Перевірка достатності розмірів фундаментів, що експлуатуються

Вихідні дані

Місце будівництва: м. Хмельницький

Рельєф майданчика: слабопохилий

Рік спорудження: 1940

Основні дані про грунти майданчика

№	Найменування грунту	Потужність шару,	Щільність грунту,	Вологість грунту, дол. од.
	Частинок,	природна,	на межі розкочування,	на межі текучості,
1	насипний	0,2	1,59	-	-	-	-
2	глинистий	3,7	1,87	2,71	0,26	0,13	0,29
3	піщаний	4,7	1,75	2,65	0,1	-	-
4	глинистий	3,8	1,82	2,67	0,13	0,15	0,21

Грунтові води знаходяться на глибині 6,5 м від поверхні. По відношенню до бетону та металу води характеризуються як неагресивні.

Гранулометричний склад пісків

Номер шару	Склад частинок в % по масі для фракцій, мм
>2,0	2,0-1,0	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	<0,1
3	3,0	10,6	14,1	21,8	34,6	15,9

Нормативне навантаження на верхньому уступі фундаменту:

Оцінка ґрунтових умов будівельного майданчика

ІГЕ-1 – насипний грунт.

Потужність 0,2 м. Даний шар грунту має погіршені фізико-механічні характеристики, і не може бути використаний в якості основи. Він підлягає видаленню.

1. Питома вага ґрунту:

ІГЕ-2 – глинистий грунт.

Потужність 3,7 м. Має такі характеристики:

1. Визначаємо назву глинистого ґрунту по величині числа пластичності

Грунт – суглинок, так як виконується умова: 0,07< <0,17.

2. Стан глинистого грунта визначають за величиною показника текучості

Повна назва грунту – суглинок тугопластичний, так як 0,25< <0,5.

3. Коефіцієнт пористості:

4. Ступінь водонасичення:

5. Щільність грунту в сухому стані:

6. Пористість грунту:

7. Вологість грунту при повному водонасиченні:

8. Щільність грунту при повному водонасиченні:

9. Щільність грунту під водою у виваженому стані:

10. Питома вага грунту природної вологості:

11. Питома вага грунту в сухому стані:

12. Питома вага грунту при водонасиченні:

13. Питома вага грунту у виваженому стані:

14. Питома вага частинок грунту:

15. Нормативні показники міцності знаходимо за табл. 2 додатку 1 СНиП 2.02.01-83 по інтерполяції:

Суглинок		е	0,75	0,826	0,85
	23	19,2	18
	21	19,48	19

Отже, для даного грунту

16. Модуль деформації за табл. 3 додатку 1 СНиП 2.02.01-83 по інтерполяції:

Суглинок		е	0,75	0,826	0,85
	14	11,72	11

Отже, для даного грунту

17. Розрахунковий опір (табличний) визначаємо за табл.3 додатку 3 СНиП 2.02.01-83 по інтерполяції:

Суглинок
	229	190,6	143,2

Отже,

ІГЕ-3 – піщаний грунт.

Потужність 4,7 м. Має такі характеристики:

1. Визначення назви піщаного грунту.

1.1. Вид піщаного грунту.

Гранулометричний склад

Характеристики	Фракції грунту, мм
>2,0	2,0-1,0	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	<0,1
Діаметр частинок, мм
2,0	1,0	0,5	0,25	0,1	0
Гранулометричний склад, %	3	10,6	14,1	21,8	34,6	15,9
частинок по масі більше даного діаметру	3	13,6	27,7	49,5	84,1	100
частинок по масі менше даного діаметру	97,0	86,4	72,3	50,5	15,9	0

За ДСТУ Б В.2.1-96 табл. 10 даний пісок є дрібним, так як перша задовольняюча умова частинок більше 0,1 мм – 84,1 %>75%. Пісок є неоднорідним.

1.1. Стан піщаного грунту.

Коефіцієнт пористості:

Пісок середньої щільності.

Ступінь водонасичення:

Пісок малого ступеня водонасичення.

Повна назва грунту – пісок дрібний неоднорідний середньої щільності маловологий.

2. Щільність грунту в сухому стані:

3. Пористість грунту:

4. Вологість грунту при повному водонасиченні:

5. Щільність грунту при повному водонасиченні:

6. Щільність грунту під водою у виваженому стані:

7. Питома вага грунту природної вологості:

8. Питома вага грунту в сухому стані:

9. Питома вага грунту при водонасиченні:

10. Питома вага грунту у виваженому стані:

11. Питома вага частинок грунту:

12. Нормативні показники міцності та модуля деформації Е знаходимо за табл. 1 додатку 1 СНиП 2.02.01-83 по інтерполяції:

Пісок дрібний	е	0,65	0,666	0,75
	2	1,84	0
	32	31,36	28
	28	26,40	18

Отже, для даного грунту

13. Розрахунковий опір (табличний) визначаємо за табл.2 додатку 3 СНиП 2.02.01-83:

- для піску дрібного середньої щільності малого ступеня водонасичення

ІГЕ-4 – глинистий грунт.

Потужність 3,8 м. Має такі характеристики:

1. Визначаємо назву глинистого ґрунту по величині числа пластичності

Грунт – супісок, так як виконується умова: 0,01< <0,07.

2. Стан глинистого грунта визначають за величиною показника текучості

Повна назва грунту – супісок твердий, так як <0.

3. Коефіцієнт пористості:

4. Ступінь водонасичення:

5. Щільність грунту в сухому стані:

6. Пористість грунту:

7. Вологість грунту при повному водонасиченні:

8. Щільність грунту при повному водонасиченні:

9. Щільність грунту під водою у виваженому стані:

10. Питома вага грунту природної вологості:

11. Питома вага грунту в сухому стані:

12. Питома вага грунту при водонасиченні:

13. Питома вага грунту у виваженому стані:

14. Питома вага частинок грунту:

15. Нормативні показники міцності знаходимо за табл. 2 додатку 1 СНиП 2.02.01-83 по інтерполяції:

Супісок		е	0,65	0,658	0,75
	15	14,84	13
	27	26,76	24

Отже, для даного грунту

16. Модуль деформації за табл. 3 додатку 1 СНиП 2.02.01-83 по інтерполяції:

Супісок		Е	0,65	0,658	0,75
	16	15,52	10

Отже, для даного грунту

17. Розрахунковий опір (табличний) визначаємо за табл.3 додатку 3 СНиП 2.02.01-83 по інтерполяції:

Супісок
	260,5	260,5

Отже,

Розрахункові показники для грунтів будівельного майданчика для I граничного стану:

1. питома вага

2. питома зчеплення

3. кут внутрішнього тертя

Величини розрахункових показників окремих ІГЕ будівельного майданчика

Номер шару	Повне найменування грунта	Для розрахунку за ІІ-гою групою граничних станів	Для розрахунку за І-ою групою граничних станів
питома вага γ ІІ, кН/м³	питоме зчеплення с ІІ, кПа	кут внутрішнього тертя φ ІІ, град	модуль деформації Е, Мпа	розрахунковий опір грунту R 0, кПа	питома вага γ І, кН/м³	питоме зчеплення с І, кПа	кут внутрішнього тертя φ І, град
1	Насипний	15,6					14,86
2	Суглинок тугопластичний	18,35	19,2	19,48	11,72	190,6	17,48	12,8	16,94
3	Пісок дрібний, неоднорідний, середньої щільності, маловологий	17,17	1,84	31,36	26,4	300	16,35	1,23	28,51
4	Супісок твердий	17,85	14,84	26,76	15,52	260,5	17,0	9,89	23,27

Перевірка достатності розмірів фундаментів, що експлуатуються

Перевіряємо достатність глибини закладання фундаменту з умов морозного здимання ґрунту основи з використанням карти промерзання ґрунтів території України.

Для м. Хмельницький d_fп =1,0м. Будівля має розрахункову середньодобову температуру 15˚С, а підлога першого поверху влаштована на ґрунті (підвальне приміщення відсутнє), тому коефіцієнт теплового впливу

Тоді розрахункове промерзання

- умова заглиблення фундаменту виконується

Визначаємо навантаження на рівні підошви фундаменту:

1. Навантаження на верхньому уступі фундаменту

кН, кНм, кН.

2. Навантаження від ваги фундаменту:

3. Навантаження від власної ваги ґрунту на уступах фундаменту:

4. Збільшення моменту за рахунок дії сили

Сумарне навантаження на підошві фундаменту:

Середнє напруження на підошві фундаменту:

Розрахунковий опір ґрунту основи несучого шару:

- коефіцієнти, що визначаються по табл.. 3 норм 2. При врахуванні виду та стану ґрунту (суглинок)

- коефіцієнти, що визначаються по табл. З норм 2 приймаємо: (розрахункові характеристики прийняті за таблицями норм2 на основі фізичних показників), , так як ширина фундаменту м

b – ширина фундаменту, м

м, глибина закладання фундаменту, від поверхні, м;

глибина підвалу. В даному випадку підвал відсутній, тому

- коефіцієнти, що визначаються за табл. 3,4 при величині (для несучого шару – суглинок тугопластичний ІГЕ-2).

; ; .

середньозважена величина питомої ваги ґрунтів, що залягають вище підошви фундаменту (визначається з врахуванням виважування грунту нижче рівня ґрунтових вод, якщо рівень води вище фундаменту). В даному випадку вище рівня підошви залягає за насипний грунт ІГЕ-1 з (його потужність 0,2м) та суглинок тугопластичний ІГЕ-2 в межах 1,95м, ґрунтові води відсутні, тому:

;

(для несучого шару – суглинку тугопластичного ІГЕ-2)

Розрахунковий опір суглинку тугопластичного ІГЕ-2 для даного фундаменту:

Перевіряємо виконання умов:

Умови виконується, будівля може експлуатуватися в подальшому.

Виконуємо розрахунок на осідання:

=0,8

Осадка не перевищує допустиме значення.