3.3 Проектирование ленточного фундамента

Первый слой, суглинок твердый. В месте расположения ленточного фундамента его мощность 5,6м. Данный грунт является просадочным и не может служить надежным основанием. Второй слой, супесь пластичная, мощностью 5,6м является плохим грунтом так как коэффициент пористости больше 0,7. В итоге имеем два слоя плохого грунта мощностью 11,2м.При глубине заложения фундамента 3,2м под подошвой остается 8м. Тогда с учетом того что трамбование выполняют до 8м, выполняем трамбовку на эту глубину.

3.3.1 Уплотнение грунта тяжелыми трамбовками

Согласно пункту 3.2.2 d=5,2м

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт после трамбования: ρ_ds=1,7 г/см³— требуемая плотность;

W_oпт=W_p-(0,01…0,03) — оптимальная влажность для глинистого грунта.

W_oпт=W_p-(0,01…0,03)=16,8 – 0,3=16,77 – для суглинка;

W_oпт=W_p-(0,01…0,03)=18 – 0,3=17,7 – для супеси

Определим физические характеристики грунта.

Рисунок 4 – Расчетная схема уплотнения грунта для ленточного фундамента

минимальное значение коэффициента пористости грунта у поверхности уплотненного слоя определим по формуле (18):

коэффициент пористости грунта на нижней границе уплотненного слоя определим по формуле (19):

Среднее значение коэффициента пористости определим по формуле (17):

Степень влажности уплотненного грунта определим по формуле (20):

Для суглинка твердого:

;

; ;

Для супеси пластичной:

;

;

Таким образом считая, что грунт после уплотнения достиг проектной плотности, по классификационной оценке определяем нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунта уплотненного слоя. Определим механические характеристики грунта по таблицам 4, 5 [1]:

R₀=295 кПа; с_n=40 кПа; φ_n=25,3⁰; Е_n=29,1 МПа – для суглинка

R₀=295 кПа; с_n=18,2 кПа; φ_n=29,3⁰; Е_n=26,4 МПа – для супеси

3.3.2 Определение размеров подошвы ленточного фундамента

Размеры подошвы фундамента под кирпичную стену определим методом последовательного приближения.

Рисунок 4 – Расчетная схема ленточного фундамента

Определим площадь подошвы фундамента под кирпичную стену в плане по формуле(10):

м².

Так как расчет будем проводить на 1п.м. том

По формуле (12):

м

С учетом трамбовки по таблицам 16-17[1] для заданных грунтовых условий и при соотношении L/H=54/12,6=4,3 найдем значения коэффициентов:g_с1=1,25; g_с2=1; M_g=0,798; М_q=4,188;М_с=6,739. А также g_II=ρ_d,s(1+ω_опт)g =1,7(1+0,1)10=18,7; g_II’=16,25; C_II=40.

Для фундамента с подвалом d_b=2

Расчетное сопротивление грунта определим по формуле (11):

кПа

Определим расчетные нагрузки на фундамент с учетом напряжений возникающих от перекрытия и от веса грунта:

Определим вес фундамента:

кН

Вес грунта обратной засыпки:

кН

кН

С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:

кН

Среднее давление под подошвой фундамента равно:

кН

Нагрузка от перекрытия P_0II=30кН, мм=0,13м

Принимаем интенсивность временно распределенной нагрузки на поверхности грунта q=10кН/м². Заменим ее фиктивным слоем грунта h_пр:

м

Для грунта обратной засыпки =16,25кН/м,

Активное давление грунта на стену подвала находим по формуле

=41,6кН

Вычислим плечо равнодействующей активного давления относительно подошвы фундамента:

Вес грунта G_гр=14,14кН, а плечо м

Вычислим момент относительно центра подошвы:

С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:

M_II=1,15·49,3=56,3кНм

Определим эксцентриситет:

Так как е=0,18м>1/30=0,033м, то фундамент необходимо рассчитывать как внецентренно нагруженный,

Максимальное и минимальное давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента определим по формуле (16):

кПа > 1.2x516=619,2кПа

кПа < 0

P_ср=382,83 кПа < R=516кПа;

Условия (15) не выполняются, значит размеры подошвы фундамента подобраны не верно. Примем b=1,2м, тогда:

кПа

Определим расчетные нагрузки на фундамент с учетом напряжений возникающих от перекрытия и от веса грунта:

кН

кН, м

кН

С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:

кН

Среднее давление под подошвой фундамента равно:

кН

=41,6кН

Вычислим момент относительно центра подошвы:

С учетом коэффициента перегрузки который равен n=1,15 получаем:

M_II=1,15·46,7=53,7кНм

Максимальное и минимальное давление под подошвой внецентренно нагруженного фундамента определим по формуле (16):

кПа < 1.2x519,4=623,3кПа

кПа > 0

P_ср=335,22 кПа < R=519,4кПа;

Условия (15) выполняются, значит размеры подошвы фундамента подобраны верно.

Недонапряжение составляет: %

Исходя из этого, выбираем фундаментную подушку ФЛ12.24-1 и фундаментные блоки ФБС24.4.6-Т.