Выбор глубины заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов определяется с учетом:

а) назначения, а также конструктивных особенностей зданий и соору­жений (наличия подвалов, подземных коммуникаций, фундаментов под оборудование и т.д.);

б) величины и характера нагрузок, воздействующих на фундаменты;

в) глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений;

г) геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;

д) глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов.

Минимальную глубину заложения фундаментов во всех грунтах, кро­ме скальных, рекомендуется принимать не менее 0,5 м, считая от поверх­ности наружной планировки или 0,4 м от пола подвала.

Будем осуществлять проектирование фундамента для сечения 4-4 (рис. 3.1), которое представляет собой ленточный фундамент под наружные кирпичные стены.

Рисунок 3.1. Расчетная схема определения глубины заложения фундамента в сечении 4-4.

Расчёт данного сечения будем осуществлять на расстоянии 14м от скважины № 1, так как она является ближайшей к сечению. Для упрощения вычисления вычертим расчетную схему (рис. 3.1).

По схематической карте рис. В1 [1] определяем нормативное значение сезонного промерзания грунтов для заданного по условию города. В г. Рига – .

Необходимо осуществить переход глубины промерзания грунтов к супесям от суглинков:

(3.1)

где d₀ = 0.28 м – глубина промерзания при для супесей и песков мелких и пылеватых (см. п.3.1, [2]).

Затем определяем расчётную глубину промерзания по формуле:

(3.2)

где k_h=1 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, определяемый по табл. В1 [1]; для неотапливаемых зданий принимается равным 1,1 (см. п.3.1, [2]).

Так как фундамент рекомендуется заглублять в несущий слой не менее чем на 20 см, а таковым является 3 слой грунта – супесь, то принимаем глубину заложения фундамента от пола подвала равной 1,15м.

В результате общей оценки приведённых выше условий и, исходя из принятой глубины заложения фундамента 1,15м от пола подвала и высоты конструкции пола подвала, равной 0,1 м, определяем глубину заложения как:

где - глубина подвала.

Учитывая, что отметка пола подвала -2,700, а планировочная отметка DL -0,150, то глубина подвала равна:

По формуле 3.3 глубина заложения фундамента равна:

3.2. Определение размеров ленточного фундамента в плане

Предварительное определение размеров фундамента в плане производится с учетом расчетного сопротивления грунта основания R₀. Площадь подошвы фундамента любой формы в плане при центральной из нагрузке определяется по формуле:

где - расчетная нагрузка (для расчета оснований по деформациям) в уровне поверхности земли, кН;

γ=20…22 кН/м3 - среднее значение удельного веса материала фундамента и грун­та на его уступах;

- глубина заложения фундамента.

Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле:

где: b – ширина подошвы фундамента;

– коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. В2 [1], из которой: .

K – коэффициент, принимаемый равным 1,0, так как прочностные характеристики определены непосредственными испытаниями;

M_g, M_q, M_c – коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения по табл. В3 [1]: , ,

K_z – коэффициент, принимаемый равным 1.0 (b < 10 м);

– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на 0,5b.

– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундаментов.

С_II = 25,13 кПа – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего ниже подошвы фундамента (табл. 1.1);

d₁– глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

где: h_s– толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала;

g_cf= 20 кН/м³ – расчетное значение удельного веса материала пола подвала;

h_cf= 0,1 м – толщина конструкции пола подвала;

d_b– глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала.

Определение размеров ленточного фундамента:

Нагрузки: =294,3 кН/м.

Площадь подошвы фундамента определяем по формуле 3.4:

Фундамент ленточный, тогда .

Определяем - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента на 0,5b, что для нашего случая равно 0,4м. Следовательно:

=20,2 кН/м³.

Определяем - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундаментов, равное: кН/м³

Определяем d₁– приведенную глубину заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала по формуле 3.6, где h_s= 1,15 м – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала; g_cf= 22 кН/м³ – расчетное значение удельного веса материала пола подвала; h_cf= 0,1 м – толщина конструкции пола подвала:

Принимаем d_b=2м, так как в нашем случае ширина подвала меньше 20 м и глубина более 2м.

Таким образом, получаем расчетное значение сопротивления грунта по формуле 3.5:

кПа

Для ширины фундамента b= 0,8м среднее давление по подошве определим по формуле:

При расчёте центрально нагруженных фундаментов должно выполняться условие: расхождение не должно превышать 5%.

445,88 < 458,57 и .

Условие выполняется и расхождение 2,8%<5%, что допустимо. Фундаменты подобраны правильно.