1. Оценка грунтовых условий строительной площадки здания

1. Построение инженерно-геологического разреза

Исходными данными для оценки грунтовых условий строительной площадки служат мате­риалы инженерно-геологических изысканий. Схема расположения скважин и контур здания приведены на рис. 1, а результаты инженерно-геологических изысканий оговорены заданием на курсовое проектирование.

По этим результатам строится инженерно-геологический разрез площадки строительства [9]. Расстояние между скважинами С-1 и С-2 принимается равным 40 м, размеры контура здания –­ 2L х 36 м, где L – пролет здания, м.

Впроекте следует условно принять, что грунтовая среда не агрессивна по отношению к железобетонным конструкциям.

Рис. 1. Схема расположения скважин и контур здания

Затем на разрезе указываются оси проектируемых фундаментов.

1.2. Оценка грунтов основания

В проекте к слабым грунтам следует относить водонасыщенные глинистые грунты, у кото­рых модуль общей деформации Е_о < 5 МПа .

Оценку грунтов основания рекомендуется выполнять послойно сверху вниз, используя схему грунтов основания, построенную по оси проектируемого фундамента (рис.2).

Рис. 2. Схема грунтов основания: h_i — мощность i-го слоя грунта;

d_{1 i} – глубина заложения фундамента в i -м слое грунта; R_i – расчетное

сопротивление i-го слоя грунта; E_i – модуль деформации i-го грунта;

WL – уровень подземных вод

Так как подвал в здании отсутствует, то для каждого слоя грунта, кроме почвенно-растительного, его расчетное сопротивление грунта R определя­ют по формуле, следующей из формулы (7) [1]:

, (1)

где _с1 и _с2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 [1]; k – коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями; М_ , М_q,, М_с – коэффициенты, принимаемые по табл. 4[1]; k_z – коэффициент, принимаемый равным 1 при b10 м; b – ширина подошвы фундамента, м; (для предварительной оценки грунтов основания можно принять b=1м); с_ – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа; γ_ІІ – осредненное (в пределах b/2) расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента, кН/м.

Осредненное расчетное значение удельного веса грунта γ_ІІ определяется следующим образом:

1. При наличии WL – уровень подземных вод ниже подошвы фундамента за пределами b/2 (рис.3).

, (3)

где ρ_ІІ – плотность грунта, г/см³; g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения; FL – отметка подошвы фундамента; DL – отметка планировки.

Рис.3. Схема к определению γ_ІІ

2. При наличии WL в пределах b/2 от подошвы фундамента (FL) γ_ІІ определяется как средневзвешенное в пределах b/2 (рис.4).

, (4)

где – плотность частиц грунта, г/см³; – плотность воды, г/см³.

Рис.4. Схема к определению γ_ІІ

3. При расположении подошвы фундамента ниже уровня WL γ_ІІ, кН/м³ ,

определяется с учетом взвешивающего действия воды (рис.5).

. (5)

Рис.5. Схема к определению γ_ІІ

4

Рис.1.3

. При расположении подошвы фундаментаFL ниже кровли водоупора

γ_ІІ , кН/м³, определяется без учета взвешивающегося действия воды (рис.6).

,

ρ_ІІ – плотность грунта ниже подошвы фундамента, т/м³.

Рис.6. Схема к определению γ_ІІ

γ_ІІ^' – осредненное расчетное значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента, кН/м³, определяется как средневзвешенная величина в пределах от DL до FL (рис.7).

,

Рис.7. Схема к определению γ ^'_ІІ

где h₂ = d_w-h₁ , h₃= d₁-d_w , d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвального здания от уровня планировки.

Первое значение R рассчитывают на глубине d₁ 1,5...2,0 м, а для по­следующих слоев на их кровле. В однородных грунтах значительной мощ­ности (h >3 м) R определяют для разных глубин с шагом 2...3 м.

После определения R_i их численные значения показывают на схеме грунтов основания (см. рис.2). Здесь же приводят значения модулей дефор­мации грунтов Е_i.

По значениям R и E проводят анализ инженерно-геологических условий строительной площадки, оценив каждый из грунтов по их прочности и деформативности. На основе анализа проводится обоснование выбора несущего слоя основания свайных фундаментов.