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 gS , кН/м3

Влажность W

Предел текучести WL

Предел раскатывания WР

Коэффициент фильтрации kФ, см/с

Модуль деформации E , кПа

Удельный вес грунта gI , кН/м3 Угол внутреннего трения jI , град Сцепление сI , кПа Удельный вес грунта gII , кН/м3 Угол внутреннего трения jII , град Сцепление сII , 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≤IL≤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≤IL≤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.

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

df=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 γc1 и γс2-коэффициенты условий работы;

k-коэффициент, принимаемый равным 1,1;

Мγ, Mq, Mc— коэффициенты, принимаемые в зависимости от значения ;

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

b=8 -ширина подошвы фундамента, м;

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

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

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

dI-глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений .

 

 

Данные по грунтам из СП 22.13330.2011:

Грунт cII j γc1 γc2 k My Mq Mc kz
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;

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

hi и Еi- соответственно толщина и модуль деформации i-гo слоя грунта;

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

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

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента szg 0 при планировке срезкой определится по формуле:

szg 0=g¢d=9,35 *1,8=16,83

.

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

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

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

szp 0=p0=p–szg 0   ,

где p – среднее давление под подошвой фундамента.

s zp 0=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:

szp 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=Hс там, где szp =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 Нс=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: 20; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ