Граница глины и суглинка условно смещена до глубины zi = 3,36 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 3,35 м), а граница суглинка и глины смещена до глубины zi = 5,04 м от подошвы (фактическое положение на глубине z = 5,05). На глубине Hc = 6,72 м от подошвы фундамента выполняется условие СНиП 2.02.01-83 (прил.2, п.6) ограничения глубины сжимаемой толщи основания (ГСТ)

szp= 12,11 кПа » 0,2×szg = 0,2×80,17 = 16,03

поэтому послойное суммирование деформаций основания производим в пределах от подошвы фундамента до ГСТ.

Осадку основания определяем по формуле:

Условие S = 2,6 см < Su = 12,0 см выполняется (значение Su = 12,0 см принято по таблице прил.4 СНиП 2.02.01-83).

Расчетная схема и эскиз фундамента на распределительной подушке приведена на Рис.6.

5. Расчет и проектирование варианта фундамента на искусственном основании, в виде песчаной распределительной подушки

5.1 Глубина заложения фундамента

Аналогично фундаменту на естественном основании назначаем глубину заложения фундамента d = 2,05 м. Принимаем для устройства подушки песок среднезернистый, плотный, имеющий проектные характеристики: E = 45 МПа; е = 0,50; g II = 20,2 кН / м3; gn,sb = 10,7 кН/м3.

5.2 Определение требуемой площади подошвы фундамента

Для определения площади Атр подошвы фундамента принимаем расчетное сопротивление R0 = 500 кПа, материала песчаной подушки, среднезернистого песка.

Тогда Атр=Ncol II / (R0 - gmt×d) = 1310,19 / (500 - 20×2,05) = 2,85 м2

5.3. Выбор фундамента и определение нагрузки на грунт

В соответствии с требуемой величиной площади подошвы Атр = 2,85 м2 и высотой фундамента Нф = d = 1,5 м, подбираем типовой фундамент серии 1.412-2/77.

Принимаем фундамент ФВ 12-1, размеры которого l = 4,2 м, b = 3,0 м, Нф = 1,5 м; объем бетона Vfun = 7,8 м3

Вычисляем расчетное значение веса фундамента и грунта на его уступах:

Gfun = Vfun×gb×gf = 7,8×25×1 = 195 кН

Vg = l×b×d – Vfun = 4,2×3×2,05 – 6,8 = 19,03 м3

Gg II = Vg× Kрз ×gII ×gf = 19,03×0,95×17,05×1 = 308 кН

Все нагрузки, действующие на фундамент, приводим к центру тяжести подошвы:

Ntot II = Ncol II + Gg II + Gfun II =1310,19 + 308 + 195 = 1813 кН

Mtot II = Mcol II + Qtot II · Нф = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 м

Qtot II = Qcol II = 81,91 кН

5.4 Расчетное сопротивление грунта

Уточняем расчетное сопротивление R песка подушки для принятых размеров фундамента (l = 4,2 м; b = 3,0; d= 1,5 м):

R=R0(1+k1(b-b0) /b0) +k2×gII (d-d0) =500× [1 + 0,125 × (3 - 1) /1)] +0,25×17,05(2,05-2) =731,5 кПа

5.5 Давление на подушку под подошвой фундамента

Определяем среднее PII mt, максимальное PII max и минимальное PII min давления на распределительную песчаную подушку фундамента:

= 144+108= 252кПа

= 144-108 = 36 кПа

PII max = 252 кПа < 1,2×R = 1,2×731,5 = 877,8 кПа

PII min = 36 кПа > 0

134 кПа < R = 731,5 кПа

Все требования по ограничению давлений выполнены.

5.6 Определение толщины распределительной подушки

Назначаем в первом приближении толщину песчаной подушки hп = 0,9 м. Проверяем выполнение условия szp + szg £ Rz, для этого определяем при z = hп = 0,9 м:

а) szg = gII×dw + gsb II×(d – dw) + gsb п × z = 17,05 × 0,80 + 8,21× (2,05 – 0,80) + 10,7×0,9=33,5 кПа

б) szp = a×(PII mt – szg, 0) = 0,91 × (134 – 21,85) = 102 кПа

szg, 0 = gII × dw + gsb II × (d - dw) = 17,05×0,8 + 8,21 × (2,05 – 0,8) = 23,9 кПа

a = 0,91 для ξ = 2z/b = 2×0,9/3 = 0,6 и η = l/b = 4,2/3 = 1,4

Коэффициент a определен интерполяцией из табл.1 прил.2 к СНиП 2.02.01-83

в) Az = Ntot/szp = 1813/102 = 16,52 м²

а = (4,2-3) /2 = 0,6 м; м

=

= 180 кПа

szg + szp = 33,5 + 102 = 135,5 < Rz = 180 кПа

Условие проверки выполняется

5.7. Расчет осадки методом послойного суммирования

Для расчета осадки фундамента методом послойного суммирования составляем расчетную схему, совмещенную с геологической колонкой по оси фундамента А-5.

Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой в соответствии с п.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83:

szg,0 = [gII×dw + gsb II ×(d - dw)] = [17,05×0,8 + 8,21 × (2,05 – 0,8)] = 24 кПа

Дополнительное вертикальное давление на основание от внешней нагрузки на уровне подошвы фундамента:

szp 0 = P0 = PII mt - szg,0 = 134 – 24 = 110 кПа

Соотношение сторон подошвы фундамента η = l/b = 4,2/3 = 1,4

Значения коэффициента a устанавливаем по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83.

Для удобства пользования указанной таблицей из условия ξ=2hi/b=1,2/3=0,4 принимаем толщину элемента слоя грунта hi = 0,2 × b = 0,2 × 3 = 0,6 м

Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 9

Определение осадки

Таблица 9