Оцінку проводимо згідно ДСТУ Б.В.2.1-2-96 “Грунти.Класифікація”.

Перший шар ґрунту - рослинний шар - не може служити в якості основи фундаменту, тому повинен бути пройдений тілом фундаменту. Можна використати для рекультивації земель

ІГЕ-2 - глинистий грунт

1. Визначаємо число пластичності

згідно табл. Б11 , грунт - суглинок

2. Показник текучості

згідно табл. Б14 - суглинок твердий

3. Щільність твердого ґрунту

Коефіцієнт пористості грунту

грунт - льос високопористий

4. Коефіцієнт водонасичення

5. Вологість грунту у замоклому стані

6. Показник текучості грунту при

згідно табл. Б14 , грунт - туго пластичний Грунт не посадочний, не замулений, не містить органічних речовин

8. Визначаємо попереднє значення розрахункового опору грунту за табл. 3 ,

e=0,87, ,

ІГЕ-2 - суглинок туго пластичний високо пористий може бути використаний в якості природної основи для фундаменту.

ІГЕ-3 - глинистий грунт

1. Визначаємо число пластичності

згідно табл. Б11 , грунт - суглинок

2. Показник текучості

згідно табл. Б14 - суглинок твердий

3. Щільність твердого ґрунту

4. Коефіцієнт пористості грунту

грунт - льос високопористий

5. Коефіцієнт водонасичення

6. Вологість грунту у замоклому стані

7. Показник текучості грунту при

згідно табл. Б14 , грунт - туго пластичний Грунт не посадочний, не замулений, не містить органічних речовин

8. Визначаємо попереднє значення розрахункового опору грунту за табл. 3 ,

e=0,79, ,

Висновок: ІГЕ-2 - суглинок туго пластичний високо пористий може бути використаний в якості природної основи для фундаменту.

2. Збір вертикальних навантажень на фундамент

1. Визначаємо грузові площі:

Таблиця 3. Збір навантажень

5. Призначення 3-х конкурентно - спроможних варіантів фундаментів

Фундамент на природній основі

Визначаємо розрахункові і нормативні зусилля на рівні обрізу фундаменту

Розрахунок виконуємо для фундаментів переріз 1-1 (по завданню). Для цього переріза загальне вертикальне нормативне навантаження складає . Тоді отримаємо, що нормативне горизонтальне навантаження становить:

Нормативний момент на рівні обрізу фундаменту становить:

Визначаємо геометричні розміри фундаменту

Визначаємо попередній розрахунковий опір грунту за формулою 7 за умови, коли ширина фундаменту b=0.

, де

коефіцієнти умови роботи, які приймаємо за ([2], стр.8, таблиця №3). Вони становлять:

при

коефіцієнти, які приймаємо

ширина підошви фундаменту,

коефіцієнти, які приймаємо за ([1], стр.9, таблиця №4).

Вони становлять (при ):

розрахункове значення умовного зчеплення.

середнє розрахункове значення умовної ваги ґрунтів, які залягають нижче підошви фундаменту. Приймаємо .

теж саме, які залягають вище підошви фундаменту. Приймаємо :

Розраховуємо попередні розміри фундаментів в плані

Визначаємо

Визначаємо уточнене значення розрахункового опору грунту :

Визначаємо уточнені розміри фундаменту:

приймаємо

, приймаємо .

Визначаємо фактичне значення

Визначаємо вагу фундаменту

Визначаємо розрахунковий опір грунту з урахуванням призначеної ширини підошви фундаменту

Визначаємо середній тиск під підошвою фундаменту :

Розрахунковий опір грунту більше ніж середній тиск під підошвою фундаменту R>P

Запас міцності складає

Остаточно приймаємо:

Визначаємо ексцентриситет рівнодійної для позацентрово-завантаженого фундаменту при дії загального згинаючого моменту на рівні підошви фундаменту:

,

отже розрахунок ведемо як для позацентрово-стиснутого фундаменту.

Визначаємо тиск на ґрунт у краю підошви позацентрово-завантаженого фундаменту:

Згідно норм, максимальний тиск на ґрунт не повинен перевищувати , а мінімальний тиск повинен бути додатнім. Друга умова виконується очевидно Перевіряємо першу вимогу:

Запас складає:

Отже всі умови задовольняються.

Розрахунок осідань проводимо методом пошарового підсумування

Розрахунок ведемо за допомогою Таблиці V та Додатку 1.

P=202,1 кПа

Згідно з ([1], стр. 38, додаток 4) гранична деформація складає . Згідно з розрахунком, отримано , що не перевищує граничну деформацію.

Розрахунок фундаменту із забивних паль

Вибір розмірів паль згідно інженерно-геологічних умов ділянки, діючих навантажень, конструктивних особливостей споруди. Приймаємо палю .

1. Глибину закладання ростверку встановлюємо з конструктивних міркувань. Приймаємо:

Визначення несучої здатності палі. Несучу здатність палі визначаємо за формулою (8) [3]

-

-

-

-

Загальна довжина палі - 9,7м розбиваємо цю довжину на шари грунту, товщиною до 2м. Для кожного з шарів вирахуємо відстань від центра ваги до відмітки 0.000 та визначимо розрахунковий опір за бічною поверхнею палі .

2. Розрахункове навантаження, яке допустиме на палю становить:

6. Визначення кількості паль фундаменту.

Приймаємо остаточно паль.

7. Конструювання ростверку.

Конструювання ростверку виконуємо виходячи з мінімальної відстані між палями, тобто , розміщуємо їх у три ряди. Тоді розміри ростверку становлять:

.

.

8. Визначення фактичного розрахункового навантаження на палю.

Розрахунок виконуємо за формулою:

Запас міцності складає

Умова розрахунку за першим граничним станом задовольняється.

Розрахунок осідань проводимо за експрес-методом Розінфельда

1) Визначаємо середньозважене значення кута внутрішнього тертя ґрунту в межах довжини стовбура палі, зануреного в несучі шари основи:

2) Визначення розмірів у плані умовного фундаменту з підошвою у рівні вістря палі:

3) Визначаємо об'єм і вагу умовного фундаменту “паля ростверк ґрунт”:

4) Визначаємо середній тиск під підошвою умовного фундаменту:

5) Визначаємо опір ґрунту основи на рівні підошви умовного фундаменту:

коефіцієнти умови роботи, які приймаємо за ([2], стр.8, таблиця №3). Вони становлять:

при

коефіцієнти, які приймаємо

ширина підошви умовного фундаменту,

коефіцієнти, які приймаємо за ([2], стр.9, таблиця №4).

Вони становлять (при ):

розрахункове значення умовного зчеплення.

середнє розрахункове значення умовної ваги грунтів, які залягають нижче підошви умовного фундаменту. Приймаємо .

теж саме, які залягають вище підошви фундаменту. Приймаємо

Тоді отримаємо:

6) Виконуємо перевірку попередньої умови при розрахунку основи по деформаціям:

Попередні умови розрахунку основи за деформаціями виконується:

.

7) Визначаємо потужність стиснутої товщі основи.

Потужність стиснутої товщі під підошвою умовного фундаменту складає:

, де

за відношенням

за ([3], стр. 19, табл. 2.3) становить: .

8) Визначаємо середньозважене значення модуля деформації в межах стиснутої товщі основи.

Середньозважене значення модуля деформації становить:

9) Визначаємо осідання основи за формулою:

10) Перевіряємо умову розрахунку основи за деформаціями :

.

Отже умова виконується.

Розрахунок фундаменту у витрамбуваних котлованах

1. Приймаємо діаметр свердловини фундаменту , об'єм витрамбованого щебеню складає , , , вага трамбівки - , діаметр трамбівки - 0,4м

2. Глибину закладання ростверку приймаємо з конструктивних міркувань рівною .

3. Висоту фундаменту приймаємо , весь фундамент знаходиться у шарі 2 - глина. Схема прийнятого фундаменту зображена на рисунку.

4. Визначаємо параметри розширення:

Визначаємо радіус розширення за формулою

Коефіцієнт ущільнення щебеню в розширенні kd розраховують за формулою

- коефіцієнт, який визначають за табл. 4.10 залежно від діаметра фракції жорсткого матеріалу (щебеню), в нашому випадку

- кількість засипок для витрамбовання розширення більше однієї.

будівництво фундамент свердловина навантаження

де

Співвідношення осей визначаємо за формулою

Площа поперечного перерізу розширення Аbr

Визначаємо параметри зони ущільнення: Радіус ущільненої зони грунту

- діаметр розширення,

- коефіцієнт активної пористості,

- мінімальне значення ,

- коефіцієнт активної пористості на межі зони достатнього ущільнення, що розраховується за формулою:

Товщина ущільненої зони

Площа поперечного перерізу ущільненої зони

5. Визначаємо несучу здатність основи за несучою здатністю жорсткого матеріалу:

6. Визначаємо несучу здатність основи за несучою здатністю ущільненого шару грунту:

- периметр поперечного перерізу фундаменту в його середній частині

- розрахунковий опір ущільненого грунту під розширенням, визначаємо за табл.1 ,

- розрахунковий опір грунту за бічною поверхнею нахиленої частини фундаменту, кПа, визначаємо згідно [3], стр. 7,8, табл. 1,2

Отже, отримаємо

7. Визначаємо несучу здатність основи за несучою здатністю шару, який підстеляє ущільнену зону:

-

-

-

- - розрахунковий опір ущільненого грунту під розширенням

-

-

-

- , ,

-

-

-

-

-

-

Отже отримаємо:

Тоді отримаємо:

Розрахункове навантаження на фундамент дорівнює

8. Кількість паль у кущі буде дорівнювати:

Приймаємо 2 палі.

9. Конструювання ростверку.

Конструювання ростверку виконуємо виходячи з мінімальної відстані між палями, тобто . Тоді розміри ростверку становлять:

.

.

10. Визначення фактичного розрахункового навантаження на палю.

Розрахунок виконуємо за формулою:

Умова розрахунку виконана.

Визначаємо осідання фундаменту за методом Розінфельда

1. Визначаємо вагу умовного фундаменту:

.

2. Середній тиск під підошвою умовного фундаменту:

.

Розрахунковий опір ґрунту основи складає

Попередня умова розрахунку основи за деформаціями виконана:

Потужність стиснутої товщі під підошвою умовного фундаменту складає:

, де

при відношенні за ([3], стр. 19, табл. 2.3) становить: .

Середньозважене значення модуля деформації становить:

Визначаємо осідання основи за формулою:

Перевіряємо умову розрахунку основи за деформаціями :

.

Отже умова виконується.

6. Техніко-економічне порівняння розрахованих фундаментів

Таблиця III Окремо стоячий фундамент на природній основі

Таблиця IV Фундамент на забивних призматичних палях

Таблиця V Фундамент у пробитих свердловинах

Отже за затратами варіант улаштування фундаменту у пробитих свердловинах виявився найкращим.

Фундамент у пробитих свердловинах (переріз ІІ-ІІ)

Розрахунок ведемо так само як і для перерізу I-I

Пункти 1-8 - дивись раніше.