2 Анализ инженерно—геологических условий площадки

Площадка характеризуется горизонтальным залеганием пластов, мощность которых выдержана по простиранию; имеется один выдержанный уровень подземных вод. Характер напластований и сведения о физико-механических характеристиках грунтов позволяют выделить в пределах исследованной толщи четыре инженерно-геологических элемента

Исодя из оценки грунтовых условий строительной площадки получили два просадочных слоя грунтов:

• с поверхности до глубины 9,1м залегает слой лёссового грунта (супеси твердой) со следующими характеристиками: γ₁₁=17,2 кН/м³ , γ_S=26.8 кН/м³, e=0.8.

• далее на глубину 2,7 м залегает слой лёссового грунта (супеси твердой) ) со следующими характеристиками: γ₁₁=18,9 кН/м³ , γ_S=27.1 кН/м³, e=0,81.

Т. е. имеем просадочный грунт общей мощностью 11,75 м. Это означает, что в пределах грунта такой мощности нельзя проектировать фундамент мелкого заложения, т. к. он имеет слабые деформационно- прочностные характеристики. Значит, их необходимо заменить искусственным основанием или принять меры для укрепления существующих. Из предлагаемых способов наиболее эффективным по технико-экономическим показателям является устройство песчаных свай.

2.1 Проектирование песчаных свай

Песчаные сваи применяются для глубинного уплотнения сильно сжимаемых глинистых грунтов, рыхлых и слабых мелких и пылеватых песков, заторфованных грунтов и водонасыщенных глинистых и песчаных грунтов и не являются прочными несущими стержнями и служат лишь средством уплотнения и улучшения грунтов основания.

Проектирование песчаных свай заключается в определении глубины погружения свай, их диаметра и количества, а также необходимого количества материала для их изготовления.

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт после его уплотнения песчаными сваями:

ρ_ds=1,67 г/см³— средняя плотность сухого грунта в уплотнённом состоянии(ρ_ds=1,65—1,7) г/см³;

Среднее значение коэффициента пористости должно быть, для суглинков, e=0,65….0,85.

Длина песчаной сваи составит:

lсв=9,1+2,7-1,5=10,3м

Далее определим среднее значение коэффициента пористости e неуплотнённой толщи в природном состоянии:

(2.1)

где е₁×h₁, е₂×h₂—произведение пористости на высоту соответствующих слоёв, уплотняемых песчаными сваями.

Основным показателем при уплотнении грунтов песчаными сваями является выбранная величина коэффициента пористости уплотнённого грунта, принимаем для суглинка е_упл=0,65. Соответственно среднее значение пористости уплотнённого грунта:

Определяем прочностные и деформативные характеристики уплотнённого основания, имеем два первых слоя — суглинки твёрдые с коэффициентом пористости после уплотнения =0,65 . По таблицам 9,10,11[1] определим механические характеристики грунта:

R₀=262,5кПа; с_n=15кПа; φ_n=27; Е_n=16 МПа

Рисунок 2.1—К определению длинны песчаных свай.

3 Расчет фундаментов мелкого заложения