3.3. Проектування фундаментів на просідаючих грунтах

Приймаємо рішення товщу просідаючого грунту ущільнити грунтонабивними палями. Визначаємо відстань l між центрами ґрунтових паль діаметром d=0,5м, які ущільнюють ІГЕ-2 супісок твердий до щільності сухого ґрунту ρ_ds=1,65 г/см³: м,

де г/см³.

Приймаємо відстань між центрами ґрунтових паль l=1,53 м. Віддаль між рядами розташованих в шаховому порядку паль l’=0,866l=0,866∙1,53=1,32м.

Визначаємо ширину смуги ущільнення b’ по периметру фундаментів будівлі, яка повинна дорівнювати в ґрунтових умовах ІІ типу за просіданням 0,2 потужності просідаючої товщі b’=0,2H_s=0,2∙9,8=1,96 м.

Якщо зовнішній контур фундаменту має розміри 12,2х26,6м, то розміри ущільненої площі дорівнюють: b_s=37,5+2b’=12,2+2∙1,96=16,12м, (що більше від 0,5H_s=0,5∙9,8=4,9м); l_s=38,15+2b’=26,6+2∙1,96=30,52м.

Визначаємо кількість рядів ґрунтових паль n_p, кількість паль в ряду n_n і сумарну кількість паль n: n_p=b_s/l’+1=16,12/1,32+1=13,3→14 рядів;

n_n=l_s/l=30,52/1,53+1=20,9→21 паль; n=n_p∙n_n=14∙21=294 палі.

Визначаємо масу ґрунту m оптимальної вологості для заповнення пробитих свердловин:

- для заповнення 1м свердловини

m₁=k_g∙А∙ρ_ds(1+W_оpt)=1,4∙0,196∙1,75(1+0,18)=0,567т, де

k_g=1,4– свердловину заповнюємо місцевим супіском;

А – площа поперечного перерізу свердловини при d=0,5м дорівнює

А=πd²/4=3,14∙0,5²/4=0,196м²; W_оpt=0,18;

- для заповнення однієї ґрунтової палі довжиною L_s=H_s-1=9,8-1=8,8 м потрібно ґрунту масою m=m₁L_s=0,567∙8,8=4,99т.

- для ущільнення основи будівлі М=m∙n=4,99∙294=1467 т.

Визначаємо товщину буферного шару h_b=k_b∙d=4∙0,5=2 м.

При глибині закладання фундаменту d=1,95 м і товщині буферного шару h_б=2,0 м буде 0,05 м недоущільненого грунту, який потрібно буде доущільнити котками.

Визначаємо відстань між осями крайніх рядів ґрунтових паль та крайніх паль в рядах, прив’язуємо ґрунтові палі до осей будинку:

- відстань поміж осями крайніх рядів ґрунтових паль дорівнює

l’(n_р–1)=1,32(14–1)=17,16м;

- відстань поміж осями крайніх ґрунтових паль в ряді

l(n_п–1)=1,53(21–1)=30,6м;

- відстань від літерної осі будинку (осі Ас і Ес) до крайнього ряду ґрунтових паль дорівнює (17,16-11,2)/2=2,98м;

- відстань від крайніх цифрових осей (осі 1с і 9с) до крайніх паль в ряді дорівнює (30,6-25,6)/2=2,5м.

Після ущільнення, питома вага ґрунту в основі фундаменту становитиме γ_ІІ= ρ_ds(1+W_opt)g=1,7(1+0,17)9,81=19,5кН/м³.

Технологічна карта виконання робіт по ущільненню ґрунтів ґрунтовими палями наведена на рис.6.

3.4. Визначення деформацій фундаментів

Розрахунки осідань фундаментів будемо вести методом пошарового підсумовування.

Стрічковий фундамент по осі 1с.

Визначаємо вихідні дані:

тиск на рівні підошви фундаменту:

р=203,35 кПа<R=223,1 кПа;

додаткові напруження в ґрунті на рівні підошви фундаменту:

p₀=p–σ_zg0=203,35–17,2∙1,95=169,81 кПа;

товщина розрахункового шару:

h_i=0,4b =0,4∙0,8=0,32 м;

Подальші розрахунки ведемо в табличній формі ( табл. 13).

Стрічковий фундамент по осі 2с.

Визначаємо вихідні дані:

тиск на рівні підошви фундаменту:

р=229,89 кПа<R=234,42 кПа;

додаткові напруження в ґрунті на рівні підошви фундаменту:

p₀=p–σ_zg0=223,75–17,2∙1,95=196,35 кПа;

товщина розрахункового шару:

h_i=0,4b =0,4∙1,0=0,4 м.

Подальші розрахунки ведемо в табличній формі ( табл. 14).

Стрічковий фундамент по осі Ес.

Визначаємо вихідні дані:

тиск на рівні підошви фундаменту:

р=207,62 кПа<R=219,72 кПа;

додаткові напруження в ґрунті на рівні підошви фундаменту:

p₀=p–σ_zg0=207,62–17,2∙1,95=174,08 кПа;

товщина розрахункового шару:

h_i=0,4b =0,4∙0,6=0,24 м.

Подальші розрахунки ведемо в табличній формі ( табл. 15).