Реферат: Геология, основания и фундаменты

Геология,

основания и

фундаменты

4.1. Основные положения по расчету и проектированию свайных фундаментов

Фундаменты из забивных свай рассчитываются в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 по двум предельным состояниям:

- по предельному состоянию первой группы ( по несущей способности): по прочности – сваи и ростверки, по устойчивости – основания свайных фундаментов.

Глубина заложения подошвы свайного ростверка назначается в зависимости от:

- наличия подвалов и подземных коммуникаций;

- геологических и гидрогеологических условий площадки строительства ( виды грунтов, их состояние, положение подземных вод и т. д. );

- глубины заложения фундаментов прилегающих зданий и сооружений;

- возможности пучения грунтов при промерзании.

4.2. Инженерно-геологические изыскания.

По данным статического зондирования удельное сопротивление песков конусу зонда изменяется от 0,7-7,5 МПа увеличиваясь в местах скопления гальки и гравия до 11,7-14,6 МПа.

Для супеси удельное сопротивление изменяется от1,0-6,9 МПа до 9,0-10,3МПа.

В гравийных грунтах удельное сопротивление грунта изменяется от 7,7-10,3МПа до 12,0-19,4МПа, в местах снижения количества заполнителя увеличиваясь до 28,4МПа.

Аргиллиты – рухляки с прослоями неравномерновыветреллых песчаников имеют удельное сопротивление от 2,0-7,4МПа до 10,0-20,6МПа увеличиваясь в линзах песчаников наиболее крепких 21,8-30,1МПа.

Подземные воды встречены на глубине 3,3 м и приурочены к супеси.

Согласно данным химического анализа подземные воды обладают слабой и слабой и средней углекислой агрессивностью к бетону и при периодическом смачивании неагрессивны по отношению к арматуре железобетонных конструкций.

4.3. Расчет и конструирование свайных фундаментов

Прежде всего необходимо выбрать тип сваи, назначить ее длину и размеры поперечного сечения. Длину сваи определяют как сумму L=L₁ +L₂ +L₃ .

L₁ – глубина заделки сваи в ростверк, которая принимается для свайных фундаментов с вертикальными нагрузками не менее 5 см.

L₂ – расстояние от подошвы плиты до кровли несущего слоя.

L₃ – заглубление в несущий слой.

Принимаем железобетонные сваи, квадратного сечения размером 300х300 мм.

L=0.050+5.950=6м.

Несущая способность F_d ( в кН ) висячей сваи по грунту определяется как сумма сопротивления грунтов основания под нижним концом сваи и по боковой поверхности ее:

F_d =g_c ×( g_cr ×R×A+U×åg_cf ×f_i ×l_i ),

Где g_c –коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый g_c =1.0.

g_cr и g_cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи ( табл. 3 СНиП 2.02.03-86 ); для свай, погруженных забивкой молотами, g_cr =1.0 и g_cf =1.0;

А – площадь опирания на грунт сваи, в м² , принимаемый по площади поперечного сечения сваи;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

U – периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;

l_i – толщина i-го слоя грунта, м.

При определении fi пласты грунтов расчленяются на слои толщиной не более 2м.

A=0.3*0.3=0.09 м.

g_с =1; g_CR =1; g_{с f} =1;

R=4050 кПа U=0.3*4=1.2 м.

F_d =1×( 1×4050×0,09+1,2×(20,7*2,05+24,65*2,05+60,3*0,7))=660,76 кН

Расчетная нагрузка Р, допускаемая на сваю, определяются из зависимости:

кН;

где g_к – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4.

Определим кол-во свай по формуле:

,

где

4.4. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента.

Расчет осадки фундамента производится по формуле:

S<S_u ,

Где S – конечная осадка отдельного фундамента, определяемая расчетом;

S_u – предельная величина деформации основания фундамента зданий и сооружений, принимаемая по СниП 2.02.01-83;

Определим осадку методом послойного суммирования. Расчет начинается с построения эпюр природного и дополнительного давлений.

Ординаты эпюры природного давления грунта:

_n

s_zg =åg_i ×h_i ,

^{i =1}

где g_i – удельный вес грунта i-го слоя, Кн/м³ ;

h_i – толщина слоя грунта, м;

g=10×r т/м³ .

r®по заданию для свайных фундаментов.

Ординаты эпюры природного давления откладываем влево от оси симметрии.

Дополнительное вертикальное напряжение s_{z р} для любого сечения, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле:

s_{z р} =a×P₀

где a - коэффициент, принимаемый по табл.1 СниП 2.02.01-83;

Расчет осадки отдельного фундамента на основании в виде упругого линейно деформируемого полупространства с условным ограничением величины сжимаемой зоны производится по формуле:

где S – конечная осадка отдельного фундамента, см;

h_i – толщина i-го слоя грунта основания, см;

E_i – модуль деформации i-го слоя грунта, кПа;

b - безразмерный коэффициент, равный 0.8;

s_zpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней Z_{i -1} и нижней Z_i границах слоя, кПа.

S =2,6см< Su =10см.Условие выполняется.

4.5. Подбор арматуры ленточного ростверка

Расчет ростверка ведем как расчет неразрезной балки.

Шаг свай 1130 мм.

q=618,4 кН/м

56,4 кН*м;

49,35 кН*м;

Подбираем арматуру:

На опоре

0,00064м2

принимаем арматуру A-III 4 стержня d=16мм2, Аs=8,04 см2

В пролете

0,000683м2

принимаем арматуру A-III 4 стержня d=16мм2, Аs=8,04 см2