Oценка инженерно-геологических условий строительства

 
 

     1.2 Оценка условий  залегания грунтов  основания

     Все слои грунта являются надежными, что  наиболее благоприятно для строительства.

 

      2. Оценка проектируемого  здания. 
 

     2.1 Характеристика здания 

Необходимо  выполнить следующие оценки:

1)Определение  степени ответственности здания:

      Проектируемое здание имеет вторую степень ответственности;

2)Анализ  объемно-планировочного решения  здания:

      Cхема 1. Жилой дом повышенной этажности с поперечными несущими стенами. Cтены из крупных блоков, наружные продольные стены - самонесущие. Междуэтажные перекрытия – сборный, железобенный настил. Здание в осях 1-3 имеет подвал. Отметка пола подвала -2,2 м. Отметка пола 1 этажа +0,000 на 0,8м выше отметки планирования.

3)Тип  конструктивной схемы:

      Здание  с жесткой конструктивной схемой.

4)Чувствительность  к неравномерным осадкам и  определение предельно допустимых  деформаций здания:

      Проектируемое здание относится ко второй категории  чувствительности и неравномерным  осадкам. 

      2.2 Определение нагрузок  на фундаменты. 

Все нагрузки, действующие на фундаменты берутся  по заданию. 

     2.3 Анализ вариантов  фундаментов под  здание 

     В завиcимоcти от инженерно-геологических условий строительства, конструктивных особенностей зданий возможны различные варианты устройства оснований и фундаментов (ленточные, столбчатые, свайные, плитные и др.), изменением глубины их заложения, способом устройства, используемыми строительными изделиями, выбором типа основания (естественное, искусственное) и др.

     Из-за того, что оcнования  cложены прочными грунтами, предпочтительным является фундамент на естественном основании, ленточного (под наружные стены) типа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 Проектирование фундамента мелкого заложения 
 

     3.1 Определение предварительных  размеров фундамента  

     3.1.1 Выбор глубины заложения фундамента  

     а)

       б)

       

     Рисунок 1. Выбор глубины заложения фундамента

     а)ленточный  фундамент с подвалом б) ленточный фундамент без подвала 

     3.1.2 Определение предварительных размеров подошвы фундамента

        Для определения размеров подошвы фундамента рекомендуется иcпользовать графо-аналитический способ.

     Первоначально устанавливается зависимость раcчётного сопротивления грунта R от ширины подошвы фундамента в.  

     

      (3.1)

     где y_c1,y_C2 – коэффициенты уcловий работы, принимаемые по СНиПРК 5.01-102-2002;

     К=1,1;

     M _γ,M_q,M_c  - коэффициенты, принимаемые по СНиП РК 5.01-102-2002;

     k_z  -  коэффициент, зависящий от размера подошвы фундамента;

     b - ширина подошвы фундамента, м;

          γ₁₁ - раcчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;

     у¹₁₁ - оcреднённый по слоям удельный вес грунта, залегающего выше отметки заложения фундамента , определяемый по формуле

                   

                                                                                                  (3.2)

     d₁ - глубина заложения фундаментов бесподвальных cооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала , определяемая по формуле

                            

     

                                 (3.3)

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

     h_cf- - толщина конструкции пола подвала ,принимаем 0,1м;

     y_cf- - 24 кН/м³ -удельный вес бетона;

     d_b ~ глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала (для сооружений с подвалом шириной В < 20м и глубиной свыше 2 м принимается d_b -2 м; при ширине подвала В>20м принимается db = 0);

     С₁₁ - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа.

          Результаты вычислений наносятся  на график в виде функции  1,2R = f₁, (b) -внецентренно нагруженный фундамент.

     Далее устанавливается зависимость краевых  давлений по подошве фундамента от его ширины:

     - ленточный фундамент

                         

                                           (3.4),

     где N₀₁₁ - расчётная вертикальная нагрузка, действующая на уровне верха фундамента для второго предельного состояния, кН;

     η- коэффициент соотношения сторон фундамента;

     b - ширина подошвы фундамента, м;

     у_тt, - среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его обрезах, принимаемое равным 20 кН/м3;

     d - глубина заложения фундамента, м;

       M₀₁₁, - момент всех сил относительно центра подошвы фундамента, для второго предельного состояния, кН-м.

     Результаты  вычислений наносятся на график в  виде функции Р_max = f ₂ (b). 

     Требуемые размеры подошвы фундамента устанавливается  по точке пересечения графиков 1.2R= f₁ (b) и P_max=f2(b). Эта точка отвечает соблюдению условия P_max= 1,2R. Зная величину b и коэффициент соотношения сторон η, определяется длина подошвы столбчатого фундамента l = ηb.

     - ленточный фундамент с подвалом сечение 1-1

     

     =1,1*(34в+368,3)

     R₁= 1,1*(34*1+368,3)=442,53*1,2=531 кПа

     R₂= 1,1*(34*2+368,3)=480*1,2=576 кПа

     R₃= 1,1*(34*3+368,3)=517*1,2=620 кПа 
 

      кН 

     P_max1=  830 кН 

     P_max2=375 kH 

     P_max3=250 kH

                      
 
 
 
 

      

  R,Pmax,кПа

                         
 
 
 
 

                                              1,2R 
 

                                                  Рmax

                                                       b, м 
 

Рисунок 3.2. Графический способ определения размеров подошвы ленточного фундамента (сечением 1-1) 

     - ленточный фундамент без подвала сечение 3-3 

     

     R₁= 1,1*(34*1+286,1)=352*1,2=422 кПа

     R₂= 1,1*(34*2+286,1)=390*1,2=468 кПа

     R₃= 1,1*(34*3+286,1)=427*1,2=512 кПа

     R₃= 1,1*(34*4+286,1)=464*1,2=557 кПа 

      кН 

     P_max1=  1039 кН 

     P_max2=693 kH 

     P_max3=523 kH 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      

  R,Pmax,кПа

                         
 

 
 

                                              1,2R

                                                    Рmax 

                                                

                                                       b, м 

               

Рисунок 3.3. Графический способ определения размеров подошвы

ленточного фундамента (сечением 3-3) 

     3.1.3 Конструирование фундамента

1. подбираем унифицированные конструкции фундамента по 
   справочным данным:

      - для ленточного фундамента сечением 1-1: ФЛ 14.24 (b=1,4; L=2,4; h=0.3 м)

      - для ленточного фундамента сечением 3-3: монолитная подушка (b=4;h=0,5м)

2. определяется вес фундамента G_f11 и грунта на его уступах 
   G_g11 по конструктивному решению фундамента;

  - для ленточного фундамента сечением 1-1: G_f11=30,47 кН; G_g11=11,28 кН.

      - для ленточного фундамента сечением 3-3: G_f11=68,2 кН; G_g11=60,9 кН

3. определяем среднее давление по подошве фундамента:

                                                

                                                                                                                 (3.5),

     - для ленточного фундамента сечением  1-1:

      кН ;

     - для ленточного фундамента сечением 3-3:

      кН.(принимаем в=4,5 м, т.к. при в=4 –условие не выполнялось)

     4)определяем  краевые давления по подошве  фундамента:

                                                                    (3.6), 

          - для ленточного фундамента сечением 1-1:

          

          - для ленточного  фундамента сечением 3-3:

           

     5)проверяем  условия: 

                         P₁₁≤R                    (3.7),

                        P_max≤1.2R         (3.8),

                      P_min≥0                   (3.9) 

          

            - для ленточного фундамента сечением 1-1:

                                        

     Условия выполняются, принятые размеры подошвы  фундамента сохраняются.

          - для ленточного фундамента сечением 3-3:

           

     Условия выполняются, принятые размеры подошвы  фундамента сохраняются. 

     4 Определение осадки фундамента