Определение осадки и просадки. Сечение 1-1

 

Размеры подошвы фундамента вхL= 4*4м. Глубина заложения подошвы фундамента 3.35м. Среднее давление под подошвой фундамента Рср=211.3кН. Удельный вес грунта g s = 2,66кН/м³.

- находим значения эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной 0,2dzg:

1) на поверхности земли :

dzg=0;    0,2dzg;                                                                                   

2) на контакте 0 и 1 слоя:                                                                                             dzg0=0,017х1.85= 0,0314;    0,2dzg= 0,00629;                                                      

3): на подошве фундамента

  dzg0=0,0314+0,0187х1.5= 0,0595;    0,2dzg= 0,0119;                                                      

4) на контакте 1 и 2 слоя:                                                                                             dzg1= 0,0595+ 0,0118х 3= 0,1156;       0,2dzg1= 0,0231;

5) на контакте 2 слоя, уровня грунтовых вод и 3 слоя:                                                                                             dzg1=0,1156+0,02х 4,2= 0,1996;        0,2dzg1= 0,03992;

6) на контакте 3 и 4 слоя:                                                                                             dzg3=0,1996+0,0195х 5,7= 0,311;      0,2dzg3= 0,0621;

7) на подошве 5 слоя:                                                 

dzg5=0,331+0,02х3, 8= 0,387;               0,2dzg5= 0,0774;                        

- Определим дополнительное давление по подошве фундамента от нагрузок :     

Ро=Рср- dzg0 =0,2113-0,0595 = 0,1518 МПа                               

Соотношение h = вхL= 4*4=1                                                             

Задаемся соотношением x = 0,4 тогда высота элементарного слоя грунта   

Z1=x*в/2 = 0,4*4/2 =0,8м;                        

Условие Z1=0,8м £0,4в = 0,4*4 = 1,6м удовлетворяется с большим запасом.

 

                                                                                                                                Табл. 5                        

Наименование слоя грунта	Глубина от поверхности, м	Мощность слоя, м	Е,МПа	Z, м	x=2Z/в	a	dzp=aхР0,МПа
1) Чернозем	1,85	1,85	4	-	-	-	-
2)суглинок желтый тугопластичный, непросадочный	3,35	1,5	11	-	-	-	-
	6,35	3,0	11	0,00 0,80 1,60 2,40	0,00 0,40 0,80 1,20	1,000 0,96 0,80 0,606	0,1518 0,1457 0,1214 0,092
3)глина бурая тугопластичная, непросадочная	10,55	4,2	16	3,20 4,00 4,80 5,60 6,40 7,20	1,60 2,00 2,40 2,80 3,20 3,60	0,449 0,336 0,257 0,201 0,160 0,130	0,0682 0,051 0,039 0,0305 0,0243 0,020
4)супесь средней плотности, непросадочная	16,25	5,7	3	8,00 8,80 9,60 10,40 11,20 12,0 12,80	4,00 4,40 4,80 5,20 5,60 6,00 6,40	0,108 0,091 0,070 0,066 0,058 0,051 0,040	0,0164 0,0138 0,0117 0,010 0,0088 0,0077 0,0061
5)песок средний,средней плотности.	20,02	3,8	33	13,60 14,40 15,20 16,00 16,80	6,80 7,20 7,60 8,00 8,40	0,030 0,026 0,022 0,019 0,015	0,0049 0,0039 0,0033 0,0029 0,0023

 

Вычислим осадку фундамента с помощью послойного суммирования, пренебрегая различием модуля деформаций грунтов на границах слоев, приняв во внимание, что          данное предположение незначительно скажется на окончательном результате:

S= b S ( d Z g+ d Z р (i+1) ) х h i     , где

                 2        Еi

                 

b- коофициент, зависящий от коофициента n;

 (dZg+dZр(i+1))/2 – среднее напряжение в i-ом слое;

 hi - высота i-ом слоя грунта;                           

 Еi – модуль деформации i-го слоя грунта;                             

 S= (0,8*0,8/11) * ((0,1518+0,1457+0,1457+0,1214+0,1214+0,092+0,092+0,0682)/2) + (0,8*0,8/16)*((0,0682+0,051+0,051+0,039+0,039+0,0305+0,0305+0,0243+0,0243+0,02+ 0,02+0,0164+0,0164+0,0138)/2)+(0,8*0,8/3)*((0,0138+0,0117+0,0117+0,01+0,01+0,0088+ 0,0088+0,0077+0,0077+0,0061+0,0061+0,0049)/2)+(0,8*0,8/33)*((0,0049+0,0039+0,0039+ 0,0033+0,0033+0,0029+0,0029+0,0023)/2)= 0,048м=4,8см   

По табл.4,3 для производственного здания с полным ж/б каркасом Su=8см, S=4,8см < Su= 8см, условие удовлетворяется, следовательно, полная осадка фундамента не превышает предельно допустимой.

    

 

Расчет висячей забивной сваи

 

В уровне планировочной отметке земли действует центрально-приложенное усилие от нормативной нагрузки N=2155,26 кН. По грунтовым условиям сваю целесообразно заглубить в третий слой ( глина бурая ), т. к. вышележащии слои характеризуются низким сопротивлением грунта. Минимальная длина сваи L должна быть L=0,1+5,75+0,25=6,1м, принимаем сваю С6-35 с L=6 м, круглую с радиусом 0,35м. Свая погружается с помощью забивки дизель-молотом. Найдем несущую способность одиночной висячей сваи:                                   

                        Fd=gс(gсR*R*А+uSgсf*fi*hi), где

 gс=1-коэффициент условий работы сваи в грунте;

gсR=1,0, gсf = 1,0- коэффициент условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта;

R=2400 кПа- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

А =0,35*0,35=0,1225м2- площадь опирания на грунт сваи;

U=4*0,35=1,4м – наружный периметр поперечного сечения сваи;

fi- расчетное сопротивление i-ом слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа;

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

Толщину грунта, прорезаемого сваей, разбиваем на слои толщиной не более 2м.

 Для 1-го слоя при средней глубине его расположения Z1=1,5м, f=18кПа.

 Для 2-го слоя при средней глубине его расположения Z2=3,0м, f=25кПа.

 Для 3-го слоя при средней глубине его расположения Z3=4,5м, f=28кПа.

 Для 4-го слоя при средней глубине его расположения Z4=6,0м, f=31кПа.

 Для 5-го слоя при средней глубине его расположения Z5=7,2м, f=32,2кПа.

 Для 6-го слоя при средней глубине его расположения Z6=8,7м, f=33,35кПа.

 Для 7-го слоя при средней глубине его расположения Z7=10,2м, f=34,1кПа.

 Для 8-го слоя при средней глубине его расположения Z8=11,7м, f=35,36кПа.                                       Для 6-го слоя при средней глубине его расположения Z9=13,2м, f=36,56кПа.

 Для 7-го слоя при средней глубине его расположения Z10=14,7м, f=37,9кПа.

 Для 8-го слоя при средней глубине его расположения Z11=16,2м, f=38,72кПа.

 

Fd= 1(1*2400*0,1225+ 1,4(1*18*1,5+ 1*25*3+ 1*28*4,5+ 1*31*6+ 1*32,2*7,2+ 1*33,35*8,7+ 1*34,1*10,2+1*35,36*11,7+1*36,56*13,2+1*37,9*14,7+1*38,72*16,2))= 5004,31кПа;

 

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю:

N£ Fd/gR=5004,3/1,4=3574,5кПа;

 

 Найдем требуемое количество свай на 1 п.м.:

п= N*gR/ Fd =2155,26*1,4/5004,3=1шт.

 

 Расстояние между осями свай ³3d=3*0,35=1,05м

Высота ростверка =h0+0,25м, но не менее 0,3м (h0- величина заделки сваи, м)

0,1+0,25=0,35м

Определение осадок свайного фундамента

 

Расчет фундамента из висячих свай и его основания по деформациям следует производить как для условного фундамента на естественном основании. Границы условного фундамента определяются:

Сверху –поверхность планировки;

Снизу – плоскостью проходящей через концы свай;

С боков –вертикальными плоскостями, относящимися от наружных граней свай крайних рядов на расстоянии К;

                                К= h * tg j II , mt

                                            4                                    

где jII,mt –осредненный угол внутреннего трения слоев грунта, в пределах глубины погружения сваи в грунт;

                            

jII,mt = S h i * j II,mt = (1/4) ((1,85*26+4,5*18)/(1,85+4,5)) =5,08

              Shi

Ширина условного фундамента:

Вусл= 1,0+0,25+6,35*tg5,08= 1,25+6,35*0,892=6,91                                                            

 

Площадь подошвы массива Аусл:

 

 Аусл = Вусл*Lусл = 6,91*1,2= 8,29 м2;

Lусл –для ленточного фундамента равна 1м пог.,а для куста свай определяется так же, как Вусл;

Среднее давление на грунт под его подошвой :

 

Рср=N 0 II + G pII + G св II + G rII = 1768,1+172,75+44,84*1,1+414,6 = 290,1кН;

                   Аусл                                              8,29

 

максимальное давление на грунт под его подошвой

 

Рmax = N 0 II + G pII + G св II + G rII + М < 1.2R,              

                   Аусл                      w            

 

N0II –расчетная нагрузка на уровень спланированной отметки земли;

GpII –вес ростверка ;

GсвII –вес всех свай;

GrII –ввес грунта в объеме условного фундамента;

М –изгибающий момент;

w –момент сопротивления подошвы условного фундамента;

R -расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного фундамента.

 

 R=(1,2*1,1/1)*(0,47*1*0,4*1,97+2,89*6,23*1,87+1,89*2*1,87+5,48*30)= 271,3кН

 

Pср= 290,1 £  R=271,3*1,2=325,6

Все условия выполняются