Проверка подстилающего слоя

szp + szg £ Rz.

szp = a * P0.

a - коэффициент, принимаемый таблице №1 приложения 2 СНиП 2.02.01 – 83^* в зависимости: x = ( 2 * z ) / b=( 2 * 1.5 ) / 0,6=5 и h = l / b=>10

z – глубина от подошвы фундамента до слоя слабого грунта. z = 1,5 м, следовательно a=0,249

szp – вертикальное нормальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента от внешнего давления.

Р0 = pmII - szg0.

P0 – дополнительное давление по подошве фундамента.

szg0 – напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента. szg0 = 0.

PmII = (NoII +gmII*d*b*l)/(l*b)=(150.4+16*3.2*0,6*1)/(1*0,6) =301,87кН/м².

NoII – вертикальная нагрузка на фундамент. N0II = 150.4 кН, сечение III-III.

gIIm – средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.

gIIm = 16 кН / м³, для жилых зданий.

d – глубина заложения подошвы фундамента. d = 3.2 м.

Р0 = 301,87 – 0 = 301,87 кН / м².

szp = a * P0=0,249*301,87=75,2 кН / м².

szg = Sgi * hi.

Rz -расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z от подошвы фундамента

Rz = ( ( gc1 * gc2 ) / К ) * [ Мg * Кz * bz * gII + Mq * d1 * gII^’ + ( Mq – 1 ) * dв * gII^’ + Мс * сII ].

gc1 и gc2 – коэффициенты условия работы основания и здания. ( табл. №3 СНиП 2.02.01 – 83^* ). gc1 = 1, gc2 = 1.

К – коэффициент надежности, так как прочностные характеристики грунта jII и СII приняты по табл. №1-3 прил. 1 СНиП 2.02.01 – 83^* ). К = 1,1.

Кz – коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 Þ Кz = 1

Мg, Mq, Мс - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01 – 83^*.

Мg = 0,66; Mq = 3,65; Мс = 6,25.

Аz – условная площадь фундамента на подстилающий слой.

Аz = N0II / szp.

Аz = 150.4 / 86= 1,75 м².

bz = Аz / l.

bz = 1,75 / 1 = 1,75 м.

gII^` –средний удельный вес грунтов, залегающих выше слоя толщиной zR.

gII –средний удельный вес грунтов, залегающих ниже слоя толщиной zR.

(при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды)

d1 – приведенная глубина заложения фундамента.

d1 = hs + hcf * ( gcfII^’ / gII^’ ).

gcfII^’ – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.

gcfII^’ = 22 кН / м³.

hcf – толщина конструкции пола подвала. hcf = 0,2 м.

hs = 3,7 м.

d1 = 3,7 + 0,2 * ( 22 / 10.62 ) = 4.1 м.

dв – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала. dв = 1 м.

сII – расчетное сцепление грунта, залегающего под подошвой фундамента. сII = 8 кН / м².

szp + szg = 75,2 + 18.2= 93,4 кН/м².

szp + szg £ Rz Þ 93,4 £ 228,1

Условие выполнено.

5. Определение осадок методом послойного суммирования

Осадка основания S определяется методом послойного суммирования

S = b * å ( szpi * hi ) / Ei.

b - безразмерный коэффициент. b = 0,8

szpi – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i – ом слое грунта.

hi – толщина i – го слоя грунта.

Ei – модуль деформации i – го слоя грунта.

S=b*åS=33,883мм<100мм. Условие выполняется.

Hc=15970мм.

.

5.6 Выбор оптимального варианта фундамента

№	Вариант фундаментов	Vp земляных работ м3	V бетонных работ м3
	На естественном основании	1958.4	554.78
	Свайный	1040.4	419.1
	На грунтовой подушке (+ объём грунтовой подушки)	1958.4 (+918)	305.7

Vp = Нкотл*Lкотл* Bкотл.

Lкотл - длина котлована.

Bкотл - ширина котлована.

Нкотл – высота котлована.

По показателям надо проектировать свайный фундамент, но если учесть трудоемкость и экономичность данных фундаментов, то оптимальным из рассчитанных 3-х вариантов будет являтся фундамент на естественном основании. В данном проекте принимаем его в качестве фундамента под всё здание.

6. Расчёт оптимального варианта фундамента под всё здание

Сечение I-I N0II = 224,3 кН

1. Расчет площади подошвы фундамента.

А = N0II / (R0 - gIIm * d)= 224,3 / (243 - 16 * 3,2)=1,17 м.

N0II–вертикальная нагрузка на обрез фундамента по деформациям.

N0II = 224,3 кН, сечение I-I.

R0–условно расчетное сопротивление грунта. R0 = 243 кПа для грунта №8.

gIIm–средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.

gIIm = 16 кН / м³.

d–глубина заложения подошвы фундамента. d =3,2 м.

А = b*l

Принимаем l=1м, тогда b=А/l=1,17/1=1,17м Примем b=1.8.

b – ширина подошвы фундамента.

2. Расчетное сопротивление грунта основания.

R = ((gc1 * gc2) / К) * [Мg * Кz * b * gII + Mq * d1 * gII`<sup>’</sup> + (Mq – 1) * dв * gII`^’ + Мс * сII].

gc1 и gc2 – коэффициенты условия работы основания и здания. ( табл. №3 СНиП 2.02.01 – 83^*). gc1 = 1, gc2 = 1.

К – коэффициент зависящий от метода определения прочностных характеристик, К = 1,1.

Мg, Mq, Мс - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01 – 83^*. Мg = 0,69; Mq = 3,65; Мс = 6,24.

Кz – коэффициент, завищащий от ширины фундамента, принимаемый равным: при b < 10 Þ Кz = 1.

b – ширина подошвы фундамента.

d1 – приведенная глубина заложения фундамента.

d1 = hs + hcf * ( gcfII^’ / gII^’ ).

hs - толщина слоя грунта со стороны подвала. hs = 2,4 м.

hcf – толщина конструкции пола подвала. hcf = 0,2 м.

gcfII^’ – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.

gcfII^’ = 22 кН / м³.

d1 = 2,4 + 0,2 * ( 22 / 14,77) =2,7 м.

dв – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала. dв = 0,6 м.

сII – расчетное сцепление грунта, залегающего под подошвой фундамента. сII = 8 кПа.

gII^` –средний удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента

gII –средний удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

(при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды)

3.Среднее давление по подошве фундамента:

PmII = (NoII +gmII*d*b*l)/(l*b)=(224,3+16*3.2*1.8*1)/(1*1.8) =175,8кН/м².

NoII – вертикальная нагрузка на фундамент. N0II = 224,3 кН, сечение I-I.

gIIm – средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.

gIIm = 16 кН / м³, для жилых зданий.

d – глубина заложения подошвы фундамента. d = 3.2 м.

4. Проверка:

Разница между расчетным сопротивлением грунта и средним давлением по подошве фундамента составляет -0,92%.

Сечение II-II N0II = 364,1 кН

1. Расчет площади подошвы фундамента.

А = N0II / (R0 - gIIm * d)= 364,1 / (243 - 16 * 3,2)=1,9 м.

N0II–вертикальная нагрузка на обрез фундамента по деформациям.

N0II = 364,1 кН, сечение II-II.

R0–условно расчетное сопротивление грунта. R0 = 243 кПа для грунта №8.

gIIm–средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.

gIIm = 16 кН / м³.

d–глубина заложения подошвы фундамента. d =3,2 м.

А = b*l

Принимаем l=1м, тогда b=А/l=1,9/1=1,9м Примем b=2,7.

b – ширина подошвы фундамента.

2. Расчетное сопротивление грунта основания.

R = ((gc1 * gc2) / К) * [Мg * Кz * b * gII + Mq * d1 * gII`<sup>’</sup> + (Mq – 1) * dв * gII`^’ + Мс * сII].

gc1 и gc2 – коэффициенты условия работы основания и здания. ( табл. №3 СНиП 2.02.01 – 83^*). gc1 = 1, gc2 = 1.

К – коэффициент зависящий от метода определения прочностных характеристик, К = 1,1.

Мg, Mq, Мс - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01 – 83^*. Мg = 0,69; Mq = 3,65; Мс = 6,24.

Кz – коэффициент, завищащий от ширины фундамента, принимаемый равным: при b < 10 Þ Кz = 1.

b – ширина подошвы фундамента.

d1 – приведенная глубина заложения фундамента.

d1 = hs + hcf * ( gcfII^’ / gII^’ ).

hs - толщина слоя грунта со стороны подвала. hs = 2,4 м.

hcf – толщина конструкции пола подвала. hcf = 0,2 м.

gcfII^’ – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.

gcfII^’ = 22 кН / м³.

d1 = 2,4 + 0,2 * ( 22 / 14,77) =2,7 м.

dв – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала. dв = 0,6 м.

сII – расчетное сцепление грунта, залегающего под подошвой фундамента. сII = 8 кПа.

gII^` –средний удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента

gII –средний удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

(при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды)

3.Среднее давление по подошве фундамента:

PmII = (NoII +gmII*d*b*l)/(l*b)=(364,1+16*3.2*2,7*1)/(1*2,7) =186,05кН/м².

NoII – вертикальная нагрузка на фундамент. N0II = 364,1 кН, сечение II-II.

gIIm – средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.

gIIm = 16 кН / м³, для жилых зданий.

d – глубина заложения подошвы фундамента. d = 3.2 м.

4. Проверка:

Разница между расчетным сопротивлением грунта и средним давлением по подошве фундамента составляет -3,1%.

Сечение IV-IV N0II = 279 кН

1. Расчет площади подошвы фундамента.

А = N0II / (R0 - gIIm * d)= 279 / (243 - 16 * 3,2)=1,45 м.

N0II–вертикальная нагрузка на обрез фундамента по деформациям.

N0II = 279 кН, сечение IV-IV.

R0–условно расчетное сопротивление грунта. R0 = 243 кПа для грунта №8.

gIIm–средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.

gIIm = 16 кН / м³.

d–глубина заложения подошвы фундамента. d =3,2 м.

А = b*l

Принимаем l=1м, тогда b=А/l=1,45/1=1,45м Примем b=2,2.

b – ширина подошвы фундамента.

2. Расчетное сопротивление грунта основания.

R = ((gc1 * gc2) / К) * [Мg * Кz * b * gII + Mq * d1 * gII`<sup>’</sup> + (Mq – 1) * dв * gII`^’ + Мс * сII].

gc1 и gc2 – коэффициенты условия работы основания и здания. ( табл. №3 СНиП 2.02.01 – 83^*). gc1 = 1, gc2 = 1.

К – коэффициент зависящий от метода определения прочностных характеристик, К = 1,1.

Мg, Mq, Мс - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01 – 83^*. Мg = 0,69; Mq = 3,65; Мс = 6,24.

Кz – коэффициент, завищащий от ширины фундамента, принимаемый равным: при b < 10 Þ Кz = 1.

b – ширина подошвы фундамента.

d1 – приведенная глубина заложения фундамента.

d1 = hs + hcf * ( gcfII^’ / gII^’ ).

hs - толщина слоя грунта со стороны подвала. hs = 2,4 м.

hcf – толщина конструкции пола подвала. hcf = 0,2 м.

gcfII^’ – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала.

gcfII^’ = 22 кН / м³.

d1 = 2,4 + 0,2 * ( 22 / 14,77) =2,7 м.

dв – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала. dв = 0,6 м.

сII – расчетное сцепление грунта, залегающего под подошвой фундамента. сII = 8 кПа.

gII^` –средний удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы фундамента

gII –средний удельный вес грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента

(при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды)

3.Среднее давление по подошве фундамента:

PmII = (NoII +gmII*d*b*l)/(l*b)=(279+16*3.2*2,2*1)/(1*2,2) =178,02кН/м².

NoII – вертикальная нагрузка на фундамент. N0II = 279 кН, сечение IV-IV.

gIIm – средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах.

gIIm = 16 кН / м³, для жилых зданий.

d – глубина заложения подошвы фундамента. d = 3.2 м.

4. Проверка:

Разница между расчетным сопротивлением грунта и средним давлением по подошве фундамента составляет -0,58%.