Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства

Геологические условия площадки строительства представлены планом с нанесенными на нем скважинами и разрезами, выполненными по этим скважинам..

Сжимаемость грунта оценивается по величине модуля деформации Е. В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент при Е < 10 МПа грунт сильносжимаемый, при Е = 10…20 МПа среднесжимаемый, при Е > 20 МПа грунт малосжимаемый.

Для песков наименование грунта следует уточнить:

- по степени влажности:

S_r ≤ 0,5 – маловлажный

0,5 < S_r ≤ 0,8 – влажный

S_r > 0,8 – водонасыщенный

- по плотности (таблица №1).

Т а б л и ц а 1 Классификация песков по плотности

Вид песков	Плотность сложения
Плотные	Средней плотности	Рыхлые
Гравелистые, крупные и средней крупности Мелкие Пылеватые	е < 0,55 е < 0,60 е < 0,60	0,55 ≤ е ≤ 0,70 0,60 ≤ е ≤ 0,75 0,60 ≤ е ≤ 0,80	е > 0,70 е > 0,75 е > 0,80

 

Для глинистых грунтов наименование грунта уточняется:

- по консистенции (показатель текучести, I_L ):

Для суглинка и глины:

I_L < 0 – твердые

0 ≤ I_L ≤ 0,25 – полутвердые

0,25 < I_L ≤ 0,50 – тугопластичные

0,50 < I_L ≤ 0,75 – мягкопластичные

0,75 < I_L ≤ 1 – текучепластичные

I_L > 1 – текучие

Для супеси:

I_L < 0 – твердые

0 ≤ I_L ≤ 1 – супесь пластичная

I_L > 1 – текучие

Наконец следует определить условные расчетные сопротивления R₀ (кПа) всех слоев геологического разреза (по таблицам СП *). Рыхлые пески и глинистые грунты при I_L > 0,80 относятся к слабым основаниям.

Построить эпюры условного расчетного сопротивления и модуля деформации для всех слоев геологического разреза.

Т а б л и ц а 2 Условные сопротивления для песчаных грунтов

Характеристика песка	R0 песка, кПа
плотного	Средней плотности
Крупный независимо от влажности
Средней крупности независимо от влажности
Мелкий: маловлажный
влажный или водонасыщенный
Пылеватый: маловлажный
влажный
водонасыщенный

 

Т а б л и ц а 3 Условные сопротивления глинистых грунтов

Наименование грунта	Коэффициент пористости, е	R0 кПа, при показатели консистенции IL
Супеси	0.5 0.7
Суглинки	0.5 0.7 1.0
Глина	0.5 0.6 0.8 1.1

 

Нагрузки и воздействия на основания

Для зданий со статически определимой расчетной схемой на фундаменты передается нагрузка, направленная на колонну или на стену по грузовым площадям перекрытий (F).

Для определения нагрузок составляются схемы грузовых площадок и подсчитывается полезная нагрузка и собственный вес конструкций на 1 м². В каркасных зданиях нагрузка с выделенных грузовых площадей на уровне каждого перекрытия передаются на отдельные колонны. В зданиях с продольными и поперечными несущими стенами подсчитывается нагрузка, приходящая на 1 м длины (1 п. м.) несущей стены на уровне обреза фундамента. При расчете основания учитываются также нагрузки от собственного веса фундамента и давления грунта, от складирования вблизи материалов (q). Подсчет нормативных и расчетных нагрузок ведется обычно в табличной форме (табл. 4).

При анализе нагрузок необходимо оценить:

а) абсолютные значение вертикальных нагрузок: при значениях нагрузки менее 500 кН для колонн и менее 200 кН/м для стен, фундаменты можно считать малонагруженными, при значениях нагрузок соответственно более 500 кН и 200 кН/м – тяжелонагруженными;

б) горизонтальные нагрузки: при значительных горизонтальных
нагрузках (H/N >0,05) ухудшаются условия работы оснований по
устойчивости (несущей способности);

в) эксцентриситет нагрузки, также ухудшающий условия работы
основания, оценивается как: малый (е = M_II / N_II <0,10 м), большой (е > 0,3 м) или средний - в указанном интервале.

Т а б л и ц а 4 Сбор нагрузок на обрез фундаментов

Номер, тип фундамента и место его расположения	Нагрузки	Грузовая площадка	Нагрузки для расчета по второму предельному состоянию	Коэффициент надежности по нагрузки	Нагрузки для расчета по первому предельному состоянию
Вертикальная NII, кН	Горизонтальная НII, кН	Момент, МII, кН
NI, кН	НI, кН	МI, кН

Проектирование и расчет фундаментов на естественном основании

Основание называется естественным, если слагающие его грунты предварительно не подвергаются специальным техническим мероприятиям с целью повышения их прочности или устойчивости.

Проектирование фундамента ведется в следующем порядке:

1) выбор глубины заложения подошвы фундамента;

2) определение размеров подошвы фундамента;

3) проверка напряжений по подошве фундамента;

4) проверка слабого подстилающего слоя;

5) расчет осадки фундамента.