Курсовая работа (т): Проектирование фундаментов пятиэтажного жилого дома

.2 Заключение о пригодности грунтов

Рельеф строительной площадки спокойный с абсолютными отметками скважин 144.8÷144.4.

Грунт представлен четвертичными отложениями, в состав которых входят:

растительный слой (чернозем) толщиной 0,4м;

суглинок текучепластичный мощностью 3,6м является не пригодным в качестве основания для фундаментов на естественном основании, так как у него отсутствуют физико-механические характеристики грунта. Данный слой является пригодным для устройства ростверка в свайном варианте фундаментов.

суглинок мягкопластичный мощностью 1,2м, который можно использовать в качестве основания для фундаментов на естественном основании, так как у него присутствуют физико-механические характеристики грунта. Этот слой является пригодным для забивки в него свай;

глина тугопластичная, глина полутвердая, песок средней крупности являются пригодными для забивки в них свай;

Грунтовые воды залегают на глубине 5,8м от поверхности.

Глубина заложения фундамента во всех случаях выбирается с учётом сезонной глубины промерзания и наличием или отсутствием подвала.

Рисунок 2.1. Инженерно-геологический разрез

. Вариантное проектирование

.1 Расчёт фундамента мелкого заложения на естественном основании

.1.1 Определение глубины заложения фундамента в сечении 6-6

Глубина заложения фундамента рассчитывается с учётом инженерно-геологических условий строительной площадки и необходимости исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундаментов и конструктивных особенностей возводимого сооружения.

По инженерно-геологическим условиям первый слой (текучепластичный суглинок) не может служить основанием фундаментов. Необходимо также учитывать и тот факт, что заглубление подошвы фундамента ниже WL нежелательно, потому что возрастает трудоемкость и стоимость работ по устройству фундамента. В качестве основания фундаментов можно использовать второй слой (суглинок мягкопластичный).

Определяем нормативную глубину сезонного промерзания:

(3.1)

где сумма отрицательных среднемесячных температур за зимний период.

Так же можно определить по карте глубин промерзания грунтов. Для города Курск

Так как в зоне промерзания находится суглинок, то значение, найденное по карте, следует умножить на отношение /0,23, где  - глубина промерзания при , м., принимаемая равной для суглинков - 0,23.

Получим:

Определяем расчётную глубину сезонного промерзания:

(3.2)

где  - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаем по табл.5.3, [5] т.к. проектируемое здание жилого дома имеет расчётную среднесуточную температуру в помещениях примыкающих к наружным фундаментам  с подвалом или техническим подпольем.

По инженерно-геологическим условиям первый слой (суглинок текучепластичный) не может служить основанием для проектируемого фундамента. В качестве основания для фундамента нужно использовать второй слой (суглинок мягкопластичный), фундамент заглубляется в несущий слой как минимум на 0,2м. Учитывая, что высота стенового блока равна 0,6 м, а толщина фундаментной плиты 0,5 м, глубина заложения фундамента будет равна:

что больше

Окончательно принимаем глубину заложения фундаментов d=3,45 м3.1.1.2. Определение размеров фундамента

Глубина заложения ленточного фундаментаРассматриваем фундамент в сечении 6-6, расчет ведем по скважине №3. Нагрузка, действующая на фундамент, равна: .

Рисунок 3.1. Схема к определению глубины заложения фундамента

Определяем площадь подошвы фундамента в плане:

(3.3)

где среднее значение удельного веса материала фундамента и грунта на его уступах (принимаем =22кН/м3);

сжимающее усилие по II категории предельных состояний (по заданию);- глубина заложения фундамента ();

расчётное сопротивление слоя, находящегося под подошвой фундамента

( по табл. 2.1)

Ширина ленточного фундамента погонной длинны 1м:

. (3.4)

Уточняем ширину b=4.1м

Для центрально нагруженного фундамента далее определяют среднее давление по подошве по формуле:

кПа. (3.5)

где сжимающее усилие по II категории предельных состояний (по заданию );

глубина заложения фундамента ();- площадь подошвы фундамента в плане:

кПа.

Уточняем расчётное сопротивление грунта:

, (3.6)

где - коэффициенты условий работы, принимаем по табл. 15,[3]

, для суглинка с ;  при;

т.к. прочностные характеристики приняты на основе статических данных;

- безразмерные коэффициенты, определяемые в зависимости от угла внутреннего трения. В данном случае по табл. 16 [3], методом интерполяции при

т.к. .

, - осреднённое значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента и выше подошвы фундамента соответственно.

(3.7)

где - мощность слоя залегающего выше или ниже подошвы фундамента,

- удельный вес грунта залегающего выше или ниже подошвы фундамента.

Удельный вес грунта находящихся выше водоупора, но ниже уровня грунтовых вод.

(3.8)

где - удельный вес частиц грунта определяемый по табл. 2.1.

- удельный вес воды

е - коэффициент пористости грунта определяемый по табл. 2.1.

(3.9)

(3.10)

- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или привёденная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

(3.11)

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

- расчётное значение удельного веса материала пола подвала, кН/мз;

- толщина конструкции пола подвала, м;

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

- глубина подвала, м

Подставляя найденные значения в формулу (3.6) имеем:

Площадь подошвы фундамента по формуле (3.3) при

принимаем b=2.2 м.

Фактическое давление под подошвой фундамента по формуле (3.5):

кПа.

Площадь подошвы фундамента по формуле (3.3) при

принимаем b=2.3 м.

Фактическое давление под подошвой фундамента по формуле (3.5):

кПа.

Принимаем унифицированные фундаментные плиты ФЛ 24.24-2 шириной 2.4 м и высотой 0.5м.

3.1.2 Определение осадки фундамента методом послойного суммирования

Строим эпюру распределения вертикальных напряжений от собственного веса грунта .

,                       (3.12)

где γi - удельный вес грунта; hi - толщина слоя.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод (WL), но выше водоупора, должен определяться с учётом взвешивающего действия воды по формуле (3.8)

Суглинок текучепластичный:

Суглинок мягкопластичный:

Глина тугопластичная (выше УГВ):

Глина тугопластичная (ниже УГВ):

Глина полутвёрдая, насыщенная водой:

Песок средней крупности, влажный:

Определяем вертикальные напряжения от собственного веса грунта в характерных плоскостях:

На кровле 1 слоя (суглинок текучепластичный):

кПа;

На подошве 1 слоя (суглинок текучепластичный):

На подошве фундамента:

На подошве 2 слоя (суглинок мягкопластичный):

На отметке уровня грунтовых вод:

На подошве 3 слоя (глина тугопластичная):

Т.к. ниже залегает глина и является водоупором (IL≤0.25) , то необходимо учесть давление столба воды на глину:

На подошве 4 слоя (глина полутвёрдая, насыщенная водой):

Определяем дополнительное к природному вертикальное напряжение в грунте под подошвой фундамента и строим эпюру ;

,          (3.13)

где среднее давление на уровне подошвы фундамента.

- коэффициент, учитывающий изменение дополнительного вертикального напряжения по глубине и определяемый по ([3],таблица 24) в зависимости от относительной глубины  и соотношения сторон ,

Где z -глубина рассматриваемого сечения ниже подошвы фундамента

=10 (для ленточного фундамента);

Толщу грунта разбиваем на слои мощностью не более 0,4b:

Вычисления  для любых горизонтальных сечений ведём в табличной форме (табл. 3.1).

По полученным данным  и строим эпюры (рисунок 3.2). Определяем нижнюю границу сжимаемой толщи (ВС). Она находится на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие: