Проектирование фундаментов под 7-этажное здание в открытом котловане

  - безразмерный коэффициент = 0,8

- вертикальные напряжения

-  коэффициент Пуассона:

Е - модуль общей (линейной) деформации

    

 

 

 

 

 

 

Штамповые испытания  грунта отобранного на глубине заложения 9 м. штампом d=27,7см – V слой "Суглинок тугопластичный"

                  

 

 

                  

S₁= 2,2мм                                                       S₂= 2,94мм

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

Осадка в каждом грунтовом  слое складывается из осадок входящих в него элементарных слоев полных и неполных.

II слой (1 элементарный слой):

 

III слой (2 элементарных слоя):

IV слой (2 элементарных слоя):

 

V слой (4 элементарных слоя):

 

Суммарная осадка S₁=0,41+0.41+0.24+0,7=1.76<S_ПРЕД=10 см

_{Следовательно, относительная осадка не превышает максимальную.}

 

 

 

Столбчатый  фундамент под колонну.

 

Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования

_{а) Вычисление ординат  эпюры природного давления}    

_{На границе  I и II слоев:}  

_{На отметке подошвы фундамента:}   

_{На границе  II и III слоев:}   

_{На границе  III и IV слоев:}   

_{На границе  IV и V слоев:}   

_{с учетом давления толщи воды}  

_{В V слое на глубине 0.75м}

_{В V слое на глубине 2.85м}

_{В V слое на глубине 3м}

_{В V слое на глубине 3.82м}

_{В V слое на глубине 4м}

_{В V слое на глубине 4.35м}

_{В V слое на глубине 5.2м} 

 

 

вычитание ординат  вспомогательной эпюры 0,2 σzg,i

Таблица 11

	30.6	36.9	53.7	76.38	87.66	98.66	113.0	153.18	156.0	171.7	175.2	198.1	181.8
0,2*	6.12	7.38	10.74	15.27	17.53	19.73	22.6	30.63	31.2	34.34	35.04	39.62	36.37

 

 

_{б) Вычисления ординат  эпюры дополнительного  давления}    

Сначала вычисляется верхняя  ордината эпюры σ_zp0 непоср. под подошвой фундамента при z = 0:

 

Затем вычисляются  другие ординаты по формуле  для различных глубин zi откладываемых от подошвы фундамента. Коэффициенты αi для условий данного примера берутся в зависимости от отношения длины фундамента стены l к ширине фундамента b, то есть =2.1/2.1=1 (принимается таблице) Вычисления удобно вести в табличной форме

 

                                                                                                              Таблица 12

			кПа	Слои
0	0	1	205	II-Супесь твердая
1.143	0.8	0.67	137.35
1.333	1.4	0.55	112.75	III- песок мелкий, плотный, маловлажный
1.9	2	0.36	73.8
2.47	2.6	0.24	49.2	IV- песок средней крупности, средней плотности, насыщ. водой
3.0	3.2	0.18	36.9
3.5	3.7	0.13	26.6	V- суглинок тугопластичный
4	4.2	0.1	20.5
4.95	5.2	0.072	14.76
5.76	6.05	0.0545	11.17
5.9	6.2	0.052	10.6
6.69	7.02	0.041	8.4

 

 

 

_{Из  рис. 5. Высота сжимаемой толщи H=7.55м}

 

 

Рис. 5. Эпюра природного и дополнительного давлений

 

Вычисление деформационных характеристик слоев грунта основания.

 

После вычисления ординат  и построения эпюр природного σ_zg , 0,2σ_zg и дополнительного σ_zp давлений появилась возможность увидеть, каким было в середине каждого (i-го) грунтового слоя давление σ_zg,i от собственного веса вышележащей толщи грунтов в природном состоянии и каким стало полное давление σ_z^полное=σ_zg +σ_zp , когда к природному давлению добавилось давление

σ_zp от построенного сооружения. Это позволяет получить интервал изменения напряжения и соответствующий ему интервал изменения коэффициентов пористости e по компрессионной кривой или осадки s по графику испытаний штампом, которые необходимы для расчета деформационных характеристик грунта m_o , m_v , Е

 

 

Компрессионные испытания грунта отобранного на глубине заложения 2 м. – II слой "Супесь твердая".

 

;            , где

-  коэффициент сжимаемости

-  коэффициент относительной  сжимаемости

е - коэффициент пористости

- вертикальные напряжения

-  коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения грунта:

 для песков и супесей  = 0,74 ; для суглинков = 0,62 ; для глин = 0,40

Е - модуль общей (линейной) деформации

                      , e₁=0.454; e₂=0.447;

 

            

 

_{Модуль  деформации:}

 

Компрессионные испытания грунта отобранного на глубине заложения 3.5 м. – III слой "Песок мелкий, плотный, маловлажный".

 

                      , e₁=0.526; e₂=0.521;

            _{Модуль деформации:}

 

 

 

Штамповые испытания  грунта отобранного на глубине заложения 4.5 м. штампом d=27,7см – IV слой "Песок средней крупности, средней плотности, насыщенный

водой"

                  

 

 

                  

S₁= 0,52мм                                                       S₂= 0,88мм

 

 

 

 

 

 

 

Штамповые испытания  грунта отобранного на глубине заложения 9 м. штампом d=27,7см – V слой "Суглинок тугопластичный"

                  

 

 

                  

S₁= 1,91мм                                                       S₂= 2,4мм

 

 

 

 

 

 

    Осадка в каждом грунтовом слое складывается из осадок входящих в него элементарных слоев полных и неполных.

II слой (1 элементарный слой):

 

III слой (2 элементарных слоя):

IV слой (2 элементарных слоя):

 

V слой (2 элементарных слоя):

 

Суммарная осадка S₁=0,41+0.44+0.16+0,15=1.16<S_ПРЕД=10 см

_{Следовательно, относительная осадка не превышает максимальную.}

Относительная разность осадок

 

 

 

 

 

Свайный фундамент под наружную стену.

Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования

_{а) Вычисление ординат  эпюры природного давления}    

_{На границе  I и II слоев:}  

_{На отметке подошвы фундамента:}   

_{На границе  II и III слоев:}   

_{На границе  III и IV слоев:}   

_{На границе  IV и V слоев:}   

_{с учетом давления толщи воды}  

_{В V слое на глубине 2.85м}

_{В V слое на глубине 3м}

_{В V слое на глубине 3.82м}

_{В V слое на глубине 4м}

_{В V слое на глубине 9.018м}

      _{На подошве условного фундамента}

 

вычитание ординат  вспомогательной эпюры 0,2 σzg,i

 

Таблица 13

	30.6	36.9	53.7	76.38	87.66	98.66	153.18	156.0	171.7	175.2	187.6	271.17
0,2*	6.12	7.38	10.74	15.27	17.53	19.73	30.63	31.2	34.34	35.04	37.5	54.23

 

 

_{б) Вычисления ординат  эпюры дополнительного  давления}    

Сначала вычисляется верхняя  ордината эпюры σ_zp0 непоср. под подошвой фундамента при z = 0:

 

Затем вычисляются  другие ординаты по формуле  для различных глубин zi откладываемых от подошвы фундамента. Коэффициенты αi для условий данного примера берутся в зависимости от отношения длины фундамента стены l к ширине фундамента b, то есть =71.2/1,82>10 (принимается по последней колонке таблицы) Вычисления удобно вести в табличной форме

 

Таблица 14

			кПа		Слои
0	0	1	175.8	0.728	V- суглинок тугопластич- ный
0.8	0.728	0.881	154.88	0.728
1.6	1.456	0.642	112.86	0.728
2.4	2.184	0.477	83.85	0.728
3.2	2.912	0.374	65.75	0.728
3.6	3.276	0.337	59.24	0.364
4	3.64	0.306	53.8	0.364
4.4	4.004	0.280	49.22	0.364
4.8	4.368	0.258	45.35	0.364

 

 

 

 

_{Из  рис. 6. Высота сжимаемой толщи H=3.85м}

Рис. 6.

 

Штамповые испытания  грунта отобранного на глубине заложения 9 м. штампом d=27,7см – V слой "Суглинок тугопластичный"

                  

 

 

                  

S₁= 4,21мм                                                       S₂= 11,7мм

 

 

    

 

 

 

 

 

_{Осадка  допустимая.}

 

 

Свайный фундамент  под колонну.

Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования

_{а) Вычисление ординат  эпюры природного давления}    

_{На границе  I и II слоев:}  

_{На отметке подошвы фундамента:}   

_{На границе  II и III слоев:}