Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
Для правильной оценки пригодности грунтов как основание сооружения необходимо определить их физико-механические свойства и дать полное наименование.
Таблица 1. Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов
| Физико-механические характеристики | Формула расчета | Слои грунта | ||
| 3 | 10 | 5 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Мощность слоя h, м | − | 3 | 2 | не вскрыт |
| Удельный вес грунта при естественной влажности г, кН/м3 | − | 18,0 | 20,5 | 19 |
| Удельный вес твердых частиц гs, кН/м3 | − | 26,9 | 26,6 | 26,6 |
| Естественная влажность щ | − | 0,39 | 0,18 | 0,30 |
| Удельный вес сухого грунта гd, кН/м3 | 
| 13,021 | 17,37 | 14,61 |
| Коэффицент пористости e | 
| 1,065 | 0,531 | 0,82 |
| Удельный вес грунта с учетом взвешивающего веса воды гsb, кН/м3 | 
| 8,18 | 10,84 | 9,12 |
| Степень влжности грунта Sr | 
| 0,985 | 0,901 | 0,973 |
| Влажность на границе текучести щL | − | 0,46 | 0,21 | 0,41 |
| Влажность на границе пластичности щP | − | 0,27 | 0,15 | 0,27 |
| Число пластичности IP | 
| 0,19 | 0,06 | 0,14 |
| Показатель текучести IL | 
| 0,63 | 0,5 | 0,21 |
| Коэффициент фильтрации ka, см/с | − | 2,2∙10-4 | 2,5∙10-7 | 3,0∙10-8 |
| Удельное сцепление с, кПа | − | 14 | 10 | 28 |
| Угол внутреннего трения ц, град | − | 14 | 20 | 18 |
| Модуль деформации E, МПа | − | 7 | 18 | 12 |
| Условное расчетное сопротивление R0, кПа | − | 255,8 | 292,5 | 230 |
Заключение по данным геологического разреза площадки строительства
Слой 3 (верхний) – глина (0,17<Ip=0,19, по табл. Б.11,[1]) Мощность слоя составляет 3м. По показателю текучести глина находится в мягкопластичном состоянии (0,50<IL=0,63<0,75, по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=7МПа. Условное расчетное сопротивление R0=255,8 кПа.
Слой 10 (средний)– супесь (0,01<Ip=0,06<0,7, по табл. Б.11,[1]).Мощность слоя составляет 2м. По показателю текучести супесь находится в пластичном состоянии (0<IL=0,5<1, по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=18 МПа. Условное расчетное сопротивление R0= 292,25 кПа.
Слой 5 (нижний) – суглинок (0,07<Ip=0,14<0,27, по табл. Б.11,[1]). Слой не вскрыт. По показателю текучести суглинок находится в полутвердом состоянии (IL=0,21 по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=12 МПа. Условное расчетное сопротивление R0=230 кПа
Заключение по данным геологического разреза:
природный рельеф площадки строительства спокойный с горизонтальным залеганием грунтов. Слои 3, 5 могут служить основанием для фундаментов. Уровень подземных вод составляет – 2м.
Рис. 1 план участка
Анализ конструктивных особенностей здания и характеристика нагрузок
Здание склада размером 24x36 с железобетонным каркасом, подвальное. Высота в осях А-В равна 18,0 м (3 этажа). На здание действуют знакопеременные моментные нагрузки и поперечные силы.
В качестве возможных вариантов фундаментов принимаем фундамент мелкого заложения и свайный фундамент на забивных призматических сваях.
Фундамент столбчатый №1
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
где N = 2,06 Мн – вертикальная сила, действующая на фундамент;
гср – усредненное значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах;
d = 3,3 м – глубина заложения фундамента от планировочной отметки;
R0 = 292,5 кН – расчетное сопротивление грунта.
Расчетное сопротивление грунта основания R определяется по формуле:
где гс1 и гс2 – коэффициенты условий работы;
k – коэффициент, принимаемый равным 1 так, как прочностные характеристики грунта (ц и с) определены непосредственными испытаниями;
Mг, Mq, Mc – коэффициенты;
kz – коэффициент, принимаемый при b≤10 м равным 1;
b – ширина подошвы фундамента, м;
гII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
г’II – то же, залегающих выше подошвы, кН/м3;
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегабщего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки, м.
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 2,5 м; l = 3,0 м.
Фундамент столбчатый №2
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 3,3 м; l = 4 м.
Фундамент столбчатый №3
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 3 м; l = 3,6 м.
Фундамент столбчатый №4
Назначаем глубину заложения подошвы фундамента на отметке -3,3.
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента мелкого заложения:
Расчетное сопротивления грунта основания:
Уточняем размеры подошвы фундамента:
Проверяем принятые размеры подошвы фундамента:
Следовательно, принимаем d = 3 м; b = 2,5 м.
Расчет осадок ФМЗ №3
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства (п.2.40) определяется методом послойного суммирования по формуле:
где в – безразмерный коэффициент, равный 0,8;
уzpi – значение дополнительного вертикального нормального напряжения на глубине zi от подошвы фундамента, кПа;
hi – толщина i-го слоя, м;
Ei – модуль деформации i-го слоя, кПа;
n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.
Дополнительные вертикальные напряжения в грунте вычисляются по формуле:
уzpi = бi∙ уzp0,
где б – коэффициент, принимаемый по табл.1 приложения 2 в зависимости от соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной о = 2z/b;
уzp0 – вертикальное напряжение в грунте на уровне подошвы фундамента.
Дополнительно вертикальное напряжение в грунте в уровне подошвы фундамента определяют по формуле:
уzp0 = p – уzg0,
где p – среднее давление на грунт от нормативных постоянных нагрузок, кПа;
уzg0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
уzg0=∑гihi,
уzg0 = 18,1∙3+20,5∙0,3 =60,45 кПа;
уzp0 = 324,8 – 60,45 = 261,11 кПа.
Расчет ведется до тех пор, пока не выполнится условие уzp≤0,2уzg.
hi≤0,4b; hi=0,4∙3=1,2; отсюда hi≤1,2 м.
Таблица 2. Определение деформации основания фундамента
| zi, м | hi, м | гi, кН/м3 | о | б | уzpi, кПа | уzgi, кПа | 0,2уzgi, кПа | Ei, кПа | Si, см |
| 0 | 0 | 20,5 | 0,00 | 1 | 99,96 | 224,845 | 44,969 | 18000 | 0 |
| 1,2 | 1,2 | 20,5 | 0,80 | 0,824 | 82,36292 | 249,445 | 49,889 | 18000 | 0,439269 |
| 1,7 | 0,5 | 19 | 1,13 | 0,6755 | 67,5196 | 258,945 | 51,789 | 12000 | 0,225065 |
| 2,9 | 1,2 | 19 | 1,93 | 0,395213 | 39,50347 | 281,745 | 56,349 | 12000 | 0,316028 |
| 4,1 | 1,2 | 19 | 2,73 | 0,241088 | 24,0979 | 304,545 | 60,909 | 12000 | 0,192783 |
| 5,3 | 1,2 | 19 | 3,53 | 0,157775 | 15,7704 | 327,345 | 65,469 | 12000 | 0,126163 |
| 6,5 | 1,2 | 19 | 4,33 | 0,110413 | 11,03628 | 350,145 | 70,029 | 12000 | 0,08829 |
| ∑=1,299308 |
Расчет свайных фундаментов
Для устройства свайных фундаментов применяются забивные призматические сваи квадратного сечения размером 300x300 мм. Расчет заключается в подборе длины сваи, а также определении числа свай в кусте:
где N – нагрузка от вышележащей конструкции, кН;
Fdg – расчетная несущая способность сваи, кН.
где Fd – расчетная несущая способность сваи по грунту, кН;
гk = 1,4 – коэффициент надежности по несущей способности сваи.
Несущая способность сваи рассчитывается по грунту:
где гc – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по табл.1 СНиП 2.02.03-85, кПа;
A – площадь опирания сваи на грунт, м2;
u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
fi – расчетно сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по табл.2, кПа;
hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
гcR, гcf – коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл.3 СНиП 2.02.03-85.
Фундамент свайный №1
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 4.
Фундамент свайный №2
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 5.
Фундамент свайный №3
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность данной сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Тогда принимаем число свай в кусте равным 4.
Фундамент свайный №4
Выбираем сваю l=9 м. Несущая способность сваи по грунту:
Fd = 1∙(1∙5277∙0,09+1,2∙1∙545,78) = 1129,875 кПа;
Число свай в кусте:
Принимаем 1 ряд свай.
Земляные работы
- срезка растительного слоя бульдозером;
- разработка грунта в выемке экскаватором;
- погрузка грунта в транспортные средства или за бровку котлована экскаватором;
- транспортирование грунта самосвалом;
- выгрузка грунта в отвал;
- зачистка дна траншей вручную;
- обратная засыпка бульдозером;
- уплотнение засыпанного грунта вибротрамбовками.
Устройсво фундаментов
2.1 Для свайного фундамента:
Погружение ж/б свай до 12 м в грунты группы 2
- установка арматурных каркасов;
- устройство опалубки;
- подача и укладку бетонной смеси;
- уход за уложенным бетоном;
- разборка опалубки;
- устройство обмазочной и оклеечной гидроизоляции фундамента.
2.2 Для фундамента мелкого заложения:
- установка арматурных каркасов;
- устройство опалубки;
- подача и укладку бетонной смеси;
- уход за уложенным бетоном;
- разборка опалубки;
- устройство обмазочной и оклеечной гидроизоляции фундамента.
Библиографический список
1. ГОСТ 25100-95 “Грунты. Классификация”. М.: Госстрой, 1995.
2. СНиП 2.02.01-83* “Основания зданий и сооружений”. М.: Госстрой, 1983.
3. СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты”. М.: Госстрой, 1985.
4. СНиП 23-01-99 “Строительная климатология”. М.: Госстрой, 2000.
Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
Для правильной оценки пригодности грунтов как основание сооружения необходимо определить их физико-механические свойства и дать полное наименование.
Таблица 1. Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов
| Физико-механические характеристики | Формула расчета | Слои грунта | ||
| 3 | 10 | 5 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Мощность слоя h, м | − | 3 | 2 | не вскрыт |
| Удельный вес грунта при естественной влажности г, кН/м3 | − | 18,0 | 20,5 | 19 |
| Удельный вес твердых частиц гs, кН/м3 | − | 26,9 | 26,6 | 26,6 |
| Естественная влажность щ | − | 0,39 | 0,18 | 0,30 |
| Удельный вес сухого грунта гd, кН/м3 |
| 13,021 | 17,37 | 14,61 |
| Коэффицент пористости e |
| 1,065 | 0,531 | 0,82 |
| Удельный вес грунта с учетом взвешивающего веса воды гsb, кН/м3 |
| 8,18 | 10,84 | 9,12 |
| Степень влжности грунта Sr |
| 0,985 | 0,901 | 0,973 |
| Влажность на границе текучести щL | − | 0,46 | 0,21 | 0,41 |
| Влажность на границе пластичности щP | − | 0,27 | 0,15 | 0,27 |
| Число пластичности IP |
| 0,19 | 0,06 | 0,14 |
| Показатель текучести IL |
| 0,63 | 0,5 | 0,21 |
| Коэффициент фильтрации ka, см/с | − | 2,2∙10-4 | 2,5∙10-7 | 3,0∙10-8 |
| Удельное сцепление с, кПа | − | 14 | 10 | 28 |
| Угол внутреннего трения ц, град | − | 14 | 20 | 18 |
| Модуль деформации E, МПа | − | 7 | 18 | 12 |
| Условное расчетное сопротивление R0, кПа | − | 255,8 | 292,5 | 230 |
Заключение по данным геологического разреза площадки строительства
Слой 3 (верхний) – глина (0,17<Ip=0,19, по табл. Б.11,[1]) Мощность слоя составляет 3м. По показателю текучести глина находится в мягкопластичном состоянии (0,50<IL=0,63<0,75, по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=7МПа. Условное расчетное сопротивление R0=255,8 кПа.
Слой 10 (средний)– супесь (0,01<Ip=0,06<0,7, по табл. Б.11,[1]).Мощность слоя составляет 2м. По показателю текучести супесь находится в пластичном состоянии (0<IL=0,5<1, по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=18 МПа. Условное расчетное сопротивление R0= 292,25 кПа.
Слой 5 (нижний) – суглинок (0,07<Ip=0,14<0,27, по табл. Б.11,[1]). Слой не вскрыт. По показателю текучести суглинок находится в полутвердом состоянии (IL=0,21 по табл. Б.14,[1]). Модуль деформации составляет Е=12 МПа. Условное расчетное сопротивление R0=230 кПа
Заключение по данным геологического разреза:
природный рельеф площадки строительства спокойный с горизонтальным залеганием грунтов. Слои 3, 5 могут служить основанием для фундаментов. Уровень подземных вод составляет – 2м.
Рис. 1 план участка
Дата: 2019-12-10, просмотров: 185.
