8. Определяем уплотняющее напряжение на кровле слабого подстилающего слоя:
где a - коэффициент, принимаемый по табл. 1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента h=l/b и относительной глубины, равной z=2z/b.
9. Определяем ширину условного фундамента:
где Аz – площадь подошвы условного фундамента
где G – ориентировочное значение веса фундамента и грунта на его уступах.
G = A. d . gIIср
10. Определяем расчетное сопротивление слабого подстилающего грунта:
где gс – коэффициент условий работы, gс = 1;
k – коэффициент ( k=1 при экспериментальном определении wIIсл и сIIсл и k=1,1 при определении их по таблицам норм);
My, Mq, Mc – коэффициенты, определяемые по таблице 4 СНиП 2.02.01-83 в зависимости от угла внутреннего трения слабого грунта wIIсл;
gIIсл – удельный вес слабого грунта, кН/м3;
g’II – средневзвешенный удельный вес грунтов в пределах глубины dy (см. рисунок 8), кН/м3;
сIIсл – расчетное значение сцепления слабого грунта, кПа.
11. Определяем напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого подстилающего слоя:
12. Проверяем условие (1). Если условие не удовлетворяется, то увеличиваем высоту подушки.
13. Конструирование песчаной подушки.
Задаемся величиной угла a (см. рисунок 8). Тогда ширина подушки будет равна:
Ширина грунтовой подушки должна быть больше ширины фундамента: поверху не менее чем на 0,6 м, понизу – на 0,4 м.
7.2 Проектирование фундамента на основании, уплотненном тяжелыми
трамбовками
Этот способ применяют для уплотнения песчаных, пылевато-глинистых, макропористых просадочных и насыпных грунтов, имеющих степень влажности Sr£0,6…0,7. Для уплотнения грунта используют металлические или железобетонные трамбовки массой от 2 до 10 т, подъем и сбрасывание которых производится краном с высоты 448 м и более. При этом расстояние до существующей застройки должно быть не менее 15 м.
Трамбованием создается уплотненный слой толщиной от 1,5 до 6 м и более в зависимости от веса трамбовки, площади ее рабочей поверхности, высоты сбрасывания, числа ударов, вида грунта. В пределах уплотненной зоны плотность скелета грунта изменяется от максимальной величины rd=1,741,9 т/м3 в верхней зоне до rd=1,6 т/м3 (плотность, при которой полностью устраняются просадочные свойства грунта) в нижней зоне.
Последовательность проектирования:
1. Определяем оптимальную влажность грунта при которой достигается наибольшая эффективность уплотнения. Она определяется путем непосредственных испытаний в лабораторных или полевых условиях или расчетом по формуле:
где WP – влажность на границе раскатывания;
DW – изменение влажности, принимаемое в пределах 0,140,3.
2. Исходя из грунтовых условий, назначаем толщину уплотненного слоя грунта hs под фундаментом.
Определяем необходимый диаметр и массу трамбовки для получения назначенной толщины уплотненного слоя грунта под фундаментом.
Диаметр трамбовки:
где k – коэффициент, принимаемый при уплотнении: песка – 1,55; супеси – 1,45; просадочных грунтов – 1,241,3; насыпного пылевато-глинистого грунта – 1,2; глины природного сложения – 1.
Масса трамбовки:
где P=20 кН/м2 – минимальное удельное статическое давление на грунт;
F – площадь трамбовки, м2;
g – ускорение свободного падения.
3. Определяем величину недобора грунта до проектной отметки заложения подошвы фундаментов, принимаемую равной величине понижения трамбуемой поверхности, по формуле:
где rds – среднее значение плотности уплотненного сухого грунта в пределах уплотненного слоя, т/м3
rd – среднее значение плотности сухого грунта до уплотнения, т/м3;
rd2, rd1 – значения плотности скелета грунта на верхней и нижней границах уплотненного слоя грунта, т/м3.
4. Определяем характеристики уплотненного основания.
Значение коэффициента пористости уплотненного грунта:
Показатель консистенции уплотненного основания:
Значения угла внутреннего трения w, сцепления с, модуля деформации Е уплотненного основания определяем по таблицам 1-3 Приложения 1 СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» в зависимости от коэффициента пористости и показателя консистенции.
Следующий этап – это проектирование фундаментов на уплотненном основании. Проектирование ведется в той же последовательности, что и фундаментов на естественном основании, но в расчетные формулы подставляем характеристики уплотненного основания.
5. Принимаем глубину заложения подошвы фундамента исходя из конструктивных особенностей проектируемого здания, инженерно-геологических и климатических условий.
6. Определяем площадь подошвы фундамента:
где R0 – расчетное сопротивление уплотненного грунта;
gIIср – осредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах (принимается равным 22 кН/м3 для бесподвальных зданий и 16 – 19 кН/м3 для зданий с подвалом);
d – глубина заложения фундамента, считая от планировочной отметки около фундамента или пола подвала, м.
7. Определяем предварительные размеры подошвы фундамента:
8. При принятом b определяем значение R по формуле:
где gс1, gс2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 3 СНиП 2.02.01-83;
k - коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта (с и w) определены непосредственно испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по табл. 1 – 3 рекомендуемого приложения 1 СНиП 2.02.01-83;
Mg, Мq, Мс – коэффициенты, принимаемые по таблице 4 СНиП 2.02.01-83
kz – коэффициент, принимаемый равным: при b ¢ 10 м - kz =1,
при b/10 м - kz =z 0/b + 0,2 (здесь z 0 = 8 м);
b – ширина подошвы фундамента, м;
gII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента в пределах слоя 0,5b (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
h1, h2, hn - толщина 1, 2 и n-го слоя соответственно, м;
осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы;
сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле
где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf – толщина конструкции пола подвала, м;
gcf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3;
db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной В £ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается db=2 м, при ширине подвала В$20 м – db=0).
Рисунок 9. Схема к определению приведенной глубины заложения фундамента
9. Определяем среднее фактическое давление под подошвой фундамента по формуле:
где GII – вес фундамента и грунта на его уступах, кН
GII = gср. А.Н
gср = 22 кН/м3 – осредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах;
Н – высота фундамента, м
А – площадь подошвы фундамента.
10. Проверяем условие:
Pср ≤ R
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
