3 Расчёт фундаментов мелкого заложения

3.1 Определение глубины заложения фундаментов.

Глубину заложения фундаментов определяем исходя из конструктивных особенностей здания (наличие подвала, нагрузки и воздействия), конструкции фундаментов, инженерно – геологических условий строительной площадки.

Определим минимальную глубину заложения исходя из нормативной глубины промерзания по формуле:

d_f=d_fnk_h

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 Кировск d_fn= 1,01м

м

Рисунок 1 – К определению глубины заложения в сечении 4-4

Для сечения 4-4 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:

(7)

где h_k – больший размер колонны (в данном случае 400 мм)

м.Принимаем 0,6м.

Толщину дна стакана примем 300 мм, тогда h_f=0,6+0,3=0,9 м.Высота плитной части 0,3. Таким образом исходя из условия, что минимальная высота фундамента 1200мм,а глубина промерзания 0,6м окончательно принимаем типовой сборный 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 8,3м. Данный грунт является просадочным и не может служить надежным основанием. При глубине заложения фундамента 1,5м под подошвой остается 6,8 м. Тогда с учетом того, что трамбование выполняют до 8м, песчаную подушку выполняем на глубину 1,2 м (см. рисунок 2)

3.2.1 Устройство грунтовой подушки

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт грунтовой подушки: ρ_ds=1,65 г/см³— требуемая плотность; W_oпт=15%— оптимальная влажность. Определим физические характеристики грунта подушки.

Коэффициент пористости:

(8)

где ρ_s – плотность твердых частиц грунта, т/м³, принимаем 2,71 т/м³

Показатель текучести равен I_L=0

Степень влажности грунта подушки:

(9)

Таким образом, исходя из полученных физических характеристик делаем вывод, что материалом грунтовой подушки является суглинок тугопластичным.

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

R₀=265 кПа; с_n=31,6 кПа; φ_n=24,1⁰; Е_n=22,5 МПа.

3.2.2 Уплотнение грунта тяжелыми трамбовками

Трамбуя грунт на глубину 5,6м, определяем диаметр трамбовки d=h_s/к=5,6/1,3=4,3 м.

Вес трамбовки, исходя из необходимости обеспечения удельного статического давления трамбовки на грунт Р=20кПа определим по формуле:

где - площадь основания трамбовки.

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт после трамбования: ρ_ds=1,65 г/см³— требуемая плотность;

W_oпт=W_p-(0,01…0,03) — оптимальная влажность для суглинка

W_oпт=W_p-(0,01…0,03)=18 – 3=15;

Определим физические характеристики грунта.

Показатель текучести равен I_L=0

Коэффициент пористости уплотненного основания определяемый по формуле(8):

Степень влажности уплотненного грунта тогда определим по формуле (9):

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=265 кПа; с_n=31,6 кПа; φ_n=24,1⁰; Е_n=22,5 МПа.

Рисунок 2– Расчетная схема улучшения грунтов для столбчатого фундамента