3. Расчёт фундаментов мелкого заложения.

3.1 Определение глубины заложения фундаментов.

Рисунок 2 – К определению глубины заложения фундамента

Здание имеет подвал глубиной 3 м, следовательно, в любом случае подошва фундамента будет ниже глубины промерзания. Определим минимальную глубину заложения исходя из нормативной глубины промерзания по формуле:

d_f=k_h*d_{fn (7)}

где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов наружных стен, определяем по таблице 13 [1];

d_fn – нормативная глубина промерзания, определяемая по карте нормативных глубин промерзания, для города Быхов d_fn= 1,05м

м

Назначаем глубину заложения фундамента в зависимости от п.1 и п.5 гл.4[17]. Отметка чистого пола, согласно заданию, при DL=-0,6 м будет равна 282,3 м, отметка пола подвала будет в этом случае равна 282,3-3=279,3 м. Так как высота первого слоя 7,9 м, отметка низа которого 273,8м, ставим фундаментную плиту в 1-й слой – суглинка твёрдого.

Отметка низа перекрытия над подвалом 282,0 м. Принимаем конструкцию фундамента из пяти блоков высотой 0,6м и подушки высотой 0.3 м. Таким образом, фундамент заглубляется в первый слой на 3,0м, и отметка подошвы фундамента составит 278,1 м.

Для того, чтобы посчитать глубину заложения фундамента нужно от отметки уровня земли отнять отметку низа подошвы фундамента: D=281,7-278,1=3,0м

Рисунок 2 – К определению глубины заложения в сечении 1-1

Для сечения 1-1 глубину заложения определим исходя из конструктивных особенностей фундамента. Верхний обрез стаканного фундамента проектируем на 150 мм ниже отметки чистого пола 1-го этажа, глубину заделки сборных колонн сплошного сечения Нз принимаем равной:

(8)

где h_k – больший размер колонны (в данном случае 600 мм)

м.Принимаем 0,9м.

Толщину дна стакана примем 250 мм, тогда h_f=0.9+0.25=1.15 м. Высота плитной части 0,3 или 0,45м. Таким образом исходя из условия, что минимальная высота фундамента 1500мм,а глубина промерзания 1,05м окончательно принимаем типовой монолитный фундамент высотой 1500 мм. Фундамент устанавливаем с таким расчетом, чтобы верх фундамента находился в уровне планировочной отметки. Глубина заложения в этом случае d=1500мм.

3.2 Проектирование столбчатого фундамента.

Первый слой, суглинок твердый. В месте расположения фундамента стаканного типа его мощность 8,0м. Данный грунт является просадочным и не может служить надежным основанием. Второй слой, суглинок твердый, грунт является просадочным и не может служить надежным основанием мощностью 4,1м . В итоге имеем два слоя плохого грунта мощностью 12,1м. При глубине заложения фундамента 1,5м под подошвой остается 10,6м. Тогда с учетом того, что трамбование выполняют до 8м, песчаную подушку выполняем на глубину 2,6м (см. рисунок 3)

3.2.1 Устройство песчаной подушки

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт песчаной подушки: ρ_ds=1,7 г/см³— требуемая плотность; W_oпт=10%— оптимальная влажность для песка средней крупности. Определим физические характеристики грунта подушки.

Коэффициент пористости по формуле (4):

где ρ_s – плотность твердых частиц грунта, т/м³, принимаем 2,76 т/м³

Степень влажности грунта подушки:

Таким образом, исходя из полученных физических характеристик делаем вывод, что материалом песчаной подушки является песок средней крупности средней плотности, маловлажный.

Определим механические характеристики данного грунта по таблицам 4, 5 [1]:

R₀=500 кПа; с_n=1,3 кПа; φ_n=35,9⁰; Е_n=33 МПа.