Основания и фундаменты

Оценка конструктивной характеристики здания

Раздел оснований и фундаментов разработан на основе архитектурно-строительного решения дипломного проекта и данных об инженерно-геологических условиях строительной площадки.

Проектируемое здание — двухэтажный 8-ми квартирный жилой дом, с размерами в осях 8,0*26,6 м расположено в г. Николаев. Здание без подвала.

Высота этажа надземной части здания — 2,7 м.

Перекрытие — плита толщиной 220 мм.

Наружные несущие стены кирпичные — толщиной -510мм, внутренние несущие стены кирпичные толщиной — 380 мм, толщина перегородок — 120 мм.

Конструктивная схема здания — бескаркасная с продольными (поперечными) несущими стенами.

Здание относительно жёсткое, чувствительное к неравномерным деформациям основания.

Предельные деформации для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами установлены по ДБН В.2.1−10−2009 «Основания зданий и сооружений» и равны следующим величинам:

1. Максимальная осадка — S max =12см.

2. Относительная разность осадок .

Оценка инженерно-геологических условий

В соответствии с заданием инженерно-геологические условия площадки строительства представлены разрезом, на котором отражается характер напластований стройплощадки.

На площадке было пробурено 3 скважины глубиной 20,0…20,2 м. По результатам бурения был установлен следующий литологический состав напластований:

При бурении установлена следующая последовательность слоев грунта (сверху вниз):

Слой -1. Почвенно-растительный слой, мощность слоя 0,7 м.

ИГЭ-2: суглинок лессовидный с карбонатными вкл., мощность слоя 3,4…4,2 м.

ИГЭ-3: лесс светло-палевый и желтый, мощность слоя 8,3…9,3 м.

ИГЭ-4: суглинок тяжелый и средний, коричневый, мощность слоя 6,6…7,0 м.

Гидрогеологические условия строительства характеризуются наличием подземных вод, залегающих на глубине 6,9…7,4 м от уровня дневной поверхности.

По приведенным основным показателям физических свойств определим производные показатели:

1. Плотность сухого грунта сd:

.

сd2=1,71/(1+0,17)=1,46г/см3 — среднесжимаемый сd3=1,61/(1+0,20)=1,34г/см3 — среднесжимаемый сd3ґ=1,77/(1+0,30)=1,36г/см3 — сильносжимаемый сd4=1,92/(1+0,21)=1,59г/см3 — малосжимаемый.

2. Коэффициент пористости е:

.

е2=(2,67/1,46)-1=0,83.

е3=(2,65/1,34)-1=0,98.

е3ґ=(2,65/1,36)-1=0,95.

е4=(2,69/1,59)-1=0,69.

3. Пористость грунта n:

.

n2=0,83/(1+0,83)=0,45.

n3=0,98/(1+0,98)=0,49.

n3ґ=0,95/(1+0,95)=0,49.

n4=0,69/(1+0,69)=0,41

4. Степень влажности Sr:

.

Sr2=0,17· 2,67/1·0,83=0,55 — влажный.

Sr3=0,20· 2,65/1·0,98=0,54 — влажный.

Sr3ґ=0,30· 2,65/1·0,95=0,84 — водонасыщенный.

Sr4=0,21· 2,69/1·0,69=0,82 — водонасыщенный.

5. Число пластичности:

IP=щL-щP.

IP2=0,36−0,22=0,14.

IP3=0,27−0,21=0,06.

IP4=0,39−0,25=0,14.

6. Показатель текучести:

IL=(щ-щP)/IP.

IL2=(0,17−0,22)/0,14=-0,36 — твердый.

IL3=(0,20−0,21)/0,06=-0,17 — твердый.

IL3ґ=(0,30−0,21)/0,06=1,5 — текучий.

IL4=(0,21−0,25)/0,14=-0,29 — твердый.

7. Удельный вес г:

г=с· g=10·с,.

г1=16,3кН/м3

г2=17,1кН/м3.

г3=16,1кН/м3.

г'3=17,7кН/м3.

г4=19,2кН/м3.

8. Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды гsb:

гsb=(гs-10)/(1+е) гsb4=(26,5−10)/(1+0,95)=8,46кН/м3.

гsb5=(26,9−10)/(1+0,69)=10,0кН/м3.

По полученным результатам расчетов и имеющимся характеристикам грунтов производим анализ каждого инженерно-геологического элемента:

ИГЭ-2: суглинок лессовидный с карбонатными вкл. — влажный, твердый, среднесжимаемый. Такие грунты используются в качестве естественных оснований фундаментов и для пирамидальных и козловых свай. В отдельных случаях как основания висячих свай.

ИГЭ-3: лесс светло-палевый и желтый: до УГВ — влажный, твердый, среднесжимаемый, после УГВ — текучий, водонасыщенный, сильносжимаемый. Такие грунты не используются в качестве естественных оснований фундаментов. Не могут служить основанием для свайных фундаментов. Могут использоваться для устройства пирамидальных свай.

ИГЭ-4: суглинок тяжелый и средний, коричневый — водонасыщенный, твердый, малосжимаемый. Такие грунты являются хорошими основаниями для фундаментов и свай.