Расчёт по прочности грунта основания

1. Требуемая площадь подошвы фундамента:
.

2. Принимаем размеры подошвы, руководствуясь конструктивными соображениями:
.
Фактическая площадь подошвы фундамента:
.

3. Давление подошвы фундамента на грунт:
,
где .

4. Уточнённое значение расчётного сопротивление грунта подушки:
,
где - ширина подошвы фундамента;
- коэффициент, принимаемый для песчаных оснований (кроме пылеватых песков).

5. Проверка прочности по грунту:
.

6. Природное напряжение на уровне подошвы фундамента:

7. Дополнительное давление:
.

8. Принимаем толщину висячей подушки и проверяем условие прочности по грунту на уровне кровли слабого подстилающего слоя.

· Природное напряжение на уровне низа подушки:
.

· Для данных размеров фундамента и толщины подушки коэффициенты η и ζ определяются:
;
.

· Дополнительное вертикальное напряжение на уровне низа подушки:
,
где - определяется в зависимости от η и ζ по табл. 6.3 [3].

· Площадь подошвы условного фундамента:
.
Ширина уловного фундамента:
.

· Величина расчётного сопротивление на уровне кровли слабого слоя

где - средневзвешенное значение удельных весов грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:
.

· Проверка прочности:
.

Расчёт по деформациям

Таблица 10. К расчёту осадки фундамента

Грунт	№ точки	, см	, кПа				, кПа	, кПа	, кПа
Грунт подушки			29.82	1.17		1.000	343.18	59.03
		37.03	0.78	0.828	284.15
112.56
		44.24	1.56	0.500	171.59
60.59
			2.22	0.323
Песок	40.99
		56.89		0.204	70.01
22.65
		63.36	3.78	0.138	47.36
13.73
		69.83	4.56	0.098	33.63
5.83
		120.67	5.08	0.081	27.80
Глина

1. Расчёт производится аналогично приведённому в п. 2.1.3.

2. Осадка фундамента вычисляется по формуле:

где модуль деформативности для грунта подушки принимается в соответствии с прил. 1 [2]

3. Проверка осадки фундамента:
, где - допускаемая осадка для здания с железобетонным каркасом.

Рисунок 12. Определение осадок фундамента послойным суммированием.

Проверка прочности фундамента

1. Проектируемый фундамент стаканного типа из бетона класса B12.5. Характеристики бетона:
при эксплуатации бетона в условиях высокой влажности в соответствии с табл. 15 [4];
; .

2. Расчёт на продавливание не требуется ввиду того, что нижнее основание пирамиды продавливания совпадает с подошвой фундамента

3. В соответствии с п. 8.2.2 [3] расчёт на действие поперечной силы можно не производить поскольку выполняется условие:
.

Рисунок 13. Конструкция фундамента.

Расчёт технико-экономических показателей

Таблица 11. Объёмы работ и конструкций.

№ п/п	Наименование работ и конструкций	Подсчёт объёмов
1.	Отдельный железобетонный монолитный фундамент под колонну (табл. 2.1 [3])
2.	Песчаная подушка
3.	Разработка грунта под фундамент
4.	Водоотлив при среднем притоке воды, количество мокрого грунта менее 50%

Таблица 12. Стоимость работ по устройству отдельного фундамента на песчаной подушке под сборную колонну.

№ п/п	Виды работы, элемент конструкции	Ед. изм.	Кол-во	Стоимость работ, р.	Ссылка
единичная	общая
1.	Фундамент	м3	2.47	21.00	51.87	Б.II.1 [5]
2.	Песчаная подушка	м3		4.50		А.V.1 [5]
3.	Отрывка грунта	м3	5.38	4.10		А.I.1 [5]
Поправка на мокрый грунт (количество менее 50%)	-	-		-	А.I.3 [5]
4.	Водоотлив	м3	2.47	1.85	4.57	А.III.1 [5]
	ИТОГО:	435.01

Выводы

По результатам проведённых расчётов можно сделать вывод о том, что наиболее экономически рациональным в условиях данной строительной площадки будет возведение фундамента на естественном основании. Приблизительная стоимость возведения отдельного фундамента под сборную колонну составит 165.69р., в то время как стоимость возведения этого же фундамента с использованием забивных свай составит около 353.92р., а при устройстве фундамента на искусственном основании (песчаной подушке) - 435.01р.

Сравнение вариантов проводилось для фундамента №2 как наиболее нагруженного и типового.

Литература

1. Ласточкин В.С. Механика грунтов. Основания и фундаменты. (II): м/у по выполнению курсового проекта, Л. 1985.

2. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.

3. Далматов Б.И. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: учебное пособие, М. 1999.

4. СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции.

5. Ласточкин В.С. Механика грунтов. Основания и фундаменты. (I): м/у по выполнению курсового проекта, Л. 1985.

6. Карлов В.Д. Основания и фундаменты: м/у по изучению дисциплины и выполнению курсового проекта, СПб., 2003.

Министерство образования РФ

СПбГАСУ

Кафедра геотехники