Исходные данные
Здание трехпролетного административного здания (пролеты L=6 м) длиной 24 м и высотой 3,3 м расположено на площадке со спокойным рельефом. Геологический разрез представлен четырьмя инженерно-геологическими слоями с различными физико-механическими условиями. Характер их залегания спокойный. По имеющимся данным геологических разрезов залегании грунтовых слоев пологое с падением с запада на восток. При инженерных изысканиях грунтовые воды встречены на глубине 5,3 м от дневной поверхности по скважине 6. Основание под фундаменты представлены следующими грунтами:
Основные физико-механические характеристики грунтов основания
Табл. 1
|
g, кН/м3 |
gs, кН/м3 |
W |
WL |
WP |
C, кПа |
f, град. |
E, МПа |
1 (почвенно-растительный слой) |
17,7 |
|
|
|
|
|
|
|
2 суглинки |
17,1 |
26,8 |
0,16 |
0,36 |
0,22 |
20 |
20 |
18 |
3 суглинки |
18,03 |
27,1 |
0,17 |
0,27 |
0,12 |
15 |
23 |
15 |
4 сунглинки |
18,8 |
27,1 |
0,14 |
0,24 |
0,12 |
32 |
23 |
25 |
Нагрузки действующие на обрез фундамента имеют следующие значения:
Вертикальная составляющая нагрузки Nср=2791кН;Nкр=1396кН
моментная нагрузка Мкр=50 кНм.
Анализ инженерно-геологических условий
Выполняем анализ инженерно-геологических условий площадки путем определения производных и классификационных характеристик грунтов. При этом выполняется анализ установленных характеристик грунта на предмет использования его в качестве основания фундаментов.
ИГЭ-1 – слой насыпного грунта, мощностью 1,2м (по условию). Удельный вес которого =17,7 кН/м3 – грунт не может использоваться в качестве основания в связи со своей неоднородностью и большим содержанием органических включений. Грунт подлежит срезке.
ИГЭ-2 – суглинки твердые мощностью 3,3 м (по условию).
– удельный вес сухого грунта
,
кН/м3; (1)
– коэффициента пористости
; (2)
– удельный вес грунта во взвешенном в воде состоянии
,
кН/м3; (3)
где w – удельный вес воды, принимается равным 10 кН/м3;
– степени влажности
; (4)
– число пластичности
; (5)
данный грунт является суглинки .
– показатель текучести
; (6)
грунт находится в твердом состоянии в соответствии с табл. 13.
– полная влагоемкость
; (7)
Полная влагоемкость грунта превышает влажность грунта на границе текучести, следовательно грунт нельзя использовать в качестве естественного основания при условии, что площадка строительства потенциально подтопляемая.
– показатель текучести полностью водонасыщенного грунта
. (8)
Поскольку коэффициент пористости е<1, а степень влажности меньше 0.7 грунт может использоваться в качестве естественного основания фундаментов с учетом, что грунт не будет находиться в водонасыщенном состоянии во время устройства фундаментов и эксплуатации сооружения.
И
ГЭ-3
– суглинок. Мощность слоя 3,6 м. Для
суглинков производные и классификационные
характеристики определяются в следующем
объеме:
– удельный вес сухого грунта
,
кН/м3;
– коэффициента пористости
- по плотности сложения суглинки
– удельный вес грунта во взвешенном в воде состоянии
,
кН/м3;
– степени влажности
;
песок является влажным.
По совокупности основных и производных характеристик песчаного грунта, а именно коэффициент пористости е<1, а степень влажности меньше 0.7 грунт также может использоваться в качестве естественного основания фундаментов.
И
ГЭ-4
– суглинки. Мощность слоя 100 м. – удельный
вес сухого грунта
,
кН/м3;
– коэффициента пористости
;
– удельный вес грунта во взвешенном в воде состоянии
,
кН/м3;
– степени влажности
;
– число пластичности
- данный грунт является суглинком в
соответствии с табл. 11 [].
– показатель текучести
- грунт находится в полутвердом состоянии
в соответствии с табл. 13 [].
– полная влагоемкость
; (7)
– показатель текучести полностью водонасыщенного грунта
. (8)
Поскольку коэффициент пористости е<1, но степень влажности больше 0.7 грунт допускается использовать в качестве естественного основания.
По результатам исследования производных характеристик грунтов основания и из условия экономного использования строительных материалов и работ принимаем в качестве основания грунт второго инженерно-геологического элемента ИГЭ-2 – супесь твердой консистенции.