Механика грунтов и горных пород

Рис. 5. К расчёту просадок от внешней нагрузки

Просадку грунтов основания (Ssl см) при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху или снизу при подъёме уровня подземных вод определяют по формуле:



где - относительная просадочность;
- толщина просадочного слоя, м;
- коэффициент, определяемый:

ksl,I = 0,5+1,5(p-psl,i)/p0,

где р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа;
psl,i - начальное просадочное давление грунта i-го слоя, кПа; р0 -— давление, равное 100 кПа.
ksl,I = 0,5+1,5(325,9-190)/100=2,54,


Вывод: Расчетная величина суммарной осадки S (осадка + просадка) сравнивается с допускаемыми значениями SU. При этом должно выполняться условие:

S ≤ SU

0,38+9,6=9,98 < 10 – условие выполняется






























4. Определение расчетного сопротивления грунта основания

Расчётное сопротивление грунта – это допускаемое давление на несущий слой основания. Оно необходимо для определения размеров подошвы фундамента. При этом должно выполняться условие: Р ≤ R, то есть среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчётного сопротивления грунта основания R, кПа (тс/м2), определяемого по формуле:

,

где γc1 и γc2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по СП 50-101-2004;
к – коэффициент, принимаемый равным: к = 1, если прочностные характеристики грунта (φ и с) определены непосредственными испытаниями, и К = 1,1, если они приняты по СП 50-101-2004.
Мγ, Мg, Mc – табличные коэффициенты, принимаемые по СП 50-101-2004;
Κz – коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м - Κz = 1, при b ≥ 10 м - Κz = z0/ b + 0,2 (здесь z0 = 8 м);
b – ширина подошвы фундамента, м;
γII – осреднённое расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3 (тс/ м3);
γII′ - то же, залегающих выше подошвы;
сII – расчётное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/ м2);
d1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

d1 = hs + hcf γcf/γ′II,

где hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
hcf - толщина конструкции пола подвала, м; (принять равную 0,2 м)
γcf – расчётное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (тс/ м3); (принять равным 24 кН/м3)
db – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной В ≤ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается db =2 м, при ширине подвала В > 20 м - db = 0).



P=325,9 ≤ R=221,3 не выполняется, необходимо принимать одно из решений:
а) увеличивать размеры подошв фундамента;
б) увеличивать глубину заложения фундамента;
в) провести мероприятия по улучшению механических характеристик грунтов основания (уплотнением, закреплением и т. д.).


Рис. 6 Схема к определению расчётного сопротивления грунта основания
Заключение.

В курсовом проекте мы научились анализировать инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства и пришли к выводу, что рыхлые, водонасыщенные пески не могут использоваться в качестве естественного основания фундамента мелкого заложения. Выполнили расчеты осадок и просадок грунтов и получили результаты: ΣS=2,55 см < [s]=10 см., S=9,98 см ≤ SU=10 см.
Грунтовые условия относятся к I типу, т.к.
Определили расчетное сопротивление грунта, выяснив, что размеры заданного фундамента не проходят, т.к. не выполняется условие P=325,9 кН ≤ R=221,3 кН. Для выполнения этих условий необходимо принимать одно из решений:
а) увеличивать размеры подошв фундамента;
б) увеличивать глубину заложения фундамента;
в) провести мероприятия по улучшению механических характеристик грунтов основания (уплотнением, закреплением и т. д.).














Литература.

ГОСТ 21302-2013 Система проектной документации для строительства (СПДС). Условные графические обозначения в документаци по инженерно-геологическим изысканиям (Переиздание). М.: Стандартинформ, 2020
ГОСТ 25100-2020 Грунты. Классификация. М.: Стандартинформ, 2020
СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. – М. ГОССТРОЙ России, 2005.
СП 47.13330.2016 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96
Механика грунтов. Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В. и др. (Основания и фундаменты). – М.: АСВ, 1994. – 524 с.
6. Тер-Мартиросян З.Г. Механика грунтов. – М., Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2005. – 488 с.
7. Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Механика горных пород и грунтов» для студентов специальность 130302 «Поиски и разведка подземных вод и инженерно-геологические изыскания» / С.В. Сергеев, Н.Н. Крамчанинов. – Белгород: ИПК НИУ «БелГУ», 2011. –38 c.













11

















24