Климатические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки (стр. 2 из 5)

Место строительства г. Находка Приморского края.

Зимние температуры в холодные месяцы равны, ^оС.

I II III XI XII

-12,8 -9,3 -2,9 -1,3 -9,4

1.5 Описание геологического разреза. Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор вариантов фундаментов.

Строительная площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 141,8 м. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием слоев. Наблюдается согласное залегание пластов с малым уклоном (i= l-2%).

С поверхности залегает растителный слой мощностью 0,3 м.

Под ним залегает слой глина тугопластичная, мощностью 1,5 м.

Глина подстилается суглинком мягпластичным, мощностью 2,1 м.

Песок крупный, плотный, насыщенный водой, мощностью 10,8 м.

Грунтовые воды залегают на абсолютной отметке 137,1 м т.е. на глубине 5,9 м от поверхности, и принадлежат к четвертому слою, что не будет влиять на устройство оснований и фундаментов.

Послойная оценка грунтов:

1-слой - растителный - не может служить естественным основанием.

2-слой - глина тугопластичная. Модуль деформации Е = 13,5 МПа указывает на то, что данный слой является средним естественным основанием.

3-слой – суглинок мягкопластичный. По модулю деформации Е = 9,2 МПа среднесжимаемый и может служить средним естественным основанием.

4-слой – песок крупный, плотный, насыщенный водой. По модулю деформации

Е = 41 МПа, малосжимаемый, надежное естественное основание.

Проектируемые фундаменты, как с подвалом, так и без него, попадают во второй слой, поэтому нет необходимости учитывать разность осадок фундаментов в разных частях зданий.

Слой на который опираются все фундаменты (второй) является средним естественным основанием, поэтому нет необходимости проведения мероприятий по его укреплению.

Грунтовые водыпроходят ниже отметки промерзания грунта на 4,53 метра, поэтому нет опасности усиления морозного пучения.

1.6 Посадка здания, назначения плановых и высотных привязок.

За отметку планировки принимаем спланированную отметку поверхности земли с абсолютной отметкой 141,8 м, что соответствует относительной отметке -1,2 м.

2. Расчет и конструирования фундаментов мелкого заложения на естественном основании.

2.1 Расчетная глубина промерзания грунтов.

Глубина заложения фундаментов назначается в результате совместного рассмотрения инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений, величины и характера нагрузки на основание.

По инженерно-геологическим условиям глубина заложения фундаментов назначается в соответствии с особенностями напластования и свойствами отдельных пластов грунта, глубиной сезонного промерзания и оттаивания грунтов, уровнем подземных вод и его колебанием, рельефом строительной площадки.

Глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается в зависимости от их вида, состояния, начальной влажности, и уровня подземных вод в период промерзания. При промерзании грунты увеличиваются в объеме, в них развиваются силы морозного пучения, которые в отдельных грунтах могут превысить давления по подошве фундамента и быть причиной деформации зданий и сооружений.

Различают нормативную d_fn и расчетную d_f глубину промерзания грунтов.

Расчетная глубина промерзания:

(6)

k_h- коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунтов у наружных фундаментов (k_h= 0,5 при t = 5 C для зданий с подвалом и техническим подпольем, k_h= 1 при t = 15 C для зданий без подвала с полами по утепленному цокольному перекрытию)

2.2 Глубина заложения фундаментов.

Напластование грунтов на каждой площадке сугубо индивидуально. При выборе типа и глубины заложения опорных частей фундаментов проектируемого сооружения следует вначале оценить прочность и сжимаемость слоев грунта по данным инженерно-геологических изысканий.

Глубина заложения фундамента из условия промерзания фунтов назначается в зависимости от их вида, состояния, начальной влажности и уровня подземных вод в периодпромерзания. При промерзании грунты увеличиваются в объеме, в них развиваются силы морозного пучения, которые в отдельных грунтах могут превысить давления поподошве фундамента и быть причинной деформации зданий и сооружений.

Глубину заложения наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями принимают

по табл. 2 [1] с учетом уровня подземных вод d_w.

В нашем случае d_w=5,9 м

Проверяем условия: d_w≤ d_f + 2; или dw> d_f + 2;

5,9 > 0,685 + 2 > 2,685 (с подвалом)

5,9 > 1,37 + 2 > 3,37 (без подвала)

Следовательно, значение глубины фундамента зависит от d_f.

2.3 Определение плановых размеров фундаментов мелкого заложения по расчетным сечениям из расчетов по II предельному состоянию.

Размеры подошвы фундаментов подбираются по формулам сопротивления материалов для внецентренного и центрального сжатия от действия расчетных нагрузок.

Среднее давление по подошве фундамента ( р_II ,к Па) для расчета оснований по 2-ой группе предельных состояний определяется по формуле:

(7)

N_o^II- внешняя расчетная нагрузка на обрезе фундамента, кН

N_f^II- расчетная нагрузка от веса фундамента, кН

N_d^II- расчетная нагрузка от веса грунта и пола подвала, лежащих на уступах фундамента, кН

А-площадь подошвы фундамента, равная (b*1)м²для ленточных фундаментов.

Получаем:

(8)

γ_mt- средний удельный вес грунта (γ_mt=20 кН/м³)

При расчете нескальных грунтов давление по подошве фундамента не должно превышать условную критическую нагрузку:

Р < P_кр^у (9)

R – расчетное сопротивление грунта основания, рассчитывается по формуле, учитывающей совместную работу сооружения и основания и коэффициенты надежности.

(10)

где

- коэффициенты, условий работы принимаемые по СНиП [1] т.3

k= 1,1 - т.к. прочностные характеристики грунта (с и j) приняты по таблицам СНиП. [1].

M_γ ,M_q , M_c - коэффициент принимаемые по табл. 4 СНиП [1].

k_z- коэффициент принимаемый равный b<10м - k_z= 1

b - ширина подошвы фундамента.

- осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³.

- то же, залегающее выше подошвы.

- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего под подошвой фундамента, кПа.

d₁- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола пола определяется по формуле:

(11)

где h_s- толщина слоя грунта выше подошвы со стороны подвала, м;

h_cf- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³;

g_cf– расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, м;

d_b- глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной В≤20 м и глубина свыше 2м принимается d_b=2м)

1. Определение плановых размеров фундаментов мелкого заложения по расчетным сечениям из расчетов по II предельному состоянию под наружную стену по оси «А» в осях 1-5 без подвала.

Грунт, на который опирается фундамент – суглинок мягкопластичный.

Расчет ведется по II группе предельных состояний

Нагрузка по обрезу: N_o^II= ( 285,0 + 20 ) = 305 кН/м

Характеристики грунта:

c_n= 17,2 ; φ_n^o = 16,6 ; γ_II= 18,8 кН/м³, γ_II`= 18,3 кН/м³

Р_II	b
653,4	0,5
348,4	1
246,7	1,5
195,9	2

(кПа)