного суммирования для выбранного сечения.

Строим эпюру σ_zg= γ*z. Справа от оси Z откладываем эпюру σ_zg, уменьшенную в 5 раз. Находим точку пересечения с эпюрой σ_zp, ордината которой является границей сжимаемой толщи (3.7 м).

Рассчитываем σ_zсp= σ_zсpi-σ_zcpi+1, осадку каждого слоя s_i= β*σ_zcpi*h_i/E_i

Общая осадка ФМЗ будет равна сумме осадок всех слоёв в пределах сжимаемой толщи.

S=0.0126м. Сравним полученную осадку с предельной S_max=8 см, 0.0126м < 0.08 м, значит, размеры фундамента подходят для данной нагрузки при выборе в качестве опорного слоя ИГЭ№3, супеси твёрдой.