Материал: Основания и фундаменты КР 041

Третий слой – суглинок тяжелый с включением гравия и гальки. Мощность от 7,0 до 8,0 м.

По результатам оценки инженерно-геологических условий делаем вывод о возможности строительства проектируемого сооружения на рассмотренной площадке и выборе несущего слоя основания. В качестве несущего слоя основания можно использовать супесь легкая пылеватая с растительными остатками.

2.2 Определение расчетного сопротивления грунта основания r (построение эпюры) Расчетное сопротивление грунта находится по формуле 5.7 сп 22.13330.2016:

где – коэффициенты условий работы;

Для суглинка γ_c1 =1,2 так как 0,25 < I_L ≤ 0,5 (таблица 5.4.)

Для супеси γ_c1 =1,1 так как I_L ≥ 0,5 (таблица 5.4.)

= 1,0, так как L/H составляет 1,5 и менее по таблице 5.4 СП 22.13330.2016

k = 1,0, так как прочностные характеристики грунта (φ_II и c_II) определены экспериментально.

– коэффициенты несущей способности грунта, принимаются по 5.5 СП 22.13330.2016

Для суглинка:

M_y = 0,51 М_g =3,06 М_с = 5,66 С₂ = 40

Для супеси:

M_y = 0,39 М_g = 2,57 М_с = 5,15 С₂ = 5

b – ширина подошвы фундамента, принимаем 1 м

= 1,0, так как b < 10 м

– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды)

супеси γ_II = γ_sb = 8,86 кН

суглинка γ_II = γ_sb = 11,72 кН

- осредненный удельный вес грунтов выше подошвы фундамента.

d – глубина заложения фундамента.

– удельное сцепление грунта.

R₁ на глубине d₁ = 0,5м:

кН/м³

кПа

R₂ на глубине d₂ = 1,5м:

кН/м³

кПа

R₃ на глубине d₃ = 2,0м:

кН/м³

кПа

R₄ на глубине d₄ = 3,0м:

кН/м³

кПа

R₅ на глубине d₅ = 4,0м:

кН/м³

кПа

R₆ на глубине d₆ = 5,0м:

кН/м³

кПа

Эпюра расчетных сопротивлений.

Вывод: Грунт суглинок тяжелый с включением гравия и гальки пригоден для основания, так как обладает высоким расчетным сопротивлением.

3. Проектирование фундамента на естественном основании.

Исходные данные:

кН;

кН;

кН;

Принимаем глубину заложения фундамента м, так как сооружение имеет подземные коммуникации на отметке -3,0 м.

Грунт под подошвой: суглинок тяжелый с включением гравия и гальки;

Глубина заложения грунтовых вод 1 м

кН/м³; º; E = 22 МПа; кПа; e = 0,42; ;

Фундамент монолитный из бетона B15.

1. Принимаем b = 5,2 м:

Находим расчетное сопротивление:

= 1,0, так как b < 10 м

кН/м³

кПа

2. Определяем вес фундамента Gf:

= 23 кН/м³ – удельный вес бетона.

м³

м³

м³

кН

Определяем вес грунта на уступах G_g:

кН

3. Проверка давления на грунт:

кН

кНм

м³

= 21,23 м²

кПа < R = 437,07 кПа – условие выполняется

< 1,2R = 524,48 кПа – условие выполняется.

Определяем недогруз фундамента:

- условие выполняется, недогруз в пределах 5-10 %.

4. Производим проверку на продавливание:

Так как фундамент монолитный из бетона B22,5:

R_bt = 1128 кПа;

R_s = 365000 кПа (для A-III (A400)).

кН·м

кН

=12,43 / 4 =3,1 м²

= = 21,2 – 0,3 =20,9 / 4 = 5,2 м²

7. Крен дымовой трубы.

Для круглых фундаментов крен:

Где где Е₀ и ν - соответственно модуль деформации = 22000, кПа, и коэффициент Пуассона грунта основания (супесь - 0,35);

k_e=0,75 - коэффициент, принимаемый по табл. (круглый);

N_II = 3600 кН - вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на фундамент в уровне его подошвы;

e = 0,89 - эксцентриситет;

k_m - коэффициент, учитываемый при расчете крена фундамента по схеме линейно деформируемого полупространства (k_m = 1).

R = 5,2 - радиус фундамента, м;

= 0,0035< i_пред =0,005 условие выполняется.

4. Расчет осадки основания методом послойного суммирования.

Давление P (по подошве) принимаем равным расчетному сопротивлению грунта P = R = 237,69кПа.

Размеры подошвы фундамента: b = 5,2 м.

Разбиваем основание на элементарные слои высотой не более 0,4b = 2,08 м.

Принимаем h = 0,8 м

а) Определяем давление в расчетных сечениях (на границах элементарных слоев) от нагрузки P = 237,69 кПа и строим эпюру σ_zp.

α подбираем для круглых фундаментов.

z₀ – фактическое заглубление

ξ – относительное заглубление

т. 0: z₀ = 0 = 0 α₀ = 1

σ_zp0 = α₀ · P = 1·237,69 = 237,69 кПа

т. 1: z₁ = 0,8 м α₀ = 0,961

σ_zp1 = 0,961·237,69 = 228,42 кПа

т. 2: z₂ = 1,6 м; α₀ = 0,902

σ_zp2 = 0,845·237,69 = 200,85 кПа

т. 3: z₃ = 2,4 м; α₀ = 0,691

σ_zp3 = 0,691·237,69 = 164,24 кПа

т. 4: z₄ = 3,2 м; α₀ = 0,535

σ_zp4 = 0,535·237,69 = 127,16 кПа

т. 5: z₅ = 4,0 м; α₀ = 0,414

σ_zp5 = 0,414·237,69 = 98,40 кПа

т. 6: z₆ = 4,8 м; α₀ = 0,325

σ_zp6 = 0,325·237,69 = 77,25 кПа

т. 7: z₇ = 5,6 м; α₀ = 0,258