Фундаменты мелкого и глубокого заложения
1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки
1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания
Проектирование фундаментов является одним из сложных вопросов проектирования конструкций зданий и сооружений. При проектировании инженер решает сам вопрос о выборе материала, из которого
будет выполняться конструкция. При проектировании фундаментов необходимо считаться с имеющимися грунтами на площадке строительства и использовать их строительные качества, с тем, чтобы принять их рациональное решение.
При хороших грунтах и грунтах среднего качества получают сравнительно небольшие деформации, возникающие при развитии осадок фундаментов, т.е. обеспечивается надежное положение здания или сооружения. Такие грунты называются «надежными». В этом случае существенно упрощается задача проектирования фундаментов. Однако иногда приходится пересматривать надземных и подземных конструкций, если первоначальное их решение приводит к значительному удорожанию фундаментов.
При проектировании фундаментов в сложных грунтовых условиях необходимо учитывать совместную работу грунтов основания и надземных конструкций.
Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий производят в соответствии с СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений».
1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия
Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки начинается с изучения напластования грунтов. Для этого по исходным данным строим геологический разрез (уч. шифр 391). В колонке скважина фиксируем уровень воды и указываем водоупорный слой (Таблица 1).
Таблица 1. Геологический разрез по скважине.
грунта |
Мощность, м |
Глубина подошвы слоя, м |
Абсолютная отметка подошвы слоя, м |
Скважина, м |
Условные обозначения |
Наименование грунта | ||
1 |
0,2 |
0,2 |
139.8 |
Почвенный слой | ||||
2 |
4,0 |
4.2 |
135.8 |
|
Песок мелкий | |||
3 |
3,0 |
7.2 |
132.8 |
|
Суглинок | |||
4 |
5,0 |
12,2 |
127.8 |
132.1 |
|
Песок средней крупности | ||
5 |
4,0 |
16.2 |
125.8 |
|
Глина |
1.3 Строительная классификация грунтов площадки
В механике грунтов выделяют два существенно различающихся по своим механическим свойствам основных класса грунтов: скальные и нескальные.
Скальными называют твердые горные породы, которые в невыветренном состоянии и при отсутствии тектонической раздробленности и трещиноватости отличаются очень малой сжимаемостью и значительной прочностью.
Нескальными – грунты, состоящие из легко разделяющихся в воде несцементированных или слабо сцементированных обломков горных пород и минеральных частиц различной крупности. Они образуют пористые толщи, часто достигающие значительной мощности.
На площадке по исходным данным имеются глинистые грунты, а именно суглинок и глина. Мощность почвенного слоя составляет 0,2 м. Отметка уровня подземных вод равна 132,1 м, и по данным геологического разреза грунтовые воды находятся в слое песка, под которым находится слой глины – водоупора.
1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания
Для качественной оценки строительных свойств грунтов производится их классификация согласно ГОСТ 25100-82. По исходным данным в таблице 2 вычисляем характеристики физических свойств, к которым относятся:
- для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень влажности;
- для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности;
Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:
где - плотность частиц грунта;
– плотности грунта;
w – природная влажность в долях единицы;
Степень влажности грунта определяется по формуле:
где - плотность воды, 1г/см3;