Инженерно-геологические условия участка строительства по адресу: Санкт-Петербург, г. Сестрорецк, ул. Воскова 2. Корпус 26

Эти характеристики являются параметрами линейной зависимости ? = f(p). Для песчаных грунтов эта зависимость выражается формулой

? = p tg ? , (а)

где ? - сопротивление грунта сдвигу (срезу), кПа; p - нормальное давление на грунт, кПа; tg ? - коэффициент внутреннего трения; ? - угол внутреннего трения.

Сопротивление песчаных грунтов сдвигу обусловлено силами трения, прямо пропорционально нормальному давлению. Силы сцепления в сыпучих грунтах незначительны и ими часто пренебрегают.

В глинистых грунтах сопротивление сдвигу обусловлено силами трения и сцепления частиц грунта, т.е.

? = p · tg ? + C, (б)

где С - удельное сцепление грунта.

Определение сопротивления грунтов сдвигу производится методами:

- консолидированного (медленного) сдвига, при котором до приложения сдвигающего усилия образец уплотняют соответствующим вертикальным давлением. Испытание проводится в условиях свободного оттока воды (дренирования). Метод применяется для исследования грунтов в условиях уплотненного состояния и дает возможность оценить прочность основания построенного сооружения;

- неконсолидированного (быстрого) сдвига, при котором сдвигающее усилие прикладывается без предварительного уплотнения образца в условиях отсутствия дренирования. Метод применяется для исследования грунтов в условиях нестабилизированного состояния (для суглинков и глин при степени влажности Sr ? 0,85 и показателе текучести JL ? 0,5).

Определение ? необходимо производить не менее чем при трех различных величинах вертикального давления p на трех образцах грунта, вырезанных из одного однородного по строению и составу монолита или, в необходимых случаях, на образцах, подготовленных в лаборатории. Результаты вычислений записывают в таблицу.

Значения, полученные по прочностным характеристикам верхнеплейстоценовых озерно-ледниковых отложений составляют:

Таблица 2

Удельное сцепление С кПа (кгс/см2)	Угол внутреннего трения, град.
13 (0.13)	13.0
40 (0.4)	27.1
13 (0.13)	18
13 (0.13)	13
58 (0,58)	27
22 (0,22)	15,1

Прочностные характеристики верхнеплейстоценовых ледниковые отложений, полученные быстрым сдвигом составляют:

Таблица 3

Удельное сцепление, С кПа(кгс/см2)	Угол внутреннего трении, град.
45(0.45)	19
44(0.44)	18
22(0.22)	28
83(0.83)	25,7
85(0.85)	38.4
121(1.21)	24
53(0.53)*	20
111(1.11)	26
102(1.02)	26
93(0.93)	26

· Исследование деформационных свойств глинистых пород проводили испытание на компрессию, где происходит деформация уплотнения породы без возможности бокового расширения. Эти испытания проводились на компрессионном приборе конструкции Н.Н. Маслова.

Наиболее важным деформационным свойством грунтов является их сжимаемость.

Сжимаемостью грунтов называется их способность уменьшаться в объеме под действием внешней нагрузки. Сжимаемость зависит от пористости грунтов, гранулометрического и минералогического состава, природы внутренних структурных связей и характера нагрузки.

Характеристиками сжимаемости являются: коэффициент сжимаемости m0, МПа-1; коэффициент относительной сжимаемости mV, МПа -1; модуль общей деформации Ео, МПа и структурная прочность грунта Рстр, МПа.

Одним из способов определения характеристик сжимаемости в лабораторных условиях являются компрессионные испытания. Это испытания грунта в условиях одноосного сжатия без возможности бокового расширения. Компрессионное сжатие моделирует процесс уплотнения грунта под центром фундамента. Компрессионные испытания грунтов производят в одометрах - приборах с жесткими металлическими стенками, препятствующими боковому расширению грунта при сжатии его вертикальной нагрузкой (рис 2). При испытаниях происходит уплотнение грунта за счет уменьшения объема пор и влажности. Для оценки сжимаемости грунта строят график зависимости коэффициента пористости (е) от вертикального давления (Р), получают так называемую компрессионную кривую.

Компрессионная зависимость состоит из двух ветвей: кривой уплотнения и кривой набухания. Кривая набухания получается при разгрузке первоначально сжатого образца. В этом случае будет происходить увеличение объема и пористости образца. Увеличение объема грунта при снятии нагрузки характеризует упругие деформации, а разность между первоначальным объемом и объемом образца после разгрузки - остаточные деформации. Во многих случаях в пределах небольших изменений давлений компрессионная кривая сравнительно близка к секущей прямой (хорде) АВ. Тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс характеризует сжимаемость грунта и называется коэффициентом сжимаемости.

Рис 2. Схема компрессионного прибора 1 - корпус; 2 - поддон корпуса; 3 - основание корпуса; 4 - рабочее кольцо; 5 - направляющее кольцо; 6 - перфорированный вкладыш; 7 - перфорированный штамп; 8 - крышка; 9 - втулка; 10 - шток; 11 - спускная пробка; 12 - штуцер; 13 - резиновая прокладка; 14 - заглушка; 15 - прижимное кольцо верхнее; 16 - прижимное кольцо нижнее; 17 - гайка; 18 - стойка; 19 - шланг; 20 - стеклянная трубка; 21 - индикатор; 22 - держатель индикатора; 23 - опорная пятка индикатора; 24 - шарик; 25 - образец испытываемого грунта

Коэффициент сжимаемости есть отношение изменения коэффициента пористости к разности давлений. Значение коэффициента сжимаемости определяется по формуле

m0 = tg a = (е1- е2)/( p2 - p1) , (в)

где е1 - значение коэффициента пористости при давлении p1;

е2 - значение коэффициента пористости при давлении p2.

Для образцов озерно-ледникового происхождения среднее значение коэффициента сжимаемости составило 0,053 см²/кг, минимальное 0,026 см²/кг максимальное 0,092 см²/кг. По среднему значению грунты относятся к среднесжимаемым грунтам.

Для образцов ледникового происхождения среднее значение коэффициента сжимаемости составило 0,02 см²/кг, минимальное 0,007 см²/кг максимальное 0,034 см²/кг. По среднему значению грунты относятся к малосжимаемым грунтам.

Модулем общей деформации называется коэффициент пропорциональности между относительной деформацией и вертикальным давлением. Модуль общей деформации используется при расчете осадок фундаментов.

по следующей формуле:

Е₀ = Pi h/ D hi ·? = (1 + е₀)/ m₀·? = ? / mV, (д)

где ? - поправка, учитывающая отсутствие поперечного расширения грунта в компрессионном приборе.

Средний модуль деформации грунтов ледникового и озерно-ледникового происхождения отличны на 45%. Для первых средний модуль деформации составляет 10,04 МПа, для вторых 22,25 МПа

В результате проведения лабораторных исследований составлены таблицы физических свойств грунтов и механических характеристик (c, , Е) супесей и суглинков.

геологический грунт откос фундамент

3.5 Физико-механические свойства грунтов в зоне влияния проектируемого участка

В ходе камеральной обработки лабораторных данных в соответствии с нормативными документами были составлены сводные ведомости физических и механических свойств грунтов, что позволило в пределах возможной сферы взаимодействия проектируемого здания с геологической средой выделены следующие инженерно-геологические элементы (ИГЭ).

ИГЭ-1. Насыпные грунты песок, гравий, строительный мусор, обломки кирпича, сверху асфальт до 0.15м, почвенно-растительный слой; грунты коричневые, черные, влажные, слежавшиеся (t IV); Имеет преимущественно размер частиц от 2 до 1 мм до 35%. Расчетное сопротивление R= 600 кПа

ИГЭ-2. Пески мелкие, светло-коричневые, буро-ржавые, ожелезненные, с примесью органического вещества, с прослоями песка от пылеватого до гравийного от 5 до 20 см, влажные, насыщенные водой, средней плотности (m IV.) Обладают нормативными углом внутреннего трения в 36⁰, сцеплением 6 кПа и модулем деформации Е= 48 МПа, при плотности частиц грунта 2,64 г/см3 и средней влажностью 0,21, при преобладании частиц от 0,1 до 0,5 мм до 48,8%.

ИГЭ-3. Пески пылеватые, серые, слоистые, неоднородные, с примесью органического вещества, с гравием до 15%, иногда с прослоями гравийного грунта, влажные, насыщенные водой, плотные (m IV). Обладают нормативными значениями, такие как угол внутреннего трения 34⁰, сцеплением 8 кПа и модулем деформации равном 40 МПа при плотности частиц грунта 2,63 г/см3, плотностью 2,03 г/см3 с преобладанием частиц от 0,1 до 0,25 мм до 31,5%

ИГЭ-4. Супеси пылеватые, переслаивающиеся с песком пылеватым, супесью текучей консистенции, с гравием и галькой до 15%, пластичной консистенции. Обладают средним удельным сцеплением С = 26.5 кПа, имеют угол внутреннего трении = 18 град, модуль общей деформации, Е = 10 МПа при плотности частиц грунта 2,15 г/см3, плотностью 2,70 г/см3 и коэффициентом пористости 0,481. (lg III);

ИГЭ-5. Суглинки тяжелые, пылеватые, темно-коричневые, с включением гальки и гравия от 10% до 25%, с единичными валунами, с прослоями пылеватых песков до 0.5см, от полутвердой до тугопластичной консистенции, иногда с прослоями твердых. Обладают средним удельным сцеплением С = от 22 до 121 кПа, имеют угол внутреннего трении = 18⁰-38.4⁰, модуль общей деформации, Е = от 16,1 до 24,51 МПа при плотности частиц грунта 2,18 г/см3, плотностью 2,72 г/см3 и коэффициентом пористости 0,436. (g III);

По данным полевых, лабораторных и камеральных работ были построены инженерно-геологические колонки и разрезы.

Значения, полученные в ходе лабораторных испытаний важны для будущих расчетов. В дипломной работе будет производиться расчет осадки свайного фундамента, для которого необходимо найти наиболее приемлемый вариант для основания. Опираясь на пункты 3.5 и 3.4 и заметно, что из всех пяти инженерно-геологических элементов мореные отложения является приемлемым основанием для фундамента, а именно ИГЭ 5 суглинки, т. к. они имеют тугопластичную консистенцию, малосжимаемые (0,059см2/кг), непросадочные.

4. Инженерно-геологические расчеты

4.1 Краткая техническая характеристика проектируемого сооружения

На основании полученных полевых, лабораторных материалов были произведены инженерно-геологические расчеты по осадки свайного фундамента, крена фундамента и устойчивости откоса.

Краткая техническая характеристика здания:

- уровень ответственности - II;

- количество этажей - 14;

- размеры в плане -145х30м;

- конструкция здания - каркасное;

- диаметр уширения - 0,6 м.

- основные несущие конструкции - железобетонный каркас (колонны, стены, безбалочные перекрытия);

- тип фундамента - свайный (набивные сваи диаметром 700мм);

- нагрузка на сваю - 2500 кН (250тс)

- наличие подвала, его назначение и заглубление от поверхности земли - двухуровневый подвал для автостоянок и технических помещений, заглубление 7,5 м.

По условиям: технической характеристики, лабораторных данных и инженерно-геологических колонок и разрезов видно, средой для заглубляемых до 7.5м автостоянок и технических помещений будут служить: насыпные грунты, влажные и насыщенные водой пески, в том числе водонасыщенные пылеватые пески. Основанием для будущего фундамента будут служить суглинки тугопластичные. Абсолютная отметка нижнего конца сваи от -15,0 до -22,2 м.

4.2 Расчет устойчивости откоса

4.2.1 Общие сведения

Как уже было сказано: проектируемое здание размещается вблизи бровки крутого склона, у подножья которого протекает канал с облицованными стенками. В южной части участка канал вплотную подходит к подножью склона, в северной - отступает.

Склон берега крутой, угол наклона - около 30^о. Абсолютные отметки подошвы склона составляют 2.5-3.5м.

Участок размещения проектируемого здания является потенциально опасным относительно проявления склоновых процессов: оползней, сплывов, размыва склона.

Весь склон захламлен отходами производства. Дерн отсутствует. В некоторых местах наблюдается незначительный размыв поверхности склона. От оползания и полного размыва склон предохраняют корневая система и крона крупных деревьев. Однако наблюдается наклон отдельных деревьев в сторону падения склона, что свидетельствует о местных подвижках грунтов.

От вершины до подошвы склона грунтовый массив сложен пылеватыми и мелкими песками с тонкими прослоями супесей в интервале глубин 3-7.5м. С глубины 3.5-6.5м грунты насыщены водой.

Склоном называется откос, образованный природным путем и ограничивающий массив грунта естественного сложения.

При неблагоприятном сочетании разнообразных факторов массив грунтов, ограниченный откосом или склоном, может перейти в неравновесное состояние и потерять устойчивость.

Основными причинами потери устойчивости откосов и склонов являются:

· устройство недопустимо крутого откоса или подрезка склона, находящегося в состоянии, близком к предельному;

· увеличение внешней нагрузки (возведение сооружений, складирование материалов на откосе или вблизи его бровки);

· изменение внутренних сил (увеличение удельного веса грунта при возрастании его влажности или, напротив, влияние взвешивающего давления воды на грунты);

· неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта или снижение его сопротивления сдвигу за счет, например повышения влажности;

· проявление гидродинамического давления, сейсмических сил, различного рода динамических воздействий (движение транспорта, забивка свай и. т.п.).

4.2.2 Инженерные методы расчета устойчивости склонов

В проектной практике применяются инженерные методы расчета устойчивости, содержащие различного рода упрощающие предположения. Наиболее распространенный из них - метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения, относящий к схеме плоской задачи.

Рис. 1. Схема к расчету устойчивости откосов методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения: а) - расчетная схема; б) - определение положения наиболее опасной поверхности скольжения; 1, 2, … - номера элементов.

Рассмотрим широко используемую модификацию этого метода. Предположим, что потеря устойчивости склона, представленного на рис. 1, а, может произойти в результате оползания отсека грунтового массива относительно некоторого центра . Поверхность скольжения в этом случае будет представлена дугой окружности с радиусом r и центром в точке . Смещающийся массив рассматривается как недеформируемый отсек, все точки которого участвуют в общем движении. Коэффициент устойчивости принимается в виде

(1)

где и - моменты относительно центра вращения всех сил, соответственно удерживающих и смещающих отсек.

Для определения входящих в формулу моментов отсек грунтового массива разбивается вертикальными линиями на отдельные элементы. Характер разбивки назначается с учетом неоднородности грунта отсека и профиля склона так, чтобы в пределах отрезка дуги скольжения основания каждого i-го элемента прочностные характеристики грунта j и с были постоянными. Вычисляются силы, действующие на каждый элемент: вес грунта в объеме элемента и равнодействующая нагрузки на его поверхность . При необходимости могут быть также учтены и другие воздействия (фильтрационные, сейсмические силы и т.д.). Равнодействующие сил считаются приложенными к основанию элемента и раскладываются на нормальную и касательную составляющие к дуге скольжения в точке их приложения. Тогда

; (2)

Соответственно момент сил, вращающих отсек вокруг 0, определился как

(3)

где п - число элементов в отсеке.

Принимается, что удерживающие силы в пределах основания каждого элемента обусловливаются сопротивлением сдвигу за счет внутреннего трения и сцепления грунта. Тогда с учетом выражения для закона кулона можно записать

, (4)

где - длина дуги основания i-го элемента, определяемая как

. (5)

Здесь - ширина элемента)

Отсюда момент сил, удерживающих отсек, будет иметь вид

. (6)

Учитывая формулу (1), окончательно получим

 (7)

При к = 1,25-1,5 и выше устойчивость отсека массива грунта относительно выбранного центра вращения 0 считается обеспеченной. Основная сложность при практических расчетах заключается в том, что положение центра вращения 0 и выбор радиуса r, соответствующие наиболее опасному случаю, неизвестны. Поэтому обычно проводится серия таких расчетов при различных положениях центров вращения и значениях r. Чаще всего наиболее опасная поверхность скольжения проходит через нижнюю точку откоса или склона. Однако если в основании залегают слабые грунты с относительно низкими значениями прочностных характеристик j и с, то это условие может не выполняться.

Следуя выше сказанного, получаем

Таблица 4

R	22,6	м
L	22,078	м
?	3,14
?	56

При дальнейших расчетах находим моменты относительно центра вращения всех сил, соответственно удерживающих и смещающих отсек.

Таблица 5

N	S	G=S*?	sin?=x/R	G*sin?	cos?=z/R	cos?*G
1	2,18	4,415	0,040	0,176	0,987	4,357
2	1,80	3,654	0,128	0,469	0,956	3,492
3	3,80	7,714	0,217	1,673	0,916	7,065
4	5,20	10,556	0,305	3,223	0,889	9,388
5	6,20	12,586	0,394	4,956	0,872	10,971
6	6,80	13,804	0,482	6,658	0,867	11,972
7	6,80	13,804	0,571	7,879	0,872	12,033
8	6,60	13,398	0,637	8,537	0,894	11,975
9	5,20	10,556	0,748	7,894	0,920	9,715
10	0,80	1,624	0,765	1,243	0,942	1,531
11	1,35	2,741	0,832	2,280	0,969	2,656
?				44,987		85,155

Тогда коэффициент устойчивости

к = = 1,59

Вычисления показали, что полученное значение соответствует устойчивому откосу.

4.2.3 Мероприятия по повышению устойчивости склона

Независимо от расчета устойчивости откоса (т. к. расчет применим к идеальной модели) необходимо учесть ряд факторов, которые могут повлиять на обрушения склона.

При строительстве нового здания, ожидаются внешние воздействия, которые могут привести к активизации склоновых процессов и размыву склона. К ожидаемым внешним воздействиям относятся: динамические воздействия складирование грунтов, извлеченных из котлована, и строительных материалов вблизи бровки склона, интенсивное передвижение автотранспорта и строительных механизмов вдоль бровки склона, вырубка деревьев на склоне, сброс на склон откачиваемой из котлована воды, а также поверхностных и сточных вод.

Пески, залегающие на склоне, относятся к легко размываемым грунтам. Поэтому, в случае вырубки деревьев на склоне, начнется интенсивный размыв склона атмосферными и талыми водами, а также водами, сбрасываемыми на склон в процессе строительных работ.

Таким образом, относительно устойчивое состояние склона может быть нарушено с началом строительных работ по возведению нового здания, в связи с чем, необходимо выполнить ряд мероприятий для обеспечения устойчивости склона:

исключить складирование грунтов, строительных материалов,

минимизировать динамические воздействия;

не допускать уничтожения деревьев на склоне;

восстановить почвенно-растительный покров на склоне;

не допускать сброса на склон воды,

очистить склон от производственных и бытовых отходов;

обеспечить дренирование подземных вод, выходящих на поверхность у подножья склона и скапливающихся у парапета канала, что одновременно будет способствовать снижению уровня подземных вод в грунтовом массиве.

В данном дипломе рассматривается вариант, когда разрабатываются сложные конструктивные мероприятия типа прорезания потенциально неустойчивого массива грунтов системой набивных свай, входящих в подстилающие неподвижные части массива.

4.3 Осадка сооружения с использованием расчетной модели

Осадка сооружения является одним из важнейших параметров при проектировании сооружения и оценке возможности его строительства на данной территории. В данной части работы приводятся расчет осадки сооружения методом послойного суммирования и расчет осадки свайного фундамента с учетом взаимного влияния свай в кусте. По классификации сооружение относится ко второму уровню ответственности. Предельно допустимая осадка здания не должна превышать 0,2 метров.

4.3.1 Определение несущей способности свай

Условия расчета несущей способности применяем, если передаются значительные горизонтальные нагрузки, в том числе расположение на откосе или вблизи него.

Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать, исходя из условия:

1

Где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;

F_d - расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи;

k_н = 1,4 - коэффициент надежности.

Несущую способность кН (тс), набивной свай с уширением следует определять по формуле

2

где - коэффициент условий работы сваи;

- коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи коэффициент следует принимать

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/ ), по табличное значение, зависящее от физических свойств грунта. В нашем случае R= 1400 кПа/140 т/м²

A - площадь опирания сваи, . А = 1,327 м²

u - периметр поперечного сечения ствола сваи, м; u= 2,198 м

- коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по табличное значение; =0,8

- расчетное сопротивление i-гo слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа (тс/ ), принимаемое по таблице, зависящее от физических свойств грунта и глубины i-го слоя

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

Приведен пример расчета по скважине № 5

Определение несущей способности свай

Таблица 5

№	ИГЭ	Наименование грунта	Расчетный слой hi,м	Длина l,м	Трение по боковой пов-ти fi, кПа(т/м2)
1	3	Пески пылеватые	1,3	1,3	15(1,5)
2	3	Пески пылеватые	1,5	1,9	18(1,8)
3	4	Супеси пластичные	2,0	3,5	9(0,9)
4	4	Супеси пластичные	2,0	5,5	10(1,0)
5	4	Супеси пластичные	2,0	7,5	10(1,0)
6	4	Супеси пластичные	2,0	9,5	10(1,0)
7	4	Супеси пластичные	1,3	11,0	11(1,1)
8	4	Супеси пластичные	1,3	12,0	11(1,1)
9	5	Суглинки тугопластичные	1,5	13,8	42(4,2)
10	5	Суглинки тугопластичные	1,5	15,1	43(4,3)

По полученным данным находим:

F_d= 1*(1,3*140*1,327+2,198*? 0,8*(1,5*1,3+1,8*1,5+0,9*2,0+1,0*2,0+ 1,0*2,0+1,0*2,0+1,1*1,3+1,1*1,3+1,5*4,2+1,5*4,3)=290,9т

Получаем тем же способом для остальных скважин:

Таблица 6

№ скв	Несущая способность, Fd т
1	334,2
2	308,1
3	304,2
4	303,8
5	290,9
6	319,9
7	303,8
8	309,9

Вывод: как видно из расчетов минимальное значение по несущей способности равное 290,9 т является достаточным при расчете свайного фундамента.

4.3.2 Расчет осадок методом послойного суммирования

Общие данные по расчету: длина свай 18 м. Свайный фундамент имеет прямоугольный вид и включает в себя 8 свай (две сваи по ширине и четыре - по длине). Расстояние между осями свай составляет 2,8 метра. Диаметр сваи 0,7 метров. Высота ростверка 0,7 метра, при плотности 2,5 т/м³. Нормативная нагрузка на уровне обреза ростверка 2500,0 т. Вес ростверка 115,71 т. Вес свай 132,94 т. Расчет проводится по скважине № 5 т. к. значение по несущей способности было получено наименьшим. Осадка свайного фундамента по существующим нормативным документам не должна превышать 8,0 см.

Из общих данных определяем осадку свайного фундамента через формулу:

(1)

где - безразмерный коэффициент, ;

- среднее давление дополнительного вертикального нормального напряжения в i-том слое грунта;

- толщина i-того слоя;

- модуль деформации i-того слоя.

Для нахождения необходимо знать:

Средний угол внутреннего трения для грунта в пределах глубины установки свай определяется по формуле:

?_ср= (2)

?_1,2,3 -угол внутреннего трения грунтов

h_1,2,3- мощность грунта.

?_ср = = 20,04

Ширина условного фундамента

, (3)

h - длина свай;

Длина условного фундамента

; (4)

Площадь условного фундамента

(5)

;

м;

м².

Вес грунта в пределах условного фундамента:

N^н₃=(А_уф*h₁-Np/?_р)*?_гр+(А_уф*h₂-d²*h₂)*?_гр+(А_уф*h₃-d²*h₃)*?_гр+(А_уф*h₄-d²*h₄)*?_гр (6)

N^н₃ = 3140, 69 тс

Удельное давление для подошвы свайного фундамента:

N_ф=N^н₃+N_св+N_р (7)

N_св - вес свай

N_р - вес ростверка

N_ф = 3389,34 тс.

Давление на грунт под подошвой условного фундамента:

Р_у^н = ; (8)

N₀-нормативная нагрузка на уровне обреза ростверка

Р_у^н=2500,0+3389,34/81,80=71,9 тс

Природное напряжение под подошвой

Р_?z = ? ?*h (9)

Р_?z=40,3 т/м²

Давление на основание на уровне подошвы фундамента

Р_zi=Р_у^н- Р_?z (10)

Р_zi= 31,69 т/м²;

Таблица 7

Расчеты по нахождению глубины активной зоны

№	№ ИГЭ	Z	m=2*Z/bус	К	?zg кг/тм2	?zpi кг/см2	?zp кг/см2	0,2*?zg кг/см2
1		0	0	1	4,029	3,169	3,169	0,806
2		0,5	0,150	0,994	5,119	3,150	3,120	1,024
3		1,0	0,300	0,981	6,209	3,090	3,010	1,242
4		1,5	0,450	0,948	7,299	2,929	2,814	1,460
5		2,0	0,600	0,921	8,389	2,698	2,554	1,678
6		2,5	0,750	0,893	9,479	2,409	2,205	1,896
7		3,0	0,900	0,83	10,569	2,000	1,795	2,114
8		3,5	1,050	0,795	11,659	1,590	1,370	2,332

Как видно из расчетов осадка свайного фундамента в пределах активной зоны, находящиеся на глубине 3,5 метрах (абсолютная отметка -17,00 м), составляет:

S=0,8*((0,5*3,169/445)+(0,5*3,120/222,5)+(0,5*3,010/222,5)+(0,5*2,814/222,5)+(0,5*2,554/222,5)+(0,5*2,205/222,5)+(0,5*1,795/222,5)+(0,5*1,370/222,5))=0,033м =3,30 см

Осадка не превышает допустимых значений.

4.4 Расчет крена свайного фундамента

Крен свайного фундамента определяется по формуле крена прямоугольного фундамента:

i=8*i_o*(1-?²)* (11)

В данной формуле М - момент, действующий на фундамент. Его значение определяется по расчетной схеме, в которой здание представляется жестко заделанной вертикальной консолью, на которую действует ветровая нагрузка с учетом пульсационной составляющей. Значение момента, действующего на фундамент, был задан.

i_o - безразмерный коэффициент, устанавливается в зависимости от отношения глубины заложения свай и длины фундамента и от отношения длины на ширину фундамента. Таким образом, i_o= 0,375

?- коэффициент Пуассона (0,35)

?_f=1

Е= 222,5 кг/см²= модуль деформации грунта в основании свай

L, b- длина и ширина фундамента

i = 8*0,375*(1-0,35²)* = 0,000022

Данное значение не превышает допустимого значения в 0,0024

Заключение

Здание располагается в пределах территории Сестрорецкого инструментального завода на возвышенном северо-восточном берегу Заводского канала. Инженерно-геологические условия рассматриваемого участка относятся к сложным (III категория).

В ходе работы были определены физико-механические свойства литологических разностей, выделены инженерно-геологические элементы, построены инженерно-геологические колонки и разрезы.

В дипломной работе даны общие сведения по объекту, а также по расчетам. В физико-географической характеристики территории строительства замечено существование склона визуально неустойчивого. По склону был произведен расчет методом круглоцилиндрических поверхностей. Расчетное значение показало, что откос является устойчивым. Но в виду ряда факторов были даны рекомендации по укреплению откоса, а также в выборе свай и свайного фундамента.

Для дальнейших расчетов был определен ИГЭ в качестве несущего слоя для свайного фундамента и техпомещений. Проверена несущая способность свай. Расчеты по осадки свайного фундамента проводились, основываясь на полевые и лабораторные данные. Проведенные расчеты показали, что осадка свайного фундамента не превысила допустимого значения.

По итогам расчета - суглинки тугопластичные ИГЭ-5 будут служить надежным основанием для будущего сооружения. А данный вид свай приемлемое конструктивное мероприятие по укреплению склона, которое будет служить надежным фундаментом для будущего сооружения.

Список используемой литературы

1. Геология СССР. Ленинградская, Псковская и Новгородская области. 1 и 2 том - Недра 1971 - 467с., 1975 - 423с.

2. Геоморфология и четвертичные отложения Северо-Запада европейской части СССР (Ленинградская, Псковская и Новгородская обл.). Изд-во «Наука», Ленингр. отд., Л.1969, стр 1-256.

3. Лаврушин Ю.А. Ледниковые отложения Северо-Запада европейской части СССР., - М., 1976. - 332 с.

4. Ломтадзе В.Д. Методы лабораторных исследований физико-механических свойств горных пород (Руководство к лабораторным занятиям по инженерной геологии). Л., «Недра», 1972. 312 с.

5. Отчет о комплексном геологическом, гидрогеологическом и инженерно-геологическом доизучении масштаба 1:50000 общими поисками и геоэкологическом картировании территории г. Санкт-Петербурга и его окрестностей. Книга 2. г.С-Пб, 2001.

6. СНиП 2.02.03-95 Свайные фундаменты.

7. Фурса В.М. Строительные свойства грунтов района Ленинграда. Строийздат, Ленингр. отд-ние, 1975, 143с.

8. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс): Учебник для вузов. - 3-е изд., доп. - М.: Высш. школа, 1979. - 272 с., ил.

9. Геология и полезные ископаемые Ленинградской области. Киселев И.И., Проскуряков В.В., Саванин В.В. - С.-Петербург, 1997 - 273с.

10. Механика грунтов в практике строительства Н. Н. Маслов. Москва Стройиздат 1977 г.

Таблица №3

№ п/п	Номер выработки	Координаты	Глубина выработки, м	Абсолютная отметка устья, м
		Х	У
1	Скв.1	112117.88	94369.87	30	9.9
2	Скв.2	112131.72	94351.66	30	9.5
3	Скв.3	112169.71	94339.52	30	9.5
4	Скв.4	112198.66	94333.31	30	8.1
5	Скв.5	112225.73	94320.10	30	7.1
6	Скв.6	112149.66	94370.40	30	10.0
7	Скв.7	112192.46	94359.73	30	9.8
8	Скв.8	112220.96	94341.32	30	9.6
9	Скв.9	112225.73	94369.87	15	3.45
10	Скв.10	112192.46	94333.31	20	3.4

Размещено на Allbest.ru