3.2.3 Определение размеров подошвы столбчатого фундамента

Размеры подошвы фундамента под колонны определим методом последовательного приближения. (см.рисунок 2)

Определим площадь подошвы фундамента под колонну в плане по формуле:

(10)

м².

тогдам

Уточняем расчетное сопротивление по формуле:

(11)

где g_С1 и g_С2 – коэффициенты условий работы, учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов и принимаемые по таблице 16, [1].

k – коэффициент, принимаемый: k=1,1 – т.к. они приняты по нормативным таблицам;

k_Z – коэффициент принимаемый k_Z=1 при b<10 м; b – ширина подошвы фундамента, м;

g_II и g_II - усредненные расчетные значения удельного веса грунтов, залегающих соответственно ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды) и выше подошвы, кН/м³;

С_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d_b – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м;

М_g, М_q, М_с – безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 17;[1]

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала: d₁=h_S+h_cfg_сf/, м (12)

h_cf – толщина конструкции пола подвала, м;

g_cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³.

По таблицам 16-17[1] для заданных грунтовых условий и при соотношении L/H=42/12,4=3,38 найдем значения коэффициентов:g_с1=1,25; g_с2=1; M_g=0,81; М_q=4,24; М_с=6,78. А также g_II=ρ_d,s(1+ω_опт)g=1,8(1+0,1)10=19,7; g_II’=16,25; C_II=40.

Для фундамента без подвала d_b=0; d₁=d=1,5м, тогда:

кПа

Уточним размеры фундамента м

Принимаем, с округлением и в соответствии с размерами типовых монолитных фундаментов, b=1,5, плитная часть 0,3м

Получаем следующее расчетное сопротивление:

кПа

Определим расчетные нагрузки на фундамент:

(13)

кНм

(14)

Определим вес фундамента:

кН

Вес грунта обратной засыпки:

кН

кН

Определим эксцентриситет:

Так как е=0,01м<1,5/30=0,05м, то фундамент центренно нагруженный, т.е. должны выполняться условия:

(15)

P_ср=444.46 кПа < R=452.82 кПа

Условия выполняются. Значит размеры подошвы фундамента подобраны верно. Недонапряжение составляет: %

3.3 Проектирование ленточного фундамента

Первый слой, суглинок твердый. В месте расположения ленточного фундамента его мощность 6.49м. 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 12,09м.При глубине заложения фундамента 1.8м под подошвой остается 10,29м, выполняем трамбовку на эту глубину.

3.3.1 Уплотнение грунта тяжелыми трамбовками

Согласно пункту 3.2.2 d=6.78м

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт после трамбования: ρ_ds=1,8 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.

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