Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

Исходные данные

Расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов.

Номер грунта	Наименование грунта	Для расчета по несущей способности			Для расчета по деформациям			Удельный вес твердых частиц грунта g_S, кН/м³	Влажность W	Предел текучести W_L	Предел раскатывания W_Р	Коэффициент фильтрации k_Ф, см/с	Модуль деформации E , кПа



		Удельный вес грунта g_I, кН/м³	Угол внутреннего трения j_I , град	Сцепление с_I, кПа	Удельный вес грунта g_II, кН/м³	Угол внутреннего трения j_II , град	Сцепление с_II, кПа
16	Песок пылеватый	16,3	24	-	19,0	28	-	26,8	0,29	-	-	2,2´10^-4	11000
3	Глина пылеватая, ленточная	15,5	12	10	18,1	14	14	26,9	0,39	0,46	0,27	2,2´10^-8	4000
5	Суглинок пылеватый с линзами песка и гравия	16,1	15	21	19,0	18	28	26,6	0,31	0,41	0,27	4,3´10^-8	12000

Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов.

Определение недостающих характеристик физико-механических свойств каждого слоя:

I Песок серовато-жёлтый пылеватый

1. Удельный вес скелета грунта

Коэффициент пористости

- грунт рыхлый

2. Пористость

3. Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

где - -удельный вес воды.

4. Влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению:

5. Степень влажности грунта

, 0,8< ≤1- водонасыщенный

6. Число пластичности для песка не определяется

7. Показатель текучести для песка не определяется

8. Вычисление коэффициента относительной сжимаемости: ,

где

Величина коэффициента Пуассона n принята ориентировочно для песка – 0,25.

II Глина коричневато-серая пылеватая, ленточная

1. Удельный вес скелета грунта

- грунт рыхлый

2. Коэффициент пористости

3. Пористость

4. Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

5. Влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению

6. Степень влажности грунта

, 0,8< ≤1- насыщенный водой

7. Число пластичности

- так как ≥0,17 - глина

8. Показатель текучести

, 0,50≤I_L≤0,75 – глина мягкопластичная

9. Вычисление коэффициента относительной сжимаемости: ,

где

Величина коэффициента Пуассона n принята ориентировочно для суглинков – 0,35.

I I I Суглинок пылеватый с линзами песка и гравия

1. Удельный вес скелета грунта

- грунт рыхлый

2. Коэффициент пористости

3. Пористость

4. Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

5. Влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению

6. Степень влажности грунта

, 0,8< ≤1- насыщенный водой

7. Число пластичности

- так как 0,07< ≤0,17 - суглинок

8. Показатель текучести

, 0,25≤I_L≤0,5 – суглинок тугопластичный

9. Вычисление коэффициента относительной сжимаемости: ,

где

Величина коэффициента Пуассона n принята ориентировочно для суглинков – 0,35.

Определение глубины заложения фундамента

Глубину заложения фундамента принимаем не менее нормативной глубины промерзания. Глубину промерзания грунта определяем по схематической карте нормативных глубин промерзания глин и суглинков равной 1,38 м.

d_fn=1,38 м. для г. Петрозаводск-для глин и суглинков.

d_f=1,8м, заглубляем в несущий слой не менее чем на 0,5м

Определение величин расчетных сопротивлений R для всех пластов основания при ширине подошвы фундамента b=8м:

где γ_c1 и γс₂-коэффициенты условий работы;

k-коэффициент, принимаемый равным 1,1;

М_γ, M_q, M_c— коэффициенты, принимаемые в зависимости от значения ;

k_z-коэффициент, принимаемый равным 1 при b<10 м;

b=8 -ширина подошвы фундамента, м;

γ_II-расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

γ_II' -то же, залегающих выше подошвы (при наличии нескольких видов грунтов определяется как средневзвешенное );

c_II-расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d_I-глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений .

Данные по грунтам из СП 22.13330.2011:

Грунт	c_II	j	γ_c1	γ_c2	k	M_y	M_q	M_c	k_z
Песок	-	28	1,1	1,0	1,0	0,98	4,93	7,4	1
Глина	14	14	1,1	1,0	1,0	0,29	2,17	4,69	1
Суглинок	28	18	1,2	1,0	1,0	0,43	2,73	5,31	1

;

Вывод:

На рассматриваемой площадке под строительство в г. Петрозаводск произведены инженерно-геологические изыскания 5 скважин глубиной 15,0 м. Уровень грунтовых вод находится на глубине1,5 м. Из разрезов по скважинам видно, что слои располагаются неравномерно. Мощность песка пылеватого уменьшается от скважины №4 к скважине №5, а мощность суглинка наоборот увеличивается в этом направлении. Мощность слоя глины примерно одинакова на протяжении всех скважин, однако меняется глубина ее залегания: у скважины №1 она составляет примерно 5 метров, а у скважины №3 – около 1 метра.Первый слой песок серовато-жёлтый пылеватый, рыхлый, водонасыщенный, средней сжимаемости мощностью от 9,0 м. до 14,5 м. Второй слой глина коричневато-серая пылеватая ленточная, мягкопластичная, водонасыщенная, сильной сжимаемости мощностью от 3,0 м. до 14,5 м. Третий слой суглинок серый пылеватый с линзами песка и гравия, тугопластичный, водонасыщенный, средней сжимаемости мощностью от 3,0 м. до 10,0 м. По результатам инженерно-геологических условий выяснилось, что самый слабый слой грунта – второй слой (глина), поэтому фундамент можно располагать в верхнем слое (песок пылеватый), либо использовать свайный фундамент, чтобы концы свай находились в третьем слое (суглинок).

По результатам оценки инженерно-геологических условий делаем вывод о возможности строительства проектируемого сооружения на рассматриваемой площадке.

Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

где b=0,8-безразмерный коэффициент;

s_zp.i-среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_i-1 и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

h_i и Е_i- соответственно толщина и модуль деформации i-гo слоя грунта;

n- число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

При однородном основании высота элементарного слоя h_i может быть принята равной 0,4b, а при неоднородном основании, принимают h_i£0,4b. В нашем случае высота элементарного слоя h_i£ м.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента s_{zg 0} при планировке срезкой определится по формуле:

s_{zg 0}=g¢d=9,35 *1,8=16,83

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта s_zg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле

где g _i и h_i – удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Дополнительное вертикальное давление на основание на уровне подошвы фундамента определяют по формуле:

s_zp₀=p₀=p–s_zg₀ ,

где p – среднее давление под подошвой фундамента.

s _zp₀=180,0– 16,83=163,17 кН/м² .

Дополнительные вертикальные нормальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определятся по формуле:

s_{zp 0}=ap₀

где a- коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2СНиП в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента h=l/b=10/8=1,25 и относительной глубины x=2z/b.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине z=H_с там, где s_zp =0,2s _zg , если модуль деформации этого слоя или непосредственно залегающего под этой границей больше или равен 5 МПа. Если же E<5 МПа, то граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия s _zp =0,1s _zg.

Для удобства вычисления конечной осадки определяемые величины сведены в таблицу 1.

Мощность сжимаемого слоя Н_с=13,2 м. Ширина подошвы фундамента b=8 м. Осадку вычисляем по следующей формуле:

Осадка фундамента 10,94 см больше предельно допустимой осадки фундаментов .

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 970; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!