Основания и фундаменты

Краткая характеристика проектируемого здания



Здание промышленное с размерами в плане 36 * 72 м. Высота до низа стропильной конструкции 12 м. Производственный корпус с мостовыми кранами грузоподъемностью 120 тон. Сетка колон  6 * 18 м. Выбираем два расчетных фундамента по осям «А» и «В» ( крайний и средний ряд ).







2  Сбор нагрузок на фундаменты.



Фундамент крайнего ряда.





Вид нагрузки

Нормативная

f

Расчетная



кН/м2

кН



кН

Постоянная

1 Гравийная защита

2 Три слоя рубероида

3 Утеплитель ( керамзит )

4 Пароизоляция

5 Ж/б ребристая плита

6 Ж/б стропильная балка

7 Ж/б колонна

8 Ж/б подкрановые балки

9 Стеновые панели

10 Фундаментные балки



0,3

0,15

2

0,06

2,8



16,2

8,1

108

3,24

151,2

60

100

20

240

15



1,3

1,3

1,3

1,3

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1

1,1



21,06

10,53

140,4

4,21

166,32

66

110

22

264

16,5

Итого постоянной



721,74

-

821,02

Временная

1 Снеговая нагрузка

2 Крановая нагрузка



1



54

1200



1,4

1,2



75,6

1440

Итого временная



1254

-

1515,6

ВСЕГО



1975,74

-

2336,62



Горизонтальная нагрузка от крана  0,005  1440 =72 кН

Момент на фундаменте  М= 10 1440 = 0,72 МНм









Фундамент среднего ряда



Вид нагрузки

Нормативная

f

Расчетная



кН/м2

кН



кН

Постоянная

1 Гравийная защита

2 Три слоя рубероида

3 Утеплитель ( керамзит )

4 Пароизоляция

5 Ж/б ребристая плита

6 Ж/б стропильная балка

7 Ж/б колонна

8 Ж/б подкрановые балки

9 Стеновые панели

10 Фундаментные балки



0,3

0,15

2

0,06

2,8



32,4

16,2

216

6,48

302,4

120

100

20

-

-



1,3

1,3

1,3

1,3

1,1

1,1

1,1

1,1

-

-



42,12

21,06

280,8

8,42

332,64

132

110

22

-

-

Итого постоянной



813,48

-

949,04

Временная

1 Снеговая нагрузка

2 Крановая нагрузка



1



108

2400



1,4

1,2



151,2

2880

Итого временная



2508

-

3031,2

ВСЕГО



3321,48

-

3980,24



Горизонтальная нагрузка от крана  0,05  2880 = 144 кН

Момент на фундаменте  М=  10  1,44 =  1,44 Мпа



 

3   Инженерно-геологические условия площадки строительства.



Определение физико-механических характеристик грунтов площадки строительства.







1 СЛОЙ - Песок крупнозернистый 

 а)  Коэффициент пористости            

   е = (s - d ) / d = (2660 - 1606 ) / 1606 = 0.66

  d =  / ( 1 + w ) = 1950 / ( 1 + 0.214 ) = 1606

Песок крупнозернистый средней плотности

б)  Степень влажности

Sr = w   s / ( e  w ) = 0.214  2660 / ( 0.66  1000 ) = 0.86

в)  Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды

sw = ( s - w ) / (1 + e ) =  (2660 - 1000 ) / ( 1 + 0.66 ) =1000

Песок крупнозернистый средней плотности,влажный                               = 38    С - нет    E0 = 30



2 СЛОЙ - Песок крупнозернистый 

 а)  Коэффициент пористости            

   е = (s - d ) / d = (2680 - 1522 ) / 1522 = 0.76

  d =  / ( 1 + w ) = 1800 / ( 1 + 0.183 ) = 1522

Песок крупнозернистый в рыхлом состоянии

б)  Степень влажности

Sr = w   s / ( e  w ) = 0.183  2680 / ( 0.76  1000 ) = 0.65

в)  Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды

sw = ( s - w ) / (1 + e ) =  (2680 - 1000 ) / ( 1 + 0.76 ) = 954,5



Песок крупнозернистый в рыхлом состоянии,влажный                             - нет    С - нет    E0 - нет





3 СЛОЙ - Песок среднезернистый 

 а)  Коэффициент пористости            

   е = (s - d ) / d = (2670 - 1590 ) / 1590 = 0.68

  d =  / ( 1 + w ) = 1860 / ( 1 + 0.17 ) = 1590

Песок среднезернистый средней плотности

б)  Степень влажности

Sr = w   s / ( e  w ) = 0.17  2670 / ( 0.68  1000 ) = 0.67

в)  Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды

sw = ( s - w ) / (1 + e ) =  (2670 - 1000 ) / ( 1 + 0.68 ) = 994



Песок среднезернистый средней плотности ,влажный                               = 38    С - нет    E0 = 25





4 СЛОЙ - Суглинок

 а)  Число пластичности

Jp = Wl - Wp = 0.219 - 0.100 = 0.119

б)  Показатель консистенции

Jl = ( W - Wp ) / ( Wl - Wp ) = ( 0.193 -0.100 ) / ( 0.219 - 0.100 ) = 0.78

Суглинок текуче-пластичный





в)   Коэффициент пористости            

   е = (s - d ) / d = (2700 - 1685 ) / 1685 = 0.6

  d =  / ( 1 + w ) = 2010 / ( 1 + 0.193 ) = 1685



Суглинок текуче-пластичный

       = 19    С = 25    E0 = 17









5 СЛОЙ - Суглинок

 а)  Число пластичности

Jp = Wl - Wp = 0.299 - 0.172 = 0.127

б)  Показатель консистенции

Jl = ( W - Wp ) / ( Wl - Wp ) = ( 0.15593 -0.172 ) / ( 0.299 - 0.172 ) = - 0,13

Суглинок твердый



в)   Коэффициент пористости            

   е = (s - d ) / d = (2730 - 1610 ) / 1610 = 0.7

  d =  / ( 1 + w ) = 1860 / ( 1 + 0.155 ) = 1610



Суглинок твердый

 = 23    С = 25    E0 = 14

































Сводная таблица физико-механических свойств грунта





Характеристика грунта

Номер слоя грунта



1 

2 

3

4

5

1  Наименование грунта

Песок крупнозернистый

Песок крупнозернистый

Песок среднезернистый

Сугли нок

Сугли нок

2 Удельный вес (  )

1950

1800

1860

2010

1860

3  Удельный вес твердых      частиц (s)

2660

2680

2670

2700

2730

4  Влажность (W )

0,214

0,183

0,170

0,193

0,155

5  Влажность на границе раскатывания ( Wp )

-

-

-

0,100

0,172

6  Влажность на границе тякучести (Wl )

-

-

-

0,219

0,299

7  Число пластичности ( Jp )

-

-

-

0,119

0,127

8  Показатель консистенции ( Jl )

-

-

-

0,78

-0,13

9  Коэффициент пористости ( е )

0,66

0,76

0,68

0,6

0,7

10 Степень влажности ( Sr )

0,86

0,65

0,67

-

-

11  Условное расчетное сопротивление ( R )

500

450

500

230

250

12  Угол внутреннего трения (  )

38

-

38

19

23

13 Удельное сцепление ( с )

-

-

-

25

25

14  Модуль деформации ( Е0 )

30

-

25

17

14





Определение отметки планировки земли



Данные о напластовании грунтов по осям  «А» и «Б»







Ось здания



Мощности слоев





Абсолютная 

отметка 

поверхности 



Уровень грунтовых вод



Раст. слой

1

2

3

4

5

земли



«А» 

скв. 1

0,2

1,8

2,4

2,5

3,7

14,6

134,2

132,4

«Б»

скв.2

0,2

1,7

2,6

3,8

3,5

13,4

134,6

132,9



	Отметку планировки земли  DL  назначаем исходя из минимума земляных работ на площадке.

DL = ( Hскв 1 + Нскв 2 ) / 2 = ( 134,2 + 134,6 ) / 2 = 134,4 м.

	Относительно уровня чистого пола  DL = -0,1 м., тогда абсолютная отметка пола составит 134,5 м.

	По данным наплоставания грунтов строим инженерно-геологический разрез по оси скважин  1  и  2.

 



Выводы



	В целом площадка пригодна для возведения здания . Рельеф площадки ровный с небольшим уклоном в сторону скважины 1. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов ( уклон кровли грунта не превышает 2 % ). Подземные воды расположены на достаточной глубине.

	В качестве несущего слоя для фундамента на естественном основании может быть принят 1 слой - песок крупнозернистый.  2 слой песка по своему состоянию    ( е = 0,76 )   песок рыхлый ( е > 0,7 ).  Нормы проектирования не допускают использования  в качестве естественного основания песчанных грунтов в рыхлом состоянии без их предварительного уплотнения.

	В качестве альтернативного варианта может быть рассмотрен свайный фундамент с заглублением свай в 5 слой - суглинок твердый.  2 слой - не может быть использован, потому что песок находится в рыхлом состоянии.  3 слой - не рационально использовать, так как он рыхлее  1 слоя.  4 слой - Суглинок - находится в текуче-пластичном состоянии (  0.75 < Jl =0.78 < 1 ).  5 слой -Суглинок  ( Jl < 0 )  находится в твердом состоянии и может выступать в качестве несущего слоя.









4  Проектирование фундамента на естественном основании





Определение глубины заложения подошвы фундамента.



	Согласно СНиП 2.02.01-83 (п.2.29а) глубина заложения фундамента на крупных песках не зависит от глубины промерзания.  Глубину заложения фундамента принимаем  из конструктивных соображений.















Определение размеров подошвы фундамента.



Расчетное сопротивление грунта в основании 



R = (c1 c2 / k) ( M  Kz  b  11 + Mg  d1  11` + ( Mg - 1 )  db  11` + Mc  c11 )



c1 = 1.4      c2 = 1    К = 1,1

при   = 38          М = 2,11       Мg = 9.44     Mc = 10.8

Kz = 1       b = 2.5

11 = 1000       11` = 1000       c11 = 0

d1 = 2 м       db = 0



R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 2.11  1  2.5  1000   + 9.44  2  1000 + 0 + 0 ) = 1.27 ( 5275 + 18880 ) = 307 кПа

задаемся   L/b = 1.5



а)  Крайний ряд

Aф =  N / ( R -   d ) = 2.34 / ( 0.307 - 0.02  2 ) = 8.76 м2 

Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф = 10,5 м2 

Принимаем размеры фундамента    2,5  на  4,0 м  (Аф = 10 м2 )





Конструирование фундамента



при Rбетона = 0,19 Мпа

и при марке     М 100

 = 31    tg  = 0.61  

h = ( b - b0 ) / 2 tg  = 

= (4.0 - 1.2 ) / 2  0.61 = 2.4 м





	Необходимо принять в качестве несущего слоя  2 слой - песок крупнозернистый, но так как он находится в рыхлом состоянии ( е = 0,76 ) необходимо выполнить мероприятия  по его уплотнению.

( еmax = 0.65 )        = 38      E = 30      C - нет



пересчитываем расчетное сопротивление



R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 2.11  1  2.5  1000  + 9.44  2,4  1000 + 0 + 0 ) = 1.27 ( 5275 + 22656)  = 354,72  кПа



Aф =  N / ( R -   d ) = 2.34 / ( 0.354 - 0.02  2 ) = 7,5 м2 

Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф =  9 м2 

Оставляем размеры фундамента    2,5  на  4,0 м  (Аф = 10 м2 )





























Vф = 0,7  1,2  0,4 + 0,5 ( 1,6  1,1 + 2,4  1,5 + 3,2  1,9 + 4  2,5) = 11,06 м3

Vгр =  2,5  4  2,4 - 11,06  = 12,94 м3



Gф = 11,06  2400 = 0,265 МН

Gгр = 12,94  1900 = 0,246 МН



Р max ( min ) = ( N + Gф + Gгр ) / А    М / W = ( 2.34 + 0.265 + 0.246 ) / 10    0.72 / 6.67 =  0.40  ( 0.18 ) Мпа

W = b  L2  / 6 =2.5  42  / 6 = 6.67 м3

Р max    1,2 R

Мпа    0,42 Мпа

Рср = 0,29    R = 0.354



б)  Средний ряд



Aф =  N / ( R -   d ) = 3,98 / ( 0.307 - 0.02  2 ) = 14,9 м2 

Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф = 17,9 м2 

Принимаем размеры фундамента    3,5  на  5,0 м  (Аф = 17,5 м2 )





Конструирование фундамента























пересчитываем расчетное сопротивление



R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 2.11  1  3.5  1000  + 9.44  2,4  1000 + 0 + 0 ) = 1.27 ( 7385 + 22656)  = 380  кПа



Aф =  N / ( R -   d ) = 3,98 / ( 0.38 - 0.02  2 ) = 11,64 м2 

Увеличиваем на 20 %  получаем   Аф =  14 м2 

Оставляем размеры фундамента    3,5  на  5,0 м  (Аф = 17,5 м2 )





























Vф = 0,7  1,2  0,4 + 0,5 ( 2  1,3 + 3  1,9 + 4  2,5 +5  3,5 ) = 18,236 м3

Vгр =  3,5  5  2,4 - 18,236  = 23,764 м3



Gф = 18,236  2400 = 0,437 МН

Gгр = 23,764  1900 = 0,452 МН



Р max ( min ) = ( N + Gф + Gгр ) / А    М / W = ( 3,98 + 0.437 + 0.452 ) / 17,5    1,92 / 14,6 =  0.41  ( 0.15 ) МПа

W = b  L2  / 6 = 3.5  52  / 6 = 14,6 м3

Р max    1,2 R

0,41 МПа    0,46 МПа

Рср = 0,28    R = 0.38





Расчет осадки фундамента по методу послойного

 суммирования осадок.



	Вся толща грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на отдельные слои толщиной 0,2  bf

	Для подошвы каждого слоя определяется :

дополнительное напряжение от нагрузки на фундамент

zp i = i + P0      Р0 = Р - zg 0

природное напряжение от собственного веса грунта

zg i = zg i -1 +Hi  i



	Если  zp i < 0,2  zg i  то нижняя граница сжимаемой толщи грунтов основания принимается расположенной на уровне подошвы  i - го слоя.  В противном случае принимается  i = i + 1  и продолжается поиск границы сжимаемой толщи грунтов.

	Расчет осадки фундаментов производим в табличной форме, как сумму осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи грунтов основания.





а)  Крайний ряд  ( ось «А» , скв.1 )



0,2  bf  = 0,2  2,5 = 0,5 м      

zp i = i + P0      Р0 = Р - zg 0 = 290 - 45,6 = 244,4

zg 0 =   d = 1900  2.4 = 45.6

zg i = zg i -1 +Hi  i



Отметка слоя

Z  (м)

Коэф.  

Напряжения в слоях

Е0

Осадка слоя (м)







Природное

20%

Дополнительное





132,00

0,0

1,000

45,6

9,12

244,4

30

-

131,50

0,5

0,972

55,1

11,02

237,56

30

3,96

131,00

1

0,848

64,6

12,92

207,25

30

3,45

130,50

1,5

0,682

74,1

14,82

166,68

30

2,78

130,00

2

0,532

83,6

16,72

130,02

30

2,17

129,50

2,5

0,414

93,1

18,62

101,18

25

2,02

129,00

3

0,325

102,6

20,52

79,43

25

1,59

128,50

3,5

0,260

112,1

22,42

63,54

25

1,27

128,00

4

0,210

121,6

24,32

51,32

25

1,03

127,50

4,5

0,173

131,1

26,22

42,28

25

0,85

127,00

5

0,145

140,6

28,1

35,44

17

1,04

126,50

5,5

0,123

150,1

30

30,10

17

0,89

126,00

6

0,105

159,6

31,9

25,66

17

0,75



Всего











21,8





	Осадка фундамента    S = 0.8  21,8 = 17,44 мм.   80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.126,00 м. 

(мощность сжимаемой толщи грунтов  6 м. ). 



При наличии в сжимаемой толще грунта меньшей прочности, чем вышележащие слои, необходимо проверить условие

zp + zg    Rz

z = 5 м      zp + zg  = 35,44 + 140,6 = 176,04



R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 0,47  1  8,25  2010  + 2,89  2,4  1860 + 0 + 5,48  25 ) = 1.27 ( 7794 + 12900 + 137 )  = 264  кПа



bz =   Az + a2  - a =   80.4 + 0.752  - 075 = 8.25

Az = N / zp  = 2.85 / 35.44 = 80.4

a = ( L - b ) / 2 = ( 4 - 2.5) / 2 = 0.75



zp + zg  = 176.04 кПа     Rz = 264 кПа

Условие выполнилось









б)  Средний ряд  ( ось «Б» , скв.2 )



0,2  bf  = 0,2  3,5 = 0,7 м      

zp i = i + P0      Р0 = Р - zg 0 = 280 - 45,6 = 234,4

zg 0 =   d = 1900  2.4 = 45.6

zg i = zg i -1 +Hi  i



Отметка слоя

Z  (м)

Коэф.  

Напряжения в слоях

Е0

Осадка слоя (м)







Природное

20%

Дополнительное





132.00

0,0

1,000

45,6

9,12

234.4

30

-

131.3

0.7

0,972

58.9

11.78

227.84

30

5.32

130.6

1.4

0,848

72.2

14.44

198.77

30

4.64

129.9

2.1

0,682

85.5

17.1

159.86

30

3.73

129.2

2.8

0,532

98.8

19.76

124.70

25

3.49

128.5

3.5

0,414

112.1

22.42

97.04

25

2.72

127.8

4.2

0,325

125.4

25.08

76.18

25

2.13

127.1

4.9

0,260

138.7

27.74

60.94

25

1.71

126.4

5.6

0,210

152

30.4

49.22

25

1.38

125.7

6.3

0,173

165.3

33.06

40.55

17

1.67

125

7

0,145

178.6

35.72

33.99

17

1.40



Всего











28.19



	Осадка фундамента    S = 0.8  28.19 = 22.55 мм.   80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.125,00 м. 

(мощность сжимаемой толщи грунтов  7 м. ). 

 S = 2.55 - 1.75 = 0.8 cм = 0,008 м

L = 18 м

 S / L =  0.008 / 18 = 0.00044    0.002

5   Проектирование свайного фундамента из забивных призматических свай (вариант 2)



	В качестве несущего слоя выбираем 5 слой - Суглинок твердый. В этом случае минимальная длина свай равна 12 м. ( так как сваи должны быть заглублены в несущем слое не менее чем на 1 метр ).  Принимаем сваи размером сечения      400 * 400 мм.  Глубину заделки свай в ростверке принимаем 0,1 м. ( шарнирное сопряжение свай с ростверком ).  



 Расчет на прочность 



а) Крайний ряд (скв. 1 )



Несущая способность сваи

Fd = c ( cr  R  A + U   cf   fi  hi ) 



c = 1      cr = 1    cf = 1

R = 10740 кПа       А = 0,16 м2        U = 1.6 м





слои



1





2



3



4



5



6



7



8



fi

38,5

46,8

53

56,3

59,5

9

9

66,4

hi

1,4

1,2

1,2

2

0,5

2

1,7

1,9





Fd =  1 ( 1  10740  0,16 + 1,6 ( 1  38,5  1,4 + 46,8  1,2 + 53  1,2 + 56,3  2 + 59,5  0,5 +   + 9  2 + 9  1,7 +66,4  1,9 ) = 2,48 МН

































Определяем число свай



n = r  N / Fd = 1.4  2.34 / 2.48 = 1.32

Принимаем  2 сваи



Определяем нагрузку на 1 сваю

















Vр = 0,4 ( 0,7  1,2 + 0,7  2,3 ) = 0,98 м3

Vгр = 0,8  0,7  2,3 - 0,98 = 0,31 м 3



Gр =  0,98  2400 = 23 кН

Gгр = 0,31  1900 = 0,6 кН



Nd = 2.34 + 0.023 +  0,006 = 2,37 МН



	N =  Nd /n    Mx  y /  yi2     My  x /  xi2 = 

	= 2.37 / 2    0.72  0.8 / 0.82 + 0.82 = 1.64  (0.74 )

	y = 0

	

	N = 1.64 МН    Fd / r =  2.48 / 1.4 = 1.77 МН

	

	

	б) Средний ряд (скв. 2 )



Несущая способность сваи

Fd = c ( cr  R  A + U   cf   fi  hi ) 



c = 1      cr = 1    cf = 1

R = 10740 кПа       А = 0,16 м2        U = 1.6 м





слои



1





2



3



4



5



6



7



8



fi

36,75

46,2

51,5

56,6

58,6

9

9,1

68,01

hi

0,9

2

0,6

2

1,8

2

1,5

1,1



Fd =  1 ( 1  10740  0,16 + 1,6 (  36,75  0,9 + 46,2  2 + 51,5  0,6 + 56,6  2 + 58,6  1,8 +      + 9  2 + 9,1  1,5 + 68,1  1,1 ) = 2,49 МН



































Определяем число свай



n = r  N / Fd = 1.4  3,98 / 2.49 = 2,49

Принимаем  3 сваи



Определяем нагрузку на 1 сваю

















Vр = 0,4 ( 0,7  1,2 + 2,3  2,3 ) = 2,45 м3

Vгр = 0,8  2,3  2,3 - 2,45 = 1,78 м 3



Gр =  2,45  2400 = 59 кН

Gгр = 1,78  1900 = 34 кН



Nd = 3,98 + 0.059 +  0,034 = 4,1 МН



	N =  Nd /n    Mx  y /  yi2     My  x /  xi2 = 

	= 4,1 / 3    1,99  0.8 / 0.82 + 0.82    0,72  0.8 / 0.82 + 0.82 + 0.82  = 2,87  ( -0,13 )

	

	N = 2,87 МН    Fd / r =  2.49 / 1.4 = 1.78 МН

	Необходимо увеличить количество свай до 4 

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	N =  Nd /n    Mx  y /  yi2     My  x /  xi2 = 

	= 4,1 / 4    1,99  0.8 / 4  0.82     0,72  0.8 / 4  0.82  = 1,88  ( -0,19 )

	

	N = 1,88 МН    Fd / r =  2.49 / 1.4 = 1.78 МН

	Необходимо увеличить расстояние между сваями

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	N =  Nd /n    Mx  y /  yi2     My  x /  xi2 = 

	= 4,1 / 4    1,99  1 / 4  12     0,72  1 / 4  12  = 1,71  ( 0,35 )

	

	N = 1,71 МН    Fd / r =  2.49 / 1.4 = 1.78 МН

	

	

	

	Расчет свайного фундамента по деформациям

	

	

	

	 11,mt =   11,i  hi  /   hi

	

	

	

	

	

	а) Крайний ряд ( скв. 1 )

	

	 11,mt =   11,i  hi  /   hi = ( 38  1.4+ 0 + 38  2.5 + 19  3.7 + 23  1.9 ) / ( 2.2 + 2.4 + 2.5+ + 3.7 + 1.9 ) = 22

	L =  h tg (  11,mt / 4 ) = 11.9  tg 5.5 = 11.9  0.096 = 1.14

	b = 2  a + 2  0.4 + 1.2 = 4.28 м

	

	

	б) Средний ряд ( скв. 2 )

	

	 11,mt =   11,i  hi  /   hi = ( 38  0,9+ 0 + 38  3,8 + 19  3.5 + 23  1.1 ) / ( 2.2 + 2.4 + 2.5+ + 3.7 + 1.9 ) = 22,7

	L =  h tg (  11,mt / 4 ) = 11.9  tg 5.7 = 11.9  0.0998 = 1.19

	b = 2  a + 2  0.4 + 1.6 = 4.78 м

	

	

	Определение осадки

	

а)  Крайний ряд  ( ось «А» , скв. 1 )



















Vусл.ф = 4,28  2,98  12,7 = 161,98 м3 

Gусл.ф = 161,98  20 кН/м3 = 3240 кН

N = 1640  2 = 3280 кН



Рср =  ( G + N ) / A = ( 3240 + 3280 ) / 4.28  2.98  = 511.4 кПа



 Расчетное сопротивление грунта в основании 

R = (c1 c2 / k) ( M  Kz  b  11 + Mg  d1  11` + ( Mg - 1 )  db  11` + Mc  c11 )



c1 = 1.4      c2 = 1    К = 1,1

при   = 23          М = 0,69      Мg = 3,65     Mc = 6,24

Kz = 1       b = 2.98

11 = 1860       11` = 2010       c11 = 25

d1 = 12,7 м       db = 0

R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 0,69  1  2,98  1860 + 3,65  12,7  2010 + 0 + 6,24  25 ) = 1.27 ( 3825 + 93174 + 156 ) = 1233,9 кПа

Рср = 511,4 кПа    R = 1233.9 кПа





0,2  bf  = 0,2  4,28 = 0,8 м      

Р0 = Р - zg 0 = 511,4 - 241,3 = 270,1

zg 0 =   d = 1900  12.7 =  241,3

zg i = zg i -1 +Hi  i

zp i = i + P0





Отметка слоя

Z  (м)

Коэф.  

Напряжения в слоях

Е0

Осадка слоя (м)







Природное

20%

Дополнительное





121,7

0,0

1,000

241,3

48,26

270,1

14

-

120,9

0,8

0,977

256,5

51,3

263,89

14

15,08

120,1

1,6

0,879

271,7

54,34

237,42

14

13,54

119,3

2,4

0,749

286,9

57,38

202,30

14

11,56

118,5

3,2

0,629

302,1

60,42

169,89

14

9,71

117,7

4

0,530

317,3

63,46

143,15

14

8,18

116,9

4,8

0,449

332,5

66,5

121,27

14

6,93

116,1

5,6

0,383

347,7

69,54

103,45

14

5,91

115,3

6,4

0,329

362,9

72,58

88,86

14

5,08

114,5

7,2

0,285

378,1

75,62

76,98

14

4,40

113,7

8

0,248

393,3

78,66

66,98

14

3,83



Всего











84,22





	Осадка фундамента    S = 0.8  84,22 = 67,38 мм.   80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.113,00 м. 

(мощность сжимаемой толщи грунтов  8 м. ). 











б) Средний ряд ( ось «Б», скв. 2 )

















Vусл.ф = 4,78  4,78 12,7 = 290,17 м3 

Gусл.ф = 290,17  20 кН/м3 = 5804 кН

N = 1710  4 = 6840 кН

Рср =  ( G + N ) / A = ( 5804 + 6840 ) / 4.78  4,78  =  553,39 кПа



 Расчетное сопротивление грунта в основании 

R = (c1 c2 / k) ( M  Kz  b  11 + Mg  d1  11` + ( Mg - 1 )  db  11` + Mc  c11 )



c1 = 1.4      c2 = 1    К = 1,1

при   = 23          М = 0,69      Мg = 3,65     Mc = 6,24

Kz = 1       b = 4,78

11 = 1860       11` = 2010       c11 = 25

d1 = 12,7 м       db = 0

R = ( 1.4  1 / 1.1 ) ( 0,69  1  4,78  1860 + 3,65  12,7  2010 + 0 + 6,24  25 ) =                    = 1.27 ( 6134,65 + 93174 + 156 ) = 1263,2 кПа

Рср = 553,39 кПа    R = 1263,2 кПа



0,2  bf  = 0,2  4,78 = 0,9 м      

Р0 = Р - zg 0 = 553,39 - 241,3 = 312,09

zg 0 =   d = 1900  12.7 =  241,3

zg i = zg i -1 +Hi  i

zp i = i  P0



Отметка слоя

Z  (м)

Коэф.  

Напряжения в слоях

Е0

Осадка слоя (м)







Природное

20%

Дополнительное





121,7

0,0

1,000

241,3

48,26

312,09

14

-

120,8

0,9

0,960

258,4

51,68

299,6

14

19,26

119,9

1,8

0,800

275,5

55,1

249,67

14

16,05

119

2,7

0,606

292,6

58,52

189,12

14

12,16

118,1

3,6

0,449

309,7

61,94

140,13

14

9,01

117,2

4,5

0,336

326,8

65,36

104,86

14

6,74

116,3

5,4

0,257

343,9

68,78

80,21

14

5,16

115,4

6,3

0,201

361

72,2

62,73

14

4,03



Всего











72,41





	Осадка фундамента    S = 0.8  72,41 = 57,93 мм.   80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.115,40 м. 

(мощность сжимаемой толщи грунтов  6,3 м. ). 

 S = 67,38 - 57,93  = 0.95 cм = 0,0095 м

L = 18 м

 S / L =  0.0095 / 18 = 0.00052    0.002



Экономическое сравнение вариантов





ед.





стоимость 

виды работ

изм.

Обоснов.

обьем

расценка

на весь обьем

1  Фундамент на естественном основании











1  Разработка грунта  в отвал

1000м3 









2  То же с погрузкой

«»









3  Обратная засыпка пазух

«»









4  Уплотнение грунта

100м2









5  Устройство монолитного фундамента

м3









6  Стоимость арматуры       ( 2%)

т













































Итого











2  Свайный фундамент











1  Разработка грунта  в отвал

1000м3









2  То же с погрузкой

«»









3  Обратная засыпка пазух

«»









4  Уплотнение грунта

100м2









5  Погружение свай дизель-молотом

шт









6  Стоимость 12м свай

м3









 7 Устройство  монолитного  фундамента (ростверка)

м3









 8  Стоимость арматуры        (2%)

т













































Итого















ВЫВОД  :  Экономически целесообразнее применить в  данных условиях свайный фундамент.





























Список литературы











	1    СНиП 2.02.01-83    «  Основания зданий и сооружений  » 







	2    СНиП 2.02.03-85    «  Свайный фундамент  »







	3    СНиП  2.02.02-83    «  Нагрузки и воздействия  »









































МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

Ижевский Государственный Технический Университет

Кафедра «Геотехника и строительные материалы»























Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Основания и Фундаменты» 

















Выполнил :   Павлов К.В.                                                                                                                                                                                            группа 8-10-2 

                                                             	

                                                      Проверил: Турчин В.В













                                          ИЖЕВСК  1998