При расчете осадок принимаем коэффициент в = 0,8.
Вычисление осадок. Осадки в каждом грунтовом слое складываются из осадок входящих в него элементарных слоев полных и неполных.
Песок средней крупности( 7 элементарных слоев)
Осадка S = 1,6 см < Sпред = 10 см.
Так как полученная расчетная осадка допустима, то конструктивная схема свайного фундамента может считаться окончательно принятой.
5.2.2 Осадки фундаментов под колоннами 3,4,5,6,7
Исходные данные:
- ширина фундамента b=2,76 м
- длина фундамента l=3 м
- глубина заложения b=14,25 м
- среднее давление под подошвой фундамента p=498,4 кПа.
Вычисление ординат эпюры природного давления у zg приведено выше.
На отметке подошвы фундамента
уzg 0= уzg 2 + г3 x h = 56,7 кПа
Вычисление ординат вспомогательной эпюры 0,2у zg, необходимо только на глубинах ниже подошвы условного фундамента:
|
h0 |
14,25 |
15,00 |
16,00 |
|
|
уzg |
218,8 |
230,4 |
245,8 |
|
|
0,2уzg,i |
43,8 |
46,1 |
49,17 |
Вычисление ординат эпюры дополнительного давления у zp,I :
Сначала вычисляется верхняя ордината эпюры у zp,0 непосредственно под подошвой фундамента при z = 0;
уzp,0 = p - уzp,0 = 498,4-218,8=279,6 кПа
Затем вычисляем другие ординаты по формуле:
уzp,I = уzp,0 x бi
для различных глубин zi откладываемых от подошвы фундамента.
Коэффициент бi для данных условий берутся по величине отношения длины фундамента l к ширине фундамента b, то есть :
з = l / b = 3 / 2,76 =1,087 - столбчатый фундамент и отношение о = 2z / b.
Вычисления сводим в таблицу.
Для отыскания нижней границы В.С. сжимаемой толщи Нс в этой же таблице приводятся значения 0,2уzg,i.
|
о = 2z / b |
Z=(о x b)/2 |
бi |
уzp,i, кПа |
hi, м |
0,2уzg, кПа |
Слои основания |
|
|
0 |
0 |
1 |
279,6 |
43,8 |
Песок средней крупности средней плотности маловлажный |
||
|
0,362 |
0,5 |
0,967 |
270,4 |
0,5 |
|||
|
0,725 |
1 |
0,839 |
234,6 |
0,5 |
|||
|
1,087 |
1,5 |
0,675 |
188,7 |
0,5 |
|||
|
1,449 |
2 |
0,525 |
146,8 |
0,5 |
|||
|
1,812 |
2,5 |
0,406 |
113,5 |
0,5 |
51,47 |
||
|
2,174 |
3 |
0,318 |
88,9 |
0,5 |
|||
|
2,536 |
3,5 |
0,252 |
70,5 |
0,5 |
|||
|
2,898 |
4 |
0,202 |
56,5 |
0,5 |
При расчете осадок принимаем коэффициент в = 0,8.
Вычисление осадок. Осадки в каждом грунтовом слое складываются из осадок входящих в него элементарных слоев полных и неполных.
Песок средней крупности( 7 элементарных слоев)
Осадка S = 1,2 см < Sпред = 10 см.
Так как полученная расчетная осадка допустима, то конструктивная схема свайного фундамента может считаться окончательно принятой.
5.3 Расчет осадок методом эквивалентного слоя (для свайных ф-тов)
5.3.1 Осадки фундаментов под колоннами 1,2,8,9
Исходные данные:
- ширина фундамента b=2,77 м
- глубина заложения b=14,25 м
уzp,0 = p - уzp,0 = 425,7-218,8=206,9 кПа
Осадка слоистого основания методом эквивалентного слоя вычисляется по формуле:
Мощность эквивалентного слоя:
,
При (в основании пески) и абсолютно жестком фундаменте , =2,7
Так как основание состоит из грунтов одного типа
Относительный коэффициент сжимаемости
Подставляя mv в формулу осадки получаем:
5.3.2 Осадки фундаментов под колоннами 3,4,5,6,7
Исходные данные:
- ширина фундамента b=2,76 м
- глубина заложения b=14,25 м
уzp,0 = p - уzp,0 = 498,4-218,8=279,6 кПа
Осадка слоистого основания методом эквивалентного слоя вычисляется по формуле:
Мощность эквивалентного слоя:
,
При (в основании пески) и абсолютно жестком фундаменте ,
=2,69
Так как основание состоит из грунтов одного типа
Относительный коэффициент сжимаемости
Подставляя mv в формулу осадки получаем:
Неравномерность осадок:
5.3.3 Стабилизация осадки во времени
Расчет проводим для фундамента с максимальной осадкой - под колоннами 3,4,5,6,7
Т.к.
- коэффициент консолидации
|
u |
N |
t = TNгод |
tмесяцы |
St = us, см |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
0,1 |
0,005 |
0,0000062 |
0,002 |
0,25 |
|
|
0,2 |
0,02 |
0,0000248 |
0,009 |
0,5 |
|
|
0,3 |
0,06 |
0,0000744 |
0,03 |
0,75 |
|
|
0,4 |
0,13 |
0,0001612 |
0,06 |
1,0 |
|
|
0,5 |
0,24 |
0,0002976 |
0,11 |
1,25 |
|
|
0,6 |
0,42 |
0,0005208 |
0,19 |
1,5 |
|
|
0,7 |
0,69 |
0,0008556 |
0,3 |
1,75 |
|
|
0,8 |
1,08 |
0,0013392 |
0,48 |
2,0 |
|
|
0,9 |
1,77 |
0,0021948 |
0,78 |
2,25 |
|
|
0,95 |
2,54 |
0,0031496 |
1,14 |
2,375 |
|
|
0,98 |
3,49 |
0,0043276 |
1,56 |
2,45 |
|
|
1,0 |
2,5 |
6. Подбор сваебойного оборудования
Для определения соответствия принятой в проекте несущей способности сваи по грунту ее реальной величине в условиях естественного состояния грунтов площадки предполагаемого строительства предусматривается проведение контрольных динамических испытаний свай С110.30 с определением отказа. В связи с этим необходимо:
- подобрать сваебойное оборудование для погружения свай С110.30 в грунты средней уплотненности
- определить расчетный отказ
- сделать заключение о несущей способности свай, принятых в проекте и необходимости корректировки проекта.
6.1 Подбор сваебойного оборудования
Предполагается забивку свай проводить трубчатым дизель-молотом.
Вес ударной части G,кН трубчатого дизель-молота рекомендуется приближенно принимать равным 0,7 от m2 - веса сваи с наголовником, вес которого Pнг = 1кН.
По полученному значению G выбираем трубчатый дизель-молот марки С-1017, имеющий вес ударной части G = 22 кН.
Уточняем подбор молота по необходимой для погружения сваи минимальной энергии удара по формуле , где N - расчетная нагрузка на сваю.
Затем определяем расчетную энергию удара молота С-1017 по формуле , которая должна быть не менее :
Проверяем выполнение еще одного условия
Все проверки удовлетворены. Дизель-молот С-1017 принимается в проекте для забивки сваи С110.30 в данных инженерно-геологических условиях.
6.2 Определение расчетного отказа
Расчетный (проектный) отказ определяется по формуле:
Расчетный отказ больше, чем 0,002, следовательно молот подобран правильно.
Выводы
В приведенном расчете рассмотрены два варианта конструкции фундаментов под проектируемое сооружение - мелкого заложения и свайный.
В связи с инженерно-геологическими особенностями района застройки под фундаментом мелкого заложения требуется устройство песчаной подушки, высотой от 2 до 2,5 метров. В случае точечных фундаментов это приведет к подсыпке песком дна всей площади дна котлована, что представляется экономически нецелесообразным.
Свайный фундамент в данном случае не требует необоснованного углубления котлована и позволяет обеспечить необходимую несущую способность без инженерных преобразований грунта. В связи с этим он принимается основным, как более экономичный и менее трудоемкий.
Для свайного фундамента проведен расчет осадок методом эквивалентного слоя, показавший, что осадки не превышают допустимых для данного типа сооружения.
Кроме того, проведен расчет стабилизации осадок во времени.
Список использованной литературы
1. Учебник «Механика грунтов»; З.Г. Тер-Мартиросян; АСВ, Москва 2005
2. Учебник «Механика грунтов. Основания и фундаменты»; С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский, З.Г. Тер-Мартиросян, С.Н. Чернышев; АСВ, Москва 2005
3. Методические указания «Проектирование оснований и фундаментов»; Москва 2005