Проектирование фундаментов в вытрамбованных котлованах

3.104. При устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах глу­бина трамбования обычно составляет 0,6-3 м. Трамбовка, имеющая форму фундамента, падает по направляющей штанге с высоты 4-8 м. При небольших размерах фундаментов и нагрузках на них забивают трамбовку-шаблон (с последующим ее извлечением) .

После вытрамбовывания котлован заполняется враспор монолитным бетоном или устанавливается сборный фундамент, имеющий близкие к котловану форму и размеры.

3.105. При вытрамбовывании вокруг котлована образуется уплотненная зона (рис. 51), в пределах которой повышается плотность грунта и устраняются просадочные свойства.

Примечание. За уплотненную зону принимается массив грунта, в пределах которого плотность сухого грунта составляет более 1,55 т/м³.

3.106. Фундаменты в вытрамбованных котлованах подразделяются:

по глубине заложения: мелкого заложения при (см. рис. 51, а) и удлиненные при (см. рис. 51,6);

по способу устройства:

без уширения основания с плоской пли заостренной подошвой (рис. 51, а) и с уширением основания (рис. 51,6).

3.107. По взаимному расположению и характеру взаимодействия с грунтом основания фундаменты подразделяются на отдельно стоящие, на которые не распространяется взаимное влияние одного фундамента на другой как при вытрамбовывании котлованов, так и при передаче нагрузки на грунт, и ленточные прерывистые фундаменты, устраиваемые в близ­ко расположенных один от другого котлованах, в которых необходимо учитывать взаимное влияние соседних фундаментов как при вытрамбовывании котлованов, так и при анализе их работы.

3.108. Фундаменты в вытрамбованных котлованах применяются на просадочных грунтах с числом пластичности , плотности сухого грунта т/м³; степени влажности для фундаментов нег­лубокого заложения и - для удлиненных фундаментов.

Рис. 51. Фундаменты в вытрамбованных котлованах

а - обычный; б - с уширенным основанием

1 - фундамент; 2 - втрамбованный жесткий материал; 3 - уплотненная зона

3.109. Применение фундаментов в вытрамбованных котлованах в гру­нтах II типа по просадочности допускается:

при условии, если суммарная величина просадки грунта от собственного веса и осадки фундамента от нагрузки не превышает предельно допустимых величин для проектируемых зданий и сооружений;

для производственных и складских одноэтажных зданий с несущими конструкциями, малочувствительными к неравномерным осадкам, и наг­рузкой на отдельный фундамент до 400 кН при максимальной величине просадки грунта от собственного веса до 20 см и при условии применения комплекса водозащитных и конструктивных мероприятий.

3.110. Целесообразно применять следующие виды фундаментов в вытрамбованных котлованах:

столбчатые - для каркасных промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий при вертикальной нагрузке на них до 2000 кН;

ленточные прерывистые и столбчатые - для бескаркасных жилых и про­мышленных зданий при нагрузке до 300 кН/м.

Фундаменты с уширенным основанием рекомендуется применять при нагрузках свыше 500-800 кН.

3.111. Допустимое расстояние от зданий и сооружений при трамбовании трамбовкой массой 3-6 т принимается:

от зданий и сооружений, не имеющих трещин в стенах, - не менее 10 м;

от зданий и сооружений с трещинами в стенах, а также от инженерных коммуникаций, выполненных из чугунных, керамических, асбестовых и железобетонных труб, - не менее 15 м.

При массе трамбовок менее 3 т указанные расстояния могут быть уме­ньшены в 1,5 раза.

3.112. Проект фундаментов в вытрамбованных котлованах должен содержать:

план отрывки котлована под здание или сооружение с отметками пове­рхности вытрамбовывания;

размеры в плане и глубину отдельных котлованов;

размеры, форму, массу трамбовки, высоту ее сбрасывания и ориентировочное количество ударов для вытрамбовывания котлованов на заданные глубины;

влажность грунта, при которой рекомендуется осуществлять вытрамбовывание котлованов, а при необходимости повышения влажности до оп­тимального значения - требуемое количество воды для увлажнения;

ориентировочные размеры уплотненной зоны при принятых размерах трамбовки и режиме трамбования;

минимально допустимые расстояния между котлованами ленточных прерывистых фундаментов;

размеры уширений в основании, объем жесткого материала (бетона, щебня, песчано-гравийной смеси и т. п.), втрамбовываемого в дно котлована, количество порций и объем одной порции;

расчетные значения прочностных характеристик и модуля деформации уплотненных грунтов, условное расчетное сопротивление уплотненного грунта, действующие нагрузки на фундаменты;

особые требования по технологии производства работ, контролю качества и приемке работ.

3.113. Отрывка котлована под здание или сооружение производится до отметки основания пола, с которой должно вестись трамбование. Планировка дна котлованов осуществляется под одну отметку или с уступами. Растительный слой и насыпной грунт с содержанием органического веще­ства более 0,05 должны быть полностью удалены.

При значительной толщине растительного или насыпного слоя, а также уклонах местности планировка дна выполняется подсыпкой местного глинистого грунта оптимальной влажности с уплотнением его до плотности сухого грунта 1,55-1,6 т/м³. Уплотнение грунта в подсыпке до более высокой плотности снижает эффективность вытрамбовывания.

3.114. Толщина подсыпки при планировке котлована под здание или сооружение не должна превышать величины , принимаемой равной

(148)

где - глубина вытрамбовывания котлована, м;

- ширина или диаметр вытрамбованного котлована в его среднем по глубине сечении, м;

- толщина уширения из жесткого материала, определяемая по п. 3.133.

При необходимости выполнения подсыпки из лессового грунта на бо­льшую глубину нижняя ее часть, начиная с глубины должна укладыва­ться до плотности сухого грунта т/м³.

3.115. Расположение вытрамбованных котлованов в плане для каркасных зданий принимается в соответствии с планом колонн и действующими нагрузками. Под каждую колонну вытрамбовывается отдельный котлован, под спаренные колонны у деформационных швов котлован вытрамбовывается в два следа. У деформационных швов допускается применять один фундамент с уширенным оголовком под колонны или увеличенными глубиной вытрамбовывания и размерами уширенного основания.

3.116. Фундаменты бескаркасных зданий располагаются в вытрамбова­нных котлованах по осям стен на расстояниях, определяемых исходя из на­грузок на фундаменты, планов расположения стен, длины фундаментных балок, прочности и деформативности цокольных панелей и панелей техни­ческого подполья, а также с учетом возможности вытрамбовывания близко расположенных котлованов.

Во всех случаях фундаменты располагаются в местах пересечения стен. При пересечении стен на расстояниях до 1,5 м, например у лоджий в жилых зданиях, допускается принимать один фундамент с устройством ростверков или уширенных оголовков соответствующих размеров.

3.117. При расстояниях в свету поверху между фундаментами они рассматриваются как отдельно стоящие, а при - как ленточные прерывистые.

Минимально допустимые расстояния в свету поверху между отдельными котлованами ленточных прерывистых фундаментов (исходя из условия ограничения вертикальных и горизонтальных перемещений грунтов при вытрамбовывании) принимают равными:

при последовательном вытрамбовывании котлованов в один этап ;

при вытрамбовывании котлованов и бетонировании фундаментов в два этапа, т. е. через один фундамент, .

Минимальное расстояние в осях между соседними фундаментами с уширенным основанием должно быть не менее .

3.118. Размеры в плане и конфигурация вытрамбованных котлованов принимаются в соответствии с конструкцией фундаментов.

Глубина вытрамбованных котлованов принимается с учетом требований разд. 2, а также в зависимости от связи котлована с каналами, приямками, тоннелями. При расположении каналов, приямков и т. д. на расстояниях в свету от фундаментов менее глубина вытрамбовывания котлованов принимается не выше отметки заложения близкорасположенных ко­ммуникаций.

Минимальная глубина вытрамбованных котлованов для фундаментов неглубокого заложения без уширения основания должна быть не менее величины, определяемой по формуле

(149)

где - максимальная толщина уплотненного слоя под котлованами, принимаемая по п. 3.122;

- среднее значение плотного сухого грунта природного сложения (или насыпного) в пределах слоя от отметки трамбовки до нижней границы уплотненной зоны, т/м³;

- среднее значение плотности сухого грунта в пределах уплотняемой зоны, определяемое по формуле

(150)

где - плотность грунта, т/м³;

- степень влажности уплотненного грунта, принимаемая 0,9;

- влажность;

- плотность воды, принимаемая равной 1 т/м³.

Для фундаментов с уширенным основанием минимальная глубина трамбовки принимается .

3.119. Форма трамбовок в плане при трамбовании котлованов под обычные фундаменты принимается квадратной, прямоугольной или круглой с плоским или заостренным основанием. Уклон боковых стенок трамбовок принимается в пределах от 1:15 до 1:3°.

Для трамбования котлованов под фундаменты с уширенным основанием применяются трамбовки квадратной, шестигранной или круглой фо­рмы в плане с углом заострения нижнего конца 60-90°. При значительных горизонтальных нагрузках, а также для увеличения опорной площади верх­няя часть трамбовки уширяется путем устройства раструба. Во всех случаях высота трамбовки должна превышать максимальную глубину трамбования котлованов на 10-20 см. Масса трамбовки назначается исходя из того, чтобы удельное статическое давление по основанию трамбовки было для фундаментов без уширения основания - не менее 30 кПа и с ушире­нным основанием - 50 кПа.

3.120. Высота сбрасывания трамбовок принимается равной 4-8 м.

Число ударов трамбовки для получения заданной глубины прибли­женно определяется по формуле

(151)

где - заданная глубина вытрамбованного котлована;

- коэффициент, учитывающий состояние грунта по влажности, при­нимаемый равным 1 при вытрамбовывании котлованов в грунтах с влажностью, близкой к оптимальной, а при понижении влажнос­ти более, чем на 0,03-0,05 от оптимальной - 0,7;

- средняя величина понижения дна котлована за один улар трамбов­ки принимается для трамбовок с плоским основанием площадью А, м²:

см;

см;

см;

для трамбовок с заостренным нижним концом - =15 см.

Необходимое число ударов трамбовки для трамбования жесткого материала при создании уширенного основания определяется для каждой порции засыпки высотой по формуле (151). При этом приведенные выше средние величины понижения дна котлована уменьшаются в 1,5 раза.

3.121. Вытрамбовывание котлованов должно производиться при оптимальной или близкой к ней влажности грунта. Отклонение от оптимальной влажности при вытрамбовывании котлованов под фундаменты без уширения допускается не более чем на ±0,05, с уширенным основанием не более чем на ±0,02.

Ориентировочное значение оптимальной влажности и»в для пылевато-глинистых грунтов принимается , где - влажность на границе раскатывания.

Необходимый объем воды ,м³. для получения оптимальной влажности грунта под каждый котлован определяется по формуле

(152)

где - оптимальная влажность грунта;

- площадь проекции уплотненной зоны, м², определяемая с учетом п. 3.122.

3.122. Толщина уплотненного слоя под фундаментами в вытрамбованных котлованах без уширения основания (см. рис. 51, а) приближенно принимается ,а ширина уплотненной зоны на глубине (0,15-0,25) - равной .

3.123. Удлиненные фундаменты в вытрамбованных котлованах по несущей способности грунтов основания рассчитываются исходя из условия

(153)

где N - расчетная вертикальная нагрузка, кН, передаваемая на фундамент;

- нагрузка на фундамент, кН, соответствующая расчетному сопроти­влению грунта основания, называемая в дальнейшем для краткости «несущей способностью фундамента», определяемая по пп. 3.134-3.139;

- коэффициент надежности, принимаемый равным при определении несущей способности фундаментов расчетом , а по данным статических испытаний опытных фундаментов .

3.124. Расчетные величины горизонтального перемещения и угла поворота фундамента допускается принимать по результатам испытаний опытных фундаментов в аналогичных грунтовых условиях.

3.125. Столбчатые и ленточные прерывистые фундаменты в вытрамбо­ванных котлованах проектируются монолитными, бетонируемыми враспор со стенками котлованов, с устройством опалубки под стаканы для ко­лонн и гнезда для опирания фундаментных балок.

3.126. Сопряжение колонн с отдельно стоящими фундаментами осуществляется с помощью стакана, анкерных болтов, анкерной плиты. Для опирания фундаментных балок в верхней части фундаментов устраивают соответствующих размеров гнезда (см. рис. 52,а) и устанавливают балки на подбетонку (см. рис. 52,в) или непосредственно на фундамент (см. рис. 52, б).

Опирание кирпичных и блочных стен на отдельно стоящие столбчатые фундаменты осуществляется через фундаментные балки.

3.127. Конструкция подземной части зданий при ленточных прерывис­тых фундаментах в вытрамбованных котлованах включает:

для кирпичных и крупноблочных зданий - сборные бетонные блоки на ленточных прерывистых фундаментах (рис. 53,а), а при значительных расс­тояниях между ними дополнительно железобетонные перемычки (рис. 53, б) или фундаментные балки;

для крупнопанельных зданий - цокольные стеновые панели н панели те­хнического подполья на ленточных прерывистых фундаментах (рис. 53,в);

при высоком ростверке - железобетонный пояс и подколенники, уста­навливаемые на отдельные фундаменты (рис. 53, г).

Установка сборных элементов на ленточные прерывистые фундамен­ты выполняется на цементном растворе.

Рис. 52. Сопряжение колонн с фундаментом

В вытрамбованном котловане

а - установка колонн в стакан; б - крепление колонны анкерными болтами; в - крепление через анкерную плиту

1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - стакан; 4 - гнездо для фундаментной балки; 5 - фундаментные балки; 6 - анкерные болты; 7 - анкерная плита: 8 - подбетонка

Рис. 53. Конструкция ленточных прерывистых фундаментов

а - с бетонными блоками; б - с железобетонными перемычками; в - с железобетонными панелями; г - с подколенниками и железобетонными ростверками

1 - ленточные прерывистые фундаменты; 2 - бетонные блоки стен подвала; 3 - перемычки; 4 - панели техподполья; 5 - ростверк; 6 - подколенники

3.128. Расчет оснований фундаментов в вытрамбованных котлованах по деформациям производится с учетом сжимаемости уплотненного слоя, толщины его, а также величины начального просадочного давления грунта, залегающего ниже уплотненного слоя.

При расчете столбчатых и ленточных прерывистых фундаментов в выт­рамбованных котлованах краевые давления под подошвой фундаментов определяются по формуле (рис. 54).

(154)

при этом должны выполняться условия:

где - вертикальная составляющая равнодействующей сил, действующих на фундамент, кН;

G - собственный вес фундамента, кН;

- площадь фундамента на глубине , м²;

- сумма моментов всех сил относительно подошвы фундамента, кН·м;

- горизонтальная составляющая реактивного отпора грунта, определяемая по формуле (155), кПа;

W - момент сопротивления сечения фундамента на глубине , м³;

- расчетное сопротивление грунта основания, определяемое по п. 3.130, кПа.

Рис. 54. Схема к расчету столбчатого фундамента

В вытрамбованном котловане

1 - столбчатый фундамент; 2 - граница уплотненной зоны

3.129. Составляющая реактивного отпора грунта по уплотненным боковым стенкам вытрамбованных котлованов для монолитных фундаме­нтов, бетонируемых враспор, принимается равной:

(155)

где а и b - коэффициенты соответственно равные: а=60 кПа; b=0,4;

- среднеевертикальное напряжение в сечении фундамента на глу­бине ,кПа.

3.130. За расчетное сопротивление грунта основания фундамента в вытрамбованном котловане принимается минимальное значение, получа­емое из расчетного сопротивления уплотненного грунта:

, определяемого с использованием прочностных характеристик и уплотненных грунтов в водонасыщенном состоянии;

, определяемого по п. 3.42 исходя из давления на подстилающий уплотненную зону грунт природного сложения.

При этом максимальная величина расчетного сопротивления грунта основания фундамента в вытрамбованном котловане не должна превышать при ширине фундамента на глубине :м - =0,5 МПа; м - =0,6 МПа.

Примечание. Для промежуточных значений от 0,8 до 1,4 м определяется интерполяцией.

3.131. Осадки столбчатых и ленточных прерывистых фундаментов в вытрамбованных котлованах определяются по схеме двухслойного основа­ния, состоящего из уплотненного слоя грунта толщиной и подстилающего просадочного грунта.

Расчет ленточных прерывистых фундаментов производится с учетом взаимного влияния двух соседних фундаментов (по одному с каждой сто­роны).

Осадки рассчитываются с использованием модуля деформации грунта в водонасыщенном состоянии, величина которого для подстилающего слоя принимается в интервале изменения давления от нуля до начального просадочного давления .

3.132. Фундаменты в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием проектируются монолитными с учетом требований, изложенных в пп. 3.125 и 3.126.

Вид жесткого материала для создания уширенного основания выбирае­тся в зависимости от нагрузок на фундаменты, наличия местных материалов, размеров уширения, условий производства работ. Для фундаментов с горизонтальными нагрузками более 0,8 от вертикальных целесообразно применять жесткий бетон. При производстве работ в зимнее время рекомендуется применять несмерзающий сыпучий материал: щебень, гравий без пылеватых глинистых частиц, шлак.

3.133. При втрамбовывании жесткого материала в дно котлована трамбовкой с заостренным нижним концом создается уширение, имеющее форму шара с радиусом или эллипсоида вращения с полуосями и (см. рис. 51,6).

Форма уширения при втрамбовывании жесткого материала отдельными порциями с высотой засыпки по 0,6-1,2 м принимается в виде:

шара () для случаев, когда ниже дна вытрамбованного котлована залегают песчаные грунты с т/м³ или пылевато-глинистые грунты с т/м³ и степенью влажности , a также т/м³ и ;

эллипсоида вращения с отношениями полуосей при залегании ниже дна котлована песчаных грунтов с т/м³ или пылевато-глинистых грунтов с при т/м³ и при 1,5<<1,7 т/м³ и для глинистых грунтов с и т/м³.

Радиус уширения основания определяется по формуле

(156)

где - коэффициент, учитывающий форму уширения и при расположении центра уширения на расстоянии от основания заострен­ной части фундамента (см. рис. 51,6), принимаемый равным: для шара - =0,62; эллипсоида с - =0,55; эллипсоида с - =0,51;

- объем втрамбовываемого в дно жесткого материала, м³.

Максимальный диаметр уширения, получаемый при втрамбовывании жесткого материала, принимается не более удвоенного диаметра нижнего сечения трамбовки

Площадь уширенного основания из жесткого материала в его наиболь­шем сечений принимается равной:

(157)

Толщина уплотненной зоны ниже уширенной части из втрамбованного материала определяется по формуле

(158)

Радиус уплотненной зоны определяется по формуле

(159)

где и - соответственно средние значения плотностей сухого грунта природного сложения и уплотненного грунта, принимаемые по формуле (150), т/м³;

- коэффициент, принимаемый по табл. 87.

Таблица 87

Средняя плотность сухого грунта после уплотнения, т/м3	Коэффициент при плотности сухого грунта природного сложения , т/м3, равном
	1,25	1,3	1,35	1,4	1,45	1,5	1,55	1,6
1,6	1,57	1,66	1,76	1,90	2,10	2,40	3,02	-
1,65	1,52	1,60	1,68	1,78	1,92	2,11	2,42	3,24
1,7	1,48	1,54	1,61	1,69	1,80	1,94	2,13	2,57
1,75	1,44	1,49	1,51	1,57	1,64	1,73	1,83	1,98
1,8	1,41	1,45	1,51	1,57	1,64	1,73	1,83	1,98
1,85	1,38	1,42	1,47	1,52	1,58	1,65	1,74	1,85

Примечание. Для промежуточных значений и величина определяется по интерполяции.

Площадь сечения уплотненной зоны, образующейся при втрамбовыва­нии жесткого материала, в месте наибольшего уширения принимается равной:

(160)

3.134. Несущая способность фундамента в вытрамбованном котловане с уширенным основанием на вертикальную нагрузку определяется для случая полного замачивания просадочного грунта в основании как наиме­ньшее из значений несущей способности:

фундамента по жесткому материалу, втрамбованному в дно котлована;

грунта в пределах уплотненной зоны;

грунта природного сложения, подстилающего уплотненную зону.

3.135.Несущая способность фундамента исходя из несущей способности жесткого материала, втрамбованного в дно котлована, определяется по формуле

(161)

где - коэффициент условий работы фундамента, принимаемый равным 1;

- параметр жесткого материала, принимаемый равным для: жесткого бетона, щебня и гравия 10 000 кПа, для крупного песка - 5000 кПа;

А - площадь нижнего сечения фундамента, м².

3.136. Несущая способность фундамента по уплотненному слою определяется по формуле

(162)

где - расчетное сопротивление уплотненного грунта под уширением, определяемое в соответствии с п. 3.137;

- площадь поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения;

- периметр поперечного сечения фундамента в его средней части;

- расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности наклонной части, принимаемое по п. 3.137;

- коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности фу­ндамента, принимаемый равным 0,8;

i - уклон боковых стенок фундамента в долях единицы, определяемый как отношение полуразности сторон поперечного сечения в верхней и нижней частях фундамента к высоте фундамента; при i ³ 0,025 следует принимать i = 0,025;

Е - модуль деформации верхнего слоя грунта, залегающего в пределах наклонной части фундамента, определяемый по результатам компрессионных испытаний образцов грунта природного сложения в водонасыщенном состоянии при изменении давления на грунт от нуля до величины начального просадочного давления;

-коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,5;

- коэффициент, принимаемый равным 0,8.

3.137. Расчетное сопротивление уплотненного грунта под втрамбован­ным в дно котлована жестким материалом определяется по табл. 88, а расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности фундамента - по табл. 89 в зависимости от показателя текучести уплотненного грунта .

Примечание. Показатель текучести определяется по формуле (4), в которой значение природной влажности принимается равным: при ;, но не менее при ; при увлажнении грунтов в процессе вытрамбовывания.

Таблица 88

Глубина от поверхности до низа уширенного	Расчетные сопротивления уплотненных грунтов при втрамбовывании в дно котлована жесткого материала , кПа, при показателе текучести , равном
основания, м		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6

Таблица 89

Средняя глубина расположения слоя грунта, м	Расчетные сопротивления грунтов по боковой поверхности фундамента , кПа, при показателе текучести , равном
	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1,0

3.138. Несущая способность фундамента на вертикальную нагру­зку по подстилающему слою определяется по формуле

(163)

где - коэффициент условий работы подстилающего неуплотненного грунта, принимаемый по табл. 90;

R - расчетное сопротивление подстилающего слоя грунта, определя­емое для непросадочных грунтов согласно разд. 2, а для просадо­чных грунтов - по формуле (120) с коэффициентом k, вводимым к величине начального просадочного давления и принимаемым равным при определении по штамповым испытаниям k=1,2, по компрессионным испытаниям - k=1,5;

- площадь поперечного сечения уплотненной зоны в месте ее набо­льшего размера.

Таблица 90

Глубина трамбования , м		2,5		3,5
Коэффициент условий работы,		1,2	1,4	1,6

3.139. Для удлиненных фундаментов без уширения несущая способно­сть определяется с учетом требований п. 3.134 по:

уплотненному слою - по формуле (162), в которую вместо , следует подставлять площадь сечения котлована понизу;

подстилающему неуплотненному слою - по формуле (163), в которой , определяется по указаниям п. 3.122.

3.140. Несущая способность фундаментов в вытрамбовыванных котло­ванах с уширенным основанием на горизонтальные нагрузки и моменты проверяется по формуле

(164)

где - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,8;

- горизонтальная составляющая реактивного отпора грунта, опреде­ляемая по формуле (155);

- горизонтальная составляющая равнодействующей сил, действующих на фундамент;

- сумма моментов, действующих на фундамент относительно цент­ра тяжести сечения верха фундамента;

- высота части фундамента, находящейся в грунте.

3.141. Осадки фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием определяются по п. 3.131 без учета сжатия жесткого материала, втрамбованного в дно котлована. Размеры фундамента принима­ются равными размерам поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наиболь­шего уширения. Глубина заложения фундамента принимается на отметке низа уширенной части.

Пример.Определить размеры фундамента в вытрамбованном котловане под наиболее нагруженную колонну промышленного здания.

Здание возводится на участке, сложенном лессовидными суглинками и супесями, относящимися к грунтовым условиям I типа по просадочности.

Основные физико-механические характеристики грунтов участка приведены в табл. 91.

Таблица 91

Глубина слоя от	rs, т/м3	rd, т/м3	r, т/м3	w	wL	wp	psl, кПа	esl при p, кПа
планировки, м
	2,68	1,39	1,6	0,15	0,27	0,17		0,014	0,038	0,062
	2,68	1,42	1,61	0,13	0,27	0,17		0,012	0,028	0,042
	2,7	1,45	1,65	0,14	0,27	0,17		0,007	0,02	0,035
	2,68	1,45	1,68	0,16	0,27			0,006	0,013	0,028
	2,68	1,45	1,75	0,2	0,26	0,2		0,006	0,014	0,017
	2,7	1,58	1,81	0,2	0,26	0,2		0,004		0,01

Расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов, уплотненных до т/м³, в водонасыщенном состоянии по результатам испытаний составляют: удельное сцепление с=45 кПа; °; E=21 МПа.

Модуль деформации грунта природного сложения в водонасыщенном состоянии МПа. Компрессионный модуль деформации грунта подстилающего слоя МПа.

Нагрузки от колонны в уровне верха фундамента составляют:

вертикальная кН, момент кН·м; горизонтальная .

Отметка верха фундамента - минус 0,2 м, глубина заложения - не менее 1,2 м.

Определяем предварительные размеры фундамента при глубине трамбования 1,2 м и напряжениях в среднем сечении (рис. 54)

кПа;

м².

Принимаем фундамент с размерами: среднего сечения 1´1 м, поверху - 1,3´1,3 м, понизу 0,7´0,7 м.

Расчетное сопротивление грунта основания определяем по формуле (33(7)) при с=45 кПа и ° 1,2·1/1 [0,84·1·20,2 +4,37·1,4·1,82 + (4,37- -1)0·1,82+6,9·4,5]=526 кПа (5,3 кгс/см²).

Определяем расчетное сопротивление уплотненного грунта исходя из недопустимости просадки подстилающего грунта по формуле (120) с учетом п. 3.138 к k=1,5 и =1,5´1=1,5 м =[1,5·115-(1,4´ ´18,2+1,5·20,2)+0,18·1,4·18,2]/0,18=690 кПа (6,9 кгс/см²).

В соответствии с п. 3.130 для м должно быть не более 533 кПа.

Определяем момент сопротивления среднего сечения фундамента W и собственный вес фундамента W=0,167 м³; G=1²·1,2·24=25 кН (2,5 тc).

Давление по среднему сечению фундамента с учетом собственного веса фундамента равно: p=(500+25)/1²=525 кПа (5,25 кгс/см²).

Определяем по формуле (155) реактивный отпор грунта=60+0,4·525= =270кПа (2,7 кгс/см²).

По формуле (154) определяем краевые напряжения по подошве фундамента (500+28,8)/l±[(190+15·1,2)-0,5·270·1·1,2²]/0,167 = (528,8 ±78) кПа;

=606,8 кПа (6,1 кгс/см²) <=640 кПа (6,4 кгс/см²);

=450,8кПа (4,5 кгс/см²) >0.

Определяем осадку фундамента для водонасыщенного грунта. Результаты расчета приведены в табл. 92 при деформационных характеристиках, соответствующих водонасыщенному состоянию грунтов. Среднее давление по подошве фундамента р=529 кПа, природное давление на уровне подошвы фундамента 1·1,4-18,2=25 кПа, дополнительное давление =529-25=504 кПа, s=2,78 см.

Возможная осадка фундамента в вытрамбованном котловане при замачивании грунтов может составить 2,78 см, что меньше предельно допустимой =8 см.

Таблица 92

z, м	szg кПа	z=2z/b	d	asz0,p, кПа	szp, кПа	bszp,ihi/ /Ei, см
0,3		0,6	0,88			0,67
0,6		1,2	0,606			0,54
0,9		1,8	0,393			0,36
1,2		2,4	0,257			0,27
1,5			0,18			0,16
1,8		3,6	0,13			0,11
2,1		4,2	0,099			0,22
2,4		4,8	0,077			0,17
2,7		5,4	0,062			0,14
3,6		7,2	0,036			0,18

Пример. Запроектировать отдельно стоящие фундаменты с уширенным основанием под девятиэтажный жилой дом (типовой проект 94-026/76).

Здание возводится на участке, сложенном лессовидными суглинками и супесями, основные физико-механические характеристики которых приве­дены в табл. 88.

Верх фундаментов по отношению к уровню планировки расположен ниже на 1,2 м.

Принимаем расположение фундаментов в плане по рис. 55. В соответс­твии с принятым расположением фундаментов определяем расчетную со­средоточенную нагрузку на каждый фундамент (величины нагрузок прос­тавлены на плане фундаментов по оси II).

В данном примере подробный расчет производим для фундамента, ра­сположенного в осях II (см. рис. 55), который воспринимает расчетную со­средоточенную вертикальную нагрузку , равную 1100 кН.

Рис. 55. Столбчатые фундаменты вытрамбованных