Определение просадки основания

Определение просадки основания

Информация о расчете:

Расчет выполнен в соответствии с: 6.1.6;5.6.32;6.1.15;6.1.11 СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений (раздел Просадочные грунты);

Дата выполнения расчета: 26.10.2015 13:33:48;

Исходные данные:

Уровни давления:

- Давление 1, при котором определяется осадочность

P1 = 10,19716 тс/м 2 = 10,19716 / 0,10197162123 = 100 кПа;

- Давление 2, при котором определяется осадочность

P2 = 20,39432 тс/м 2 = 20,39432 / 0,10197162123 = 200 кПа;

- Давление 3, при котором определяется осадочность

P3 = 30,59149 тс/м 2 = 30,59149 / 0,10197162123 = 300 кПа;

Глубина просадки:

- Глубина просадочной толщи Hsl = 6 м;

Данные изысканий по просадочности:

- Начальное просадочное давление на глубине 1 м от отметки поверхности природного рельефа

Psl, 1 = 7,13801 тс/м 2 = 7,13801 / 0,10197162123 = 70 кПа;

- Начальное просадочное давление на глубине 2 м от отметки поверхности природного рельефа

Psl, 2 = 8,15773 тс/м 2 = 8,15773 / 0,10197162123 = 80 кПа;

- Начальное просадочное давление на глубине 3 м от отметки поверхности природного рельефа

Psl, 3 = 8,66759 тс/м 2 = 8,66759 / 0,10197162123 = 85 кПа;

- Начальное просадочное давление на глубине 4 м от отметки поверхности природного рельефа

Psl, 4 = 14,27603 тс/м 2 = 14,27603 / 0,10197162123 = 140 кПа;

- Начальное просадочное давление на глубине 5 м от отметки поверхности природного рельефа

Psl, 5 = 14,27603 тс/м 2 = 14,27603 / 0,10197162123 = 140 кПа;

- Начальное просадочное давление на глубине 6 м от отметки поверхности природного рельефа

Psl, 6 = 7,13801 тс/м 2 = 7,13801 / 0,10197162123 = 70 кПа;

- Относительная просадочность на глубине 1 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P1 esl1, 1 = 0,014 ;

- Относительная просадочность на глубине 2 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P1 esl1, 2 = 0,014 ;

- Относительная просадочность на глубине 3 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P1 esl1, 3 = 0,012 ;

- Относительная просадочность на глубине 4 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P1 esl1, 4 = 0,008 ;

- Относительная просадочность на глубине 5 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P1 esl1, 5 = 0,007 ;

- Относительная просадочность на глубине 6 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P1 esl1, 6 = 0,007 ;

- Относительная просадочность на глубине 1 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P2 esl2, 1 = 0,038 ;

- Относительная просадочность на глубине 2 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P2 esl2, 2 = 0,038 ;

- Относительная просадочность на глубине 3 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P2 esl2, 3 = 0,028 ;

- Относительная просадочность на глубине 4 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P2 esl2, 4 = 0,02 ;

- Относительная просадочность на глубине 5 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P2 esl2, 5 = 0,012 ;

- Относительная просадочность на глубине 6 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P2 esl2, 6 = 0,012 ;

- Относительная просадочность на глубине 1 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P3 esl3, 1 = 0,062 ;

- Относительная просадочность на глубине 2 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P3 esl3, 2 = 0,062 ;

- Относительная просадочность на глубине 3 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P3 esl3, 3 = 0,042 ;

- Относительная просадочность на глубине 4 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P3 esl3, 4 = 0,042 ;

- Относительная просадочность на глубине 5 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P3 esl3, 5 = 0,016 ;

- Относительная просадочность на глубине 6 м от отметки поверхности природного рельефа при давлении P3 esl3, 6 = 0,015 ;

Фундаменты:

(Соседние здания - не учитываются):

- Количество участков рассчитываемого фундамента nф = 1 ;

- Номер участка, в котором определяется прогиб m = 1 ;

Нормативные нагрузки на уровне верха фундамента:

- Вертикальная сила на уровне верха фундамента от нормативных нагрузок

FvII = 253,7054 тс = 253,7054 / 0,10197162123 = 2488,00006 кН;

Уровень вод:

- Уровень подземных вод dw = 11 м;

- Уровень водоупора dc = 12 м;

Климатические данные:

(Московская область; Москва):

- Сумма абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур Mt = 22,9 °C;

Нагрузка на полы:

- Нагрузка на полы q = 0 тс/м 2 = 0 / 0,10197162123 = 0 кПа;

Участок фундамента 1:

- Ширина участка фундамента 1 B1 = 2 м;

- Длина участка фундамента 1 L1 = 10 м;

- Нагрузка на фундамент соседнего здания 1 p1 = 16,76413 тс/м 2 = 16,76413 / 0,10197162123 = 164,4 кПа;

- Координата X центра участка фундамента 1 X1 = 1 м;

- Координата Y центра участка фундамента 1 Y1 = 5 м;

- Угол поворота участка фундамента 1 q1 = 0 град;

Слои:

- Количество слоев ns = 4 ;

Масштаб:

- Масштаб плана M = 2 м/см;

Глубина заложения фундамента:

- Глубина заложения фундамента от уровня планировки d1 = 2 м;

- Глубина заложения фундамента от уровня природного рельефа dn = 2 м;

Параметры слоя 1:

- Толщина слоя 1 h1 = 2 м;

- Удельный вес слоя 1 g1 = 17,8 кН/м 3;

- Удельный вес частиц грунта слоя 1 gs1 = 26,8 кН/м 3;

- Коэффициент пористости слоя 1 e1 = 0,45 ;

- Показатель текучести слоя 1 IL1 = 0,2 ;

- Степень заторфованости слоя 1 Ir1 = 0,04 ;

Параметры слоя 2:

- Толщина слоя 2 h2 = 1 м;

- Удельный вес слоя 2 g2 = 18 кН/м 3;

- Удельный вес частиц грунта слоя 2 gs2 = 26,8 кН/м 3;

- Коэффициент пористости слоя 2 e2 = 0,91 ;

- Показатель текучести слоя 2 IL2 = 0,2 ;

- Степень заторфованости слоя 2 Ir2 = 0,04 ;

Параметры слоя 3:

- Толщина слоя 3 h3 = 1,5 м;

- Удельный вес слоя 3 g3 = 18,2 кН/м 3;

- Удельный вес частиц грунта слоя 3 gs3 = 27 кН/м 3;

- Коэффициент пористости слоя 3 e3 = 0,89 ;

- Показатель текучести слоя 3 IL3 = 0,25 ;

- Степень заторфованости слоя 3 Ir3 = 0,06 ;

Параметры слоя 4:

- Толщина слоя 4 h4 = 1,5 м;

- Удельный вес слоя 4 g4 = 18,5 кН/м 3;

- Удельный вес частиц грунта слоя 4 gs4 = 26,8 кН/м 3;

- Коэффициент пористости слоя 4 e4 = 0,86 ;

- Показатель текучести слоя 4 IL4 = 0,2 ;

- Степень заторфованости слоя 4 Ir4 = 0,06 ;

Фундамент соседнего здания 1:

- Координата Y центра фундамента соседнего здания 1 Ya1 = 7 м;

- Длина фундамента соседнего здания 1 La1 = 6 м;

- Ширина фундамента соседнего здания 1 Ba1 = 4 м;

- Угол поворота фундамента соседнего здания 1 qa1 = 0 град;

Результаты расчета:

1) Определение типа грунтовых условий по просадочности

Высота столба воды, расположенного выше водоупорного слоя:

hw = dc-dw = 12-11 = 1 м.

hi = h1 = 2 м.

Расчет напряжения от собственного веса грунта на 1-ой отметке от поверхности природного рельефа

hi = Zj-Z' = 1-0 = 1 м.

Sgihi = Sgihi+gi hi = 0+17,8 · 1 = 17,8 .

szg, i = Sgihi = 17,8 кПа (формула (5.23); п. 5.6.31 ).

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 1 м от поверхности природного рельефа:

szg, 1 = szg, i = 17,8 кПа.

Расчет напряжения от собственного веса грунта на 2-ой отметке от поверхности природного рельефа

hi = Zj-Z' = 2-1 = 1 м.

Sgihi = Sgihi+gi hi = 17,8+17,8 · 1 = 35,6 .

szg, i = Sgihi = 35,6 кПа (формула (5.23); п. 5.6.31 ).

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 2 м от поверхности природного рельефа:

szg, 2 = szg, i = 35,6 кПа.

hi = h2 = 1 м.

Расчет напряжения от собственного веса грунта на 3-ой отметке от поверхности природного рельефа

hi = Zj-Z' = 3-2 = 1 м.

Sgihi = Sgihi+gi hi = 35,6+18 · 1 = 53,6 .

szg, i = Sgihi = 53,6 кПа (формула (5.23); п. 5.6.31 ).

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 3 м от поверхности природного рельефа:

szg, 3 = szg, i = 53,6 кПа.

hi = h3 = 1,5 м .

Расчет напряжения от собственного веса грунта на 4-ой отметке от поверхности природного рельефа

hi = Zj-Z' = 4-3 = 1 м.

Sgihi = Sgihi+gi hi = 53,6+18,2 · 1 = 71,8 .

szg, i = Sgihi = 71,8 кПа (формула (5.23); п. 5.6.31 ).

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 4 м от поверхности природного рельефа:

szg, 4 = szg, i = 71,8 кПа.

Sgihi = Sgihi+gi hi = 71,8+18,2 · 0,5 = 80,9 .

hi = h4 = 1,5 м.

Расчет напряжения от собственного веса грунта на 5-ой отметке от поверхности природного рельефа

hi = Zj-Z' = 5-4,5 = 0,5 м.

Sgihi = Sgihi+gi hi = 80,9+18,5 · 0,5 = 90,15 .

szg, i = Sgihi = 90,15 кПа (формула (5.23); п. 5.6.31 ).

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 5 м от поверхности природного рельефа:

szg, 5 = szg, i = 90,15 кПа.

Расчет напряжения от собственного веса грунта на 6-ой отметке от поверхности природного рельефа

hi = Zj-Z' = 6-5 = 1 м.

Sgihi = Sgihi+gi hi = 90,15+18,5 · 1 = 108,65 .

szg, i = Sgihi = 108,65 кПа (формула (5.23); п. 5.6.31 ).

Напряжение от собственного веса грунта на глубине 6 м от поверхности природного рельефа:

szg, 6 = szg, i = 108,65 кПа.

2) Продолжение расчета по п. 6.1.6 СП 22.13330.2011

Тип грунтовых условий определяется - по графику относительной просадочности.

Расчет относительной просадочности на 1-ой отметке от поверхности природного рельефа

Относительная просадочность слоя грунта на j-ой отметке принимается по табл. Esl в зависимости от Zj и si

esl, j = 0,00249 .

Расчет относительной просадочности на 2-ой отметке от поверхности природного рельефа

Относительная просадочность слоя грунта на j-ой отметке принимается по табл. Esl в зависимости от Zj и si

esl, j = 0,00498 .

Расчет относительной просадочности на 3-ой отметке от поверхности природного рельефа

Относительная просадочность слоя грунта на j-ой отметке принимается по табл. Esl в зависимости от Zj и si

esl, j = 0,00643 .

Расчет относительной просадочности на 4-ой отметке от поверхности природного рельефа

Относительная просадочность слоя грунта на j-ой отметке принимается по табл. Esl в зависимости от Zj и si

esl, j = 0,00574 .

Расчет относительной просадочности на 5-ой отметке от поверхности природного рельефа

Относительная просадочность слоя грунта на j-ой отметке принимается по табл. Esl в зависимости от Zj и si

esl, j = 0,00631 .

Расчет относительной просадочности на 6-ой отметке от поверхности природного рельефа

Относительная просадочность слоя грунта на j-ой отметке принимается по табл. Esl в зависимости от Zj и si

esl, j = 0,00743 .

Т. к. Hsl r 15 м :

Коэффициент:

ksl = 1 .

3) Продолжение расчета по п. 3.21 Пособия СП 22.13330.2011

esl, j = esl, 2 = 0,00498

esl, j-1 = esl, 1 = 0,00249

Т. к. esl, j < 0,01 :

Просадка на данном участке не учитывается.

esl, j = esl, 3 = 0,00643

esl, j-1 = esl, 2 = 0,00498

Т. к. esl, j < 0,01 :

Просадка на данном участке не учитывается.

esl, j = esl, 4 = 0,00574

esl, j-1 = esl, 3 = 0,00643

Т. к. esl, j < 0,01 :

Просадка на данном участке не учитывается.

esl, j = esl, 5 = 0,00631

esl, j-1 = esl, 4 = 0,00574

Т. к. esl, j < 0,01 :

Просадка на данном участке не учитывается.

esl, j = esl, 6 = 0,00743

esl, j-1 = esl, 5 = 0,00631

Т. к. esl, j < 0,01 :

Просадка на данном участке не учитывается.

Т. к. ssl r 0,05 м :

Тип грунтовых условий I.

4) Определение среднего напряжения от внешней нагрузки

b = 0,8 .

5) Определение расчетного сопротивления грунта основания

Характеристики слоев определяются - по таблицам норм.

Грунт слоя 1 - суглинок.

Т. к. Ir1 r 0,05; IL1 = 0,2 t 0 и IL1 = 0,2 r 0,25 :

Удельное сцепление слоя 1 принимается по табл. Б.2 c1 = 47 кПа.

Угол внутреннего трения слоя 1 принимается по табл. Б.2 f1 = 26 град.

Модуль деформации слоя 1 принимается по табл. Б.3 E1 = 34000 кПа.

cI = c1/ggс = 47/1,5 = 31,33333 кПа.

fI = f1/ggf = 26/1,15 = 22,6087 град.

6) Продолжение расчета по п. 5.3.18 СП 22.13330.2011

Грунт слоя 2 - суглинок.

Т. к. Ir2 r 0,05; IL2 = 0,2 t 0 и IL2 = 0,2 r 0,25 :

Удельное сцепление слоя 2 принимается по табл. Б.2 c2 = 20,2 кПа.

Угол внутреннего трения слоя 2 принимается по табл. Б.2 f2 = 20,8 град.

Модуль деформации слоя 2 принимается по табл. Б.3 E2 = 12200 кПа.

cI = c2/ggс = 20,2/1,5 = 13,46667 кПа.

fI = f2/ggf = 20,8/1,15 = 18,08696 град.

7) Продолжение расчета по п. 5.3.18 СП 22.13330.2011

Грунт слоя 3 - супесь.

Т. к. Ir3 > 0,05 :

(Irr 0,25)

Т. к. Ir3 r 0,1 :

Удельное сцепление слоя 3 принимается по табл. Б.4 в зависимости от IL3 и e3

c3 = 40,2 кПа.

Угол внутреннего трения слоя 3 принимается по табл. Б.4 в зависимости от IL3 и e3

f3 = 17,2 град.

Модуль деформации слоя 3 принимается по табл. Б.4 в зависимости от IL3 и e3

E3 = 10600 кПа.

cI = c3/ggс = 40,2/1,5 = 26,8 кПа.

fI = f3/ggf = 17,2/1,15 = 14,95652 град.

8) Продолжение расчета по п. 5.3.18 СП 22.13330.2011

Грунт слоя 4 - супесь.

Т. к. Ir4 > 0,05 :

(Irr 0,25)

Т. к. Ir4 r 0,1 :

Удельное сцепление слоя 4 принимается по табл. Б.4 в зависимости от IL4 и e4

c4 = 37,8 кПа.

Угол внутреннего трения слоя 4 принимается по табл. Б.4 в зависимости от IL4 и e4

f4 = 17,8 град.

Модуль деформации слоя 4 принимается по табл. Б.4 в зависимости от IL4 и e4

E4 = 10900 кПа.

cI = c4/ggс = 37,8/1,5 = 25,2 кПа.

fI = f4/ggf = 17,8/1,15 = 15,47826 град.

9) Продолжение расчета по п. 5.3.18 СП 22.13330.2011

Фундамент - без бетонной или щебёночной подготовки.

При отсутствии бетонной или щебёночной подготовки расчетная ширина подошвы фундамента не увеличивается.

Т. к. b < 10 м :

kz = 1 .

10) Определение расчетной глубины заложения фундамента

Сооружение - безподвальное.

Расчетная глубина заложения фундамента d1 равна фактической.

Расчетная глубина подвала:

db = 0 м.

Усредненный удельный вес грунта выше подошвы фундамента:

g'II = 17,8 кН/м 3.

11) Определение толщины грунта ниже подошвы фундамента, учитываемой в расчете

Т. к. b < 10 м :

Толщина грунта учитываемого в расчете под подошвой фундамента:

Zmax = b/2 = 2/2 = 1 м.

Расчетные характеристики грунтов:

gII = 18 кН/м 3.

cII = 20,2 кПа.

fII = 20,8 град.

12) Определение номера слоя под подошвой фундамента.

На отм. от уровня планировки Z = d1 = 2 м номер слоя k = 2.

Показатель текучести:

IL = IL2 = 0,2 .

Конструктивная схема сооружения - гибкая.

Коэффициент условия работы принимается по табл. 5.4 в зависимости от IL

gc1 = 1,25 .

Коэффициент условия работы:

gc2 = 1 .

13) Продолжение расчета по п. 5.6.7 СП 22.13330.2011

Коэффициент:

k = 1,1 .

По табл. 5.5 Mg = 0,55 .

По табл. 5.5 Mq = 3,204 .

По табл. 5.5 Mc = 5,804 .

Расчетное сопротивление грунта:

R = (gc1 gc2/k ) (Mg kz b gII+Mq d1 g'II+(Mq-1) db g'II+Mc cII) =

= (1,25 · 1/1,1) · (0,55 · 1 · 2 · 18+3,204 · 2 · 17,8+(3,204-1) · 0 · 17,8+5,804 · 20,2) = 285,34454 кПа (формула (5.7); п. 5.6.7 ).

14) Продолжение расчета по п. 5.6.32 СП 22.13330.2011

Площадь подошвы фундамента:

A = b l = 2 · 10 = 20 м 2 .

Нормальная сила к подошве фундамента:

N = FvII = 2488,00006 кН.

Средневзвешенное значение удельных весов тела фундамента, грунта и пола над подошвой фундамента - принимается равным допускаемому значению 20 кН/м 3.

Давление на грунт под подошвой фундамента:

p = N/A+gmt d1 +q = 2488/20+20 · 2+0 = 164,4 кПа.

h = l/b = 10/2 = 5 .

szg, 0 = g'II dn = 17,8 · 2 = 35,6 кПа.

szp, 0 = p = 164,4 кПа.

Высота столба воды, расположенного выше водоупорного слоя:

hw = dc-dw = 12-11 = 1 м.

Коэффициент:

k = 0,5 .

Т. к. b r 10 м :

Минимальное значение сжимаемой толщи:

Hc, min = b/2 = 2/2 = 1 м.

15) Расчет для слоя 1 от подошвы фундамента

hi = h2 = 1 м.

Zi = Z = 1 м.

Zi-1 = Zi-hi = 1-1 = 0 м.

Z = (Zi+Zi-1)/2 = (1+0)/2 = 0,5 м.

Осадка определяется - в центре участка.

zi = 2 Zi/b = 2 · 1/2 = 1 .

zi-1 = 2 Zi-1/b = 2 · 0/2 = 0 .

ai = 2/p (arctg(h/(zi ; 1+zi 2+h 2 ))+zi h (1+h 2+2 zi 2)/((zi 2+h 2) (1+zi 2) ; 1+zi 2+h 2 )) =

= 2/3,14159 · (arctg(5/(1 · ; 1+1 2+5 2 ))+1 · 5 · (1+5 2+2 · 1 2)/((1 2+5 2) · (1+1 2) · ; 1+1 2+5 2 )) = 0,81761 .

Напряжение на нижней границе слоя i:

szp, i0 = ai p = 0,81761 · 164,4 = 134,41508 кПа (формула (5.17); п. 5.6.32 ).

Напряжение на верхней границе слоя i:

szp, i-1 = ai-1 p = 1 · 164,4 = 164,4 кПа (формула (5.17); п. 5.6.32 ).

Среднее напряжение в слое i от внешней нагрузки:

szp, i = (szp, i0+szp, i-1)/2 = (134,4151+164,4)/2 = 149,40755 кПа.

Вертикальные напряжения в центре рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок:

szp, nf, i = szp, i+Sszp, a, j+Sszp, f, j =

= 149,4075+0+0 = 149,4075 кПа.

Напряжение от веса грунта принимается по табл. grSzg в зависимости от Z

szg = 44,6 кПа.

16) Расчет для слоя 2 от подошвы фундамента

hi = h3 = 1,5 м .

Zi = Z = 2,5 м.

Zi-1 = Zi-hi = 2,5-1,5 = 1 м.

Z = (Zi+Zi-1)/2 = (2,5+1)/2 = 1,75 м.

zi = 2 Zi/b = 2 · 2,5/2 = 2,5 .

zi-1 = 2 Zi-1/b = 2 · 1/2 = 1 .

ai = 2/p (arctg(h/(zi ; 1+zi 2+h 2 ))+zi h (1+h 2+2 zi 2)/((zi 2+h 2) (1+zi 2) ; 1+zi 2+h 2 )) =

= 2/3,14159 · (arctg(5/(2,5 · ; 1+2,5 2+5 2 ))+2,5 · 5 · (1+5 2+2 · 2,5 2)/((2,5 2+5 2) · (1+2,5 2) · ; 1+2,5 2+5 2 )) = 0,45369 .

ai-1 = 2/p (arctg(h/(zi-1 ; 1+zi-1 2+h 2 ))+zi-1 h (1+h 2+2 zi-1 2)/((zi-1 2+h 2) (1+zi-1 2) ; 1+zi-1 2+h 2 )) =

= 2/3,14159 · (arctg(5/(1 · ; 1+1 2+5 2 ))+1 · 5 · (1+5 2+2 · 1 2)/((1 2+5 2) · (1+1 2) · ; 1+1 2+5 2 )) = 0,81761 .

Напряжение на нижней границе слоя i:

szp, i0 = ai p = 0,45369 · 164,4 = 74,58664 кПа (формула (5.17); п. 5.6.32 ).

Напряжение на верхней границе слоя i:

szp, i-1 = ai-1 p = 0,81761 · 164,4 = 134,41508 кПа (формула (5.17); п. 5.6.32 ).

Среднее напряжение в слое i от внешней нагрузки:

szp, i = (szp, i0+szp, i-1)/2 = (74,58664+134,4151)/2 = 104,50087 кПа.

Вертикальные напряжения в центре рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок:

szp, nf, i = szp, i+Sszp, a, j+Sszp, f, j =

= 104,5009+0+0 = 104,5009 кПа.

Напряжение от веса грунта принимается по табл. grSzg в зависимости от Z

szg = 67,25 кПа.

17) Расчет для слоя 3 от подошвы фундамента

hi = h4 = 1,5 м .

Zi = Z = 4 м.

Zi-1 = Zi-hi = 4-1,5 = 2,5 м.

Z = (Zi+Zi-1)/2 = (4+2,5)/2 = 3,25 м.

zi = 2 Zi/b = 2 · 4/2 = 4 .

zi-1 = 2 Zi-1/b = 2 · 2,5/2 = 2,5 .

ai = 2/p (arctg(h/(zi ; 1+zi 2+h 2 ))+zi h (1+h 2+2 zi 2)/((zi 2+h 2) (1+zi 2) ; 1+zi 2+h 2 )) =

= 2/3,14159 · (arctg(5/(4 · ; 1+4 2+5 2 ))+4 · 5 · (1+5 2+2 · 4 2)/((4 2+5 2) · (1+4 2) · ; 1+4 2+5 2 )) = 0,28479 .

ai-1 = 2/p (arctg(h/(zi-1 ; 1+zi-1 2+h 2 ))+zi-1 h (1+h 2+2 zi-1 2)/((zi-1 2+h 2) (1+zi-1 2) ; 1+zi-1 2+h 2 )) =

= 2/3,14159 · (arctg(5/(2,5 · ; 1+2,5 2+5 2 ))+2,5 · 5 · (1+5 2+2 · 2,5 2)/((2,5 2+5 2) · (1+2,5 2) · ; 1+2,5 2+5 2 )) = 0,45369 .

Напряжение на нижней границе слоя i:

szp, i0 = ai p = 0,28479 · 164,4 = 46,81948 кПа (формула (5.17); п. 5.6.32 ).

Напряжение на верхней границе слоя i:

szp, i-1 = ai-1 p = 0,45369 · 164,4 = 74,58664 кПа (формула (5.17); п. 5.6.32 ).

Среднее напряжение в слое i от внешней нагрузки:

szp, i = (szp, i0+szp, i-1)/2 = (46,81948+74,58664)/2 = 60,70306 кПа.

Вертикальные напряжения в центре рассчитываемого фундамента, с учетом влияния соседних фундаментов или нагрузок:

szp, nf, i = szp, i+Sszp, a, j+Sszp, f, j =

= 60,70306+0+0 = 60,70306 кПа.

Напряжение от веса грунта принимается по табл. grSzg в зависимости от Z

szg = 94,775 кПа.

18) Определение толщины зоны просадки

Тип грунтовых условий I.

Расчет для слоя 1 от подошвы фундамента

Zi-1 = Z0 = 0 м

По табл. Psl в зависимости от Z

psl, i-1 = 80 кПа.

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si-1 = szg, i-1+szp, i-1 = 35,6+164,4 = 200 кПа.

Zi = Z1 = 0,5 м

По табл. Psl в зависимости от Z

psl, i = 82,5 кПа.

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si = szg, i+szp, i = 44,6+149,4075 = 194,0075 кПа.

Т. к. psl, i = 82,5 кПа < si = 194,0075 кПа :

Верхняя зона просадки:

hsl, p = hsl, p+hi = 0+1 = 1 м.

Расчет для слоя 2 от подошвы фундамента

Zi-1 = Z1 = 0,5 м

По табл. Psl в зависимости от Z

psl, i-1 = 82,5 кПа.

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si-1 = szg, i-1+szp, i-1 = 44,6+149,4075 = 194,0075 кПа.

Zi = Z2 = 1,75 м

По табл. Psl в зависимости от Z

psl, i = 126,25 кПа.

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si = szg, i+szp, i = 67,25+104,5009 = 171,7509 кПа.

Т. к. psl, i = 126,25 кПа < si = 171,7509 кПа :

Верхняя зона просадки:

hsl, p = hsl, p+hi = 1+1,5 = 2,5 м.

Расчет для слоя 3 от подошвы фундамента

Zi-1 = Z2 = 1,75 м

По табл. Psl в зависимости от Z

psl, i-1 = 126,25 кПа.

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si-1 = szg, i-1+szp, i-1 = 67,25+104,5009 = 171,7509 кПа.

Zi = Z3 = 3,25 м

По табл. Psl в зависимости от Z

psl, i = 122,5 кПа.

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si = szg, i+szp, i = 94,775+60,70306 = 155,47806 кПа.

Т. к. psl, i = 122,5 кПа < si = 155,4781 кПа :

Верхняя зона просадки:

hsl, p = hsl, p+hi = 2,5+1,5 = 4 м.

19) Определение просадки основания

Определение относительной просадочности при неполном водонасыщении - по упрощенной формуле (для зданий и сооружений III класса).

Уплотненные слои ниже подошвы фундамента - отсутствуют.

Zi = Z = 1 м.

Zi-1 = Zi-hi = 1-1 = 0 м.

Расчет слоя от подошвы фундамента 1 в верхней зоне просадочной толщи.

Z = Z1 = 0,5 м

Начальное просадочное давление грунта принимается по табл. Psl в зависимости от Z

psl = 82,5 кПа.

szg, i = szg1 = 44,6 кПа

szp, i = szp1 = 149,4075 кПа

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si = szg, i+szp, i = 44,6+149,4075 = 194,0075 кПа.

Средняя относительная просадочность i-го слоя грунта принимается по табл. Esl в зависимости от Z и si

esl = 0,0318 .

Давление:

po = 100 кПа.

Т. к. b r 3 м :

Давление на грунт под подошвой фундамента:

p = szg, 0+szp, 0 = 35,6+164,4 = 200 кПа.

Коэффициент:

ksl = 0,5+1,5 (p-psl)/po =

= 0,5+1,5 · (200-82,5)/100 = 2,2625 (формула (125); п. 6.1.13 ).

ssl = esl hi ksl = 0,0318 · 1 · 2,2625 = 0,07195 м (формула (6.1); п. 6.1.11 ).

Sssl = Sssl+ssl = 0+0,07195 = 0,07195 м.

20) Определение просадки основания фундамента при медленном повышении влажности.

Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении:

e'sl = (esl-0,01) 0,33+0,01 = (0,0318-0,01) · 0,33+0,01 = 0,01719 .

s'sl = e'sl hi ksl = 0,01719 · 1 · 2,2625 = 0,03889 м (формула (6.1); п. 6.1.11 ).

Просадка грунтов при неполном водонасыщении:

s'sl = Ss'sl+s'sl = 0+0,03889 = 0,03889 м.

21) Продолжение расчета по п. 6.1.17 СП 22.13330.2011

Zi = Z = 2,5 м.

Zi-1 = Zi-hi = 2,5-1,5 = 1 м.

Расчет слоя от подошвы фундамента 2 в верхней зоне просадочной толщи.

Z = Z2 = 1,75 м

Начальное просадочное давление грунта принимается по табл. Psl в зависимости от Z

psl = 126,25 кПа.

szg, i = szg2 = 67,25 кПа

szp, i = szp2 = 104,5009 кПа

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si = szg, i+szp, i = 67,25+104,5009 = 171,7509 кПа.

Средняя относительная просадочность i-го слоя грунта принимается по табл. Esl в зависимости от Z и si

esl = 0,01833 .

Давление:

po = 100 кПа.

Т. к. b r 3 м :

Давление на грунт под подошвой фундамента:

p = szg, 0+szp, 0 = 35,6+164,4 = 200 кПа.

Коэффициент:

ksl = 0,5+1,5 (p-psl)/po =

= 0,5+1,5 · (200-126,25)/100 = 1,60625 (формула (125); п. 6.1.13 ).

ssl = esl hi ksl = 0,01833 · 1,5 · 1,60625 = 0,04416 м (формула (6.1); п. 6.1.11 ).

Sssl = Sssl+ssl = 0,07195+0,04416 = 0,11611 м.

22) Определение просадки основания фундамента при медленном повышении влажности.

Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении:

e'sl = (esl-0,01) 0,33+0,01 = (0,01833-0,01) · 0,33+0,01 = 0,01275 .

s'sl = e'sl hi ksl = 0,01275 · 1,5 · 1,60625 = 0,03072 м (формула (6.1); п. 6.1.11 ).

Просадка грунтов при неполном водонасыщении:

s'sl = Ss'sl+s'sl = 0,03889+0,03072 = 0,06961 м.

23) Продолжение расчета по п. 6.1.17 СП 22.13330.2011

Zi = Z = 4 м.

Zi-1 = Zi-hi = 4-1,5 = 2,5 м.

Расчет слоя от подошвы фундамента 3 в верхней зоне просадочной толщи.

Z = Z3 = 3,25 м

Начальное просадочное давление грунта принимается по табл. Psl в зависимости от Z

psl = 122,5 кПа.

szg, i = szg3 = 94,775 кПа

szp, i = szp3 = 60,70306 кПа

Суммарное вертикальное напряжение от внешней нагрузки и собственного веса грунта:

si = szg, i+szp, i = 94,775+60,70306 = 155,47806 кПа.

Средняя относительная просадочность i-го слоя грунта принимается по табл. Esl в зависимости от Z и si

esl = 0,00977 .

Т. к. esl < 0,01 :

Слой от подошвы фундамента 3 не учитывается в расчете.