II. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов

I. Исходные данные

1. Расчетные характеристики физико–механических свойств грунтов

        Таблица 1.1

	Характеристики физического состояния грунта	Наименование грунта
		Песок мелко-зернистый пылеватый, 13	Супесь легкая, пылеватая, с растительными осадками, 12	Суглинок тяжелый с включения-ми гравия и гальки, 4
Для расчета по несущей способности	Удельный вес грунта gI, кН/м3	16,4	15,5	18,3
	Угол внутреннего трения fI, град	30,0	17,0	20,0
	Сцепление с I, кПа	―	4,0	30,0
Для расчета по деформа-циям	Удельный вес грунта gII, кН/м3	19,2	18,3	21,5
	Угол внутреннего трения fII,град	35,0	20,0	24,0
	Сцепление с II, кПа	―	5,0	40,0
Удельный вес твердых частиц грунта gs, кН/м3		26,5	26,4	26,5
Влажность W		0,18	0,29	0,15
Предел текучести W L		―	0,31	0,24
Предел раскатывания W р		―	0,25	0,11
Коэффициент фильтрации k ф, см/с		3,5×10-2	1,1×10-5	2,3×10-6
Модуль деформации Е, кПа		31000	8000	22000

 

Усилия на обрезе фундамента от расчетных нагрузок

В наиболее невыгодных сочетаниях

№ схемы. Сооружение	Вариант	Номер фунд-та	1–е сочетание			2–е сочетание
			N 0II,кН	M 0II,кНм	T 0II,кН	N 0II,кН	M 0II,кНм	T 0II,кН
Схема 0. Монтажный цех	Нечетный l =12 м	1	1480	–400	–20	1640	480	42
		2	700	–	–	850	–	–
		3	1900	440	15	2200	–420	–30
		4*	400	–	–	440	–	–
		5	180	–	–	210	–	–
		6*	690	460	–	710	–300	–50

Таблица 1.2

Примечания:

1. В таблице заданы расчетные усилия для расчета по деформациям. Расчетные усилия для расчета по несущей способности и прочности определяются путем умножения заданных усилий на усредненный коэффициент перегрузки n= 1,2. Усилия на ленточные фундаменты даны на 1 м их длины.

2. Знаки усилий: положительное направление поперечной силы – слева направо, момента – по часовой стрелке, при этом положение фундамента – по разрезу на схеме здания.

3. Для фундаментов, у которых номера со звездочками, достаточно определить только размеры в плане, найдя площадь подошвы по формуле

.

Величина R принимается уже вычисленной для наименее загруженного фундамента с номером без звездочки.

                                         

Рис. 1.1. Поперечный разрез и план монтажного цеха (с нумерацией фундаментов)

 

Рис. 1.2. Геологические условия площадки строительства

 

Рис. 1.3. Схема размещения здания в плане

 

 

II. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов

 

Таблица 1.3

	Характеристика грунта	Наименование грунта
		Песок мелкозернистый пылеватый, 13	Супесь легкая, пылеватая, с растительными осадками, 12	Суглинок тяжелый с включениями гравия и гальки, 4
1	,   кН/м3	=16,3	=14,2	=18,7
2		=0,626 средней плотности	=0,859	=0,417
3		=0,385	=0,462	=0,294
4	, кН/м3	=10,15
5
6
		влажный	насыщенный водой	насыщенный водой
7		—	0,31–0,25=0,06 супесь	0,24–0,11=0,13 суглинок
8		—
			пластичное	тугопластичное
9
10	, МПа-1	10-6=2,58·10-8	10-6=9,29·10-8	10-6=2,83·10-8
		m <4·10-8	m =(4÷15)10-8	m <4·10-8
		слабосжимаемый	среднесжимаемый	слабосжимаемый

Примечание:

 удельный вес скелета грунта,  кН/м3;

e - коэффициент пористости;

n - объем пор;

удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды;

удельный вес воды, равный 10,0 кН/м3;

влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению;

степень влажности грунта;

число пластичности;

показатель текучести;

 коэффициент бокового расширения грунта при одноосном сжатии (коэффициент Пуассона), который ориентировочно равен для песков – 0,27; супесей – 0,30; суглинков – 0,35; для глин – 0,42;

коэффициент, зависящий от бокового расширения грунта ;

коэффициент относительной сжимаемости.

 

 

Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента шириной 1 метр по методике СНиП 2.02.01 – 83*

,

где  и коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 [2];                     

  k – коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта  и с определены непосредственными испытаниями, и 1,1, если они приняты по таблицам рекомендуемого прил. 1 [2];

коэффициенты, принимаемые по табл. 4 [2] в зависимости от значения ;

коэффициент, принимаемый равным 1 при b < 10 м;  при b 10 м (где м);

b –   ширина подошвы фундамента, м;

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

 расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, (при наличии нескольких видов грунтов определяется как средневзвешенное

расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле

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

толщина конструкции пола подвала, м;

расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3;

глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной  м и глубиной более 2 м принимается м, при ширине подвала B > 20 м принимается ).

При определении значений R отдельных слоев основания (при b =1 м) подвал можно не учитывать, тогда третий член в формуле будет отсутствовать.

Таблица 1.4

		Наименование грунта, залегающего под подошвой фундамента
		Супесь,	Суглинок,
		Индекс грунта –1	Индекс грунта –2
По табл. 4 [2]		0,51	0,72
		3,06	3,87
		5,66	6,45
По табл. 3 [2]		1,1	1,1
		1,0	1,1

 

Расчетное сопротивление грунта в точке 1 на глубине  м:

,

где кН/м3  кПа.

Расчетное сопротивление грунта в точке 2 на глубине  м:

,

где кН/м3;

кПа.

Расчетное сопротивление грунта в точке 3 на глубине м:  

,

  где  кН/м3;

кПа.

 

 

Расчетное сопротивление грунта в точке 4 на глубине  м:

,

где  кН/м3;

кПа.

Расчетное сопротивление грунта в точке 5 на глубине м:

,

где  кН/м3;

кПа.

Расчетное сопротивление грунта в точке 6 на глубине м:

,

где  кН/м3;

кПа.

Примечание. Характерные точки расположены на расстоянии 0,2 м от границ слоев.

 

Рис. 1.4. Эпюра расчетных сопротивлений грунтов