Оценка инженерно – геологических и гидрогеологических условий площадки строительства

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Планово-высотная привязка здания на площадке строительства приведена ниже.

Инженерно-геологические разрезы, построенные по заданным скважинам показаны ниже: Инженерно-геологический разрез 1-1:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Д.С.270800.310103.1.КП.1.2014-ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Д.С.270800.310103.1.КП.1.2014-ПЗ

Инженерно-геологический разрез 2-2:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Д.С.270800.320103.10.КР.21.2015-ПЗ

Физико-механические свойства грунтов

Планово-высотная привязка здания на площадке строительства приведена на рис.1. (размеры и отметки в метрах). Инженерно-геологические разрезы, построенные по скважинам 1, 2, показаны на рис. 2.

Вычисляем необходимые показатели свойств и состояния грунтов по приведенным в таблице 3 исходным данным. Результаты вычислений представлены для всех слоев в таблице 6.

Таблица 6. Показатели свойств и состояния грунтов (вычисляемые)

№ слоя	ρ _d, т/м³	n, %	e	S_r	I_p, %	I_L	γ _I/ γ ^l_II, кН/м³	γ _s,кН/м³	γ _II, кН/м³	R_усл, кПа
13 суглинок	1, 52	44, 2	0, 79	0, 75		0, 2	17, 66/17, 85	26, 68	17, 85	342, 1
27 глины
31 глины

Примечание. Наименование грунта по ГОСТ 25100-95: 2-й слой – суглинок полутвердый; 3-й слой – глина мягкопластичная; 4-й слой – Глины полутвердые.

Слой 2 – суглинок

Плотность сухого грунта: ρ _d =ρ _n /(1 + 0, 01× W) = 1, 85/ (1+0, 01*21, 8) = 1.518 т/м³

Пористость: n = (1 – ρ _d /ρ _s) × 100 = (1 – 1.518 /2.72) × 100 = 44.2%

Коэффициент пористости: e = n/(100 – n) = 44.2/(100 – 44.2) = 0, 792

Степень влажности: S_r=W× ρ _s/100(e× q_w)= 21, 8× 2.72/100(0.792× 1)=0.75, где q_w = 1 т/м³ – плотность воды

Число пластичности: I_p = W_L – W_р= 29, 8-19, 8=10%

Показатель текучести: I_L = (W – W_р) /(W_L – W_р)= (21, 8 –19, 8) /10=0, 2

Расчетные значения удельного веса и удельного веса частиц:

γ _I = ρ _I× g = 1, 80× 9, 81=17, 66;

γ _II = ρ _II× g = 1.82× 9, 81=17, 85;

γ _s = ρ _s× g = 2.72× 9, 81=26, 68.

Удельный вес суглинка, расположенного ниже УПВ, с учетом взвешивающего действия воды:

γ _sb = (γ _s -γ _w) /(1+e)= (26, 68 -10) /(1+0, 792)=9, 31,

где γ _w = 10 кН/м³ – удельный вес воды

Для определения условного расчетного сопротивления грунта по формуле

СП 22.13330.2011 принимаем условные размеры фундамента d₁ = d_усл = 2 м и b_усл =1 м и установим в зависимости от заданных геологических условий и конструктивных особенностей здания коэффициенты g_c1, g_c2, k, M_g, M_q и M_c.

· глинистые, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя IL ≤ 0, 25 g_c1=1, 25;

· для здания с гибкой конструктивной схемой g_c2=1, 1.

· Коэффициент k=1, 1 принимаем по СП 22.13330.2011.

· Для j_II=23° по табл.5.5 СП 22.13330.2011 имеем M_g=0, 66, M_q=3, 65, M_c=6, 24.

Удельный вес грунта выше подошвы условного фундамента до глубины d_w=1, 0 м принимаем без учета взвешивающего действия воды γ _II=17, 85, а ниже уровня УПВ, т.е. в пределах глубины d=d_усл- d_w и ниже подошвы фундамента, принимаем γ _sb =9, 31 кН/м³ (п 1.3.4); удельное сцепление с_II=23 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

=1, 25*1, 1/1, 1·(0, 66·1·1∙ 9, 31+3, 65· [1, 0·17, 85+(2-1) ·9, 31] +6, 24·23) =342, 1 кПа.

Полное наименование грунта слоя № 2 по ГОСТ 25100-95 - суглинок полутвердый. Этот грунт может быть использован как естественное основание, поскольку имеет достаточную прочность (R_усл=342, 1 кПа) и относится к среднесжимаемым основаниям (Е=9 МПа> 7МПа).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Д.С.270800.320103.10.КР.21.2015-ПЗ

Слой 3 – глины

Плотность сухого грунта: ρ _d =ρ _n /(1 + 0, 01× W) = 1, 84/ (1+0, 01*38, 0) = 1, 33 т/м³

Пористость: n = (1 – ρ _d /ρ _s) × 100 = (1 – 1, 33/2, 71) × 100 = 51%

Коэффициент пористости: e = n/(100 – n) = 51/(100 – 51) = 1, 04

Степень влажности: S_r=W× ρ _s/(e× q_w)= 38, 0∙ 2, 71/(1, 04∙ 1∙ 100)=0, 99, где q_w = 1 т/м³ – плотность воды

Число пластичности: I_p = W_L – W_р= 43, 1 – 25, 4=17, 7%

Показатель текучести: I_L = (W – W_р) /(W_L – W_р)= (38, 0 –25, 4) /(43, 1-25, 4)=0, 71

Расчетные значения удельного веса и удельного веса частиц:

γ _I = ρ _I× g = 1, 79× 9, 81=17, 56;

γ _II = ρ _II× g = 1, 81× 9, 81=17, 76;

γ _s = ρ _s× g = 2, 71× 9, 81=26, 59.

Удельный вес грунта, расположенного ниже УПВ, с учетом взвешивающего действия воды:

γ _sb = (γ _s -γ _w) /(1+e)= (26, 59 -10) /(1+1, 04)=8, 13,

где γ _w = 10 кН/м³ – удельный вес воды

Для определения условного расчетного сопротивления грунта по формуле

СП 22.13330.2011 принимаем условные размеры фундамента d₁ = d_усл = 2 м и b_усл =1 м и установим в зависимости от заданных геологических условий и конструктивных особенностей здания коэффициенты g_c1, g_c2, k, M_g, M_q и M_c.

· Коэффициенты g_c1, g_c2 принимаем по табл.5.4 СП 22.13330.2011 для глины мягкопластичной g_c1=1, 1; g_c2=1.

· Коэффициент k=1, 0 ( I_L> 0.5).

· Для j_II=7° по табл.5.5 СП 22.13330.2011 имеем M_g=0, 12, M_q=1, 47, M_c=3, 82.

Удельный вес грунта выше подошвы условного фундамента до глубины d_w=1, 0 м принимаем без учета взвешивающего действия воды γ _II=17, 76, а ниже уровня УПВ, т.е. в пределах глубины d=d_усл- d_w и ниже подошвы фундамента, принимаем γ _sb =8, 13 кН/м³ (п 1.3.4); удельное сцепление с_II=29 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

= 1, 1× 1, 0/1, 0× (0, 12× 1× 1× 8, 13+1, 47× (1, 0× 17, 76+(4, 0-1, 0) × 8, 13)+3, 82× 29)=191, 08 кПа

Полное наименование грунта слоя № 3 по ГОСТ 25100-95 – глина мягкопластичная.

Этот грунт может быть использован как естественное основание, поскольку имеет достаточную прочность (R_усл=191, 08 кПа) и относится к среднесжимаемым основаниям (Е=9 МПа> 7МПа).

Слой 4 – глины

Плотность сухого грунта: ρ _d =ρ _n /(1 + 0, 01× W) = 1, 80/ (1+0, 01*29, 7) = 1, 39 т/м³

Пористость: n = (1 – ρ _d /ρ _s) × 100 = (1 – 1, 39/2, 72) × 100 = 49%

Коэффициент пористости: e = n/(100 – n) = 49/(100 – 49) = 0, 96

Степень влажности: S_r=W× ρ _s/(e× q_w)= 29, 7∙ 2, 72/(0, 96∙ 1∙ 100)=0, 84, где q_w = 1 т/м³ – плотность воды

Число пластичности: I_p = W_L – W_р= 45, 1 – 23, 1=22%

Показатель текучести: I_L = (W – W_р) /(W_L – W_р)= (29, 7 –23, 1) /(45, 1-23, 1)=0, 3

Расчетные значения удельного веса и удельного веса частиц:

γ _I = ρ _I× g = 1, 75× 9, 81=17, 17;

γ _II = ρ _II× g = 1, 77× 9, 81=17, 36;

γ _s = ρ _s× g = 2, 72× 9, 81=26, 68.

Удельный вес грунта, расположенного ниже УПВ, с учетом взвешивающего действия воды:

γ _sb = (γ _s -γ _w) /(1+e)= (26, 68 -10) /(1+0, 96)=8, 51,

где γ _w = 10 кН/м³ – удельный вес воды

Для определения условного расчетного сопротивления грунта по формуле

· Коэффициенты g_c1, g_c2 принимаем по табл.5.4 СП 22.13330.2011 для глины тугопластичной g_c1=1, 1; g_c2=1.

· Коэффициент k=1, 1.

· Для j_II=14° по табл.5.5 СП 22.13330.2011 имеем M_g=0, 29, M_q=2, 17, M_c=4, 69.

Удельный вес грунта выше подошвы условного фундамента до глубины d_w=1, 0 м принимаем без учета взвешивающего действия воды γ _II=17, 36, а ниже уровня УПВ, т.е. в пределах глубины d=d_усл- d_w и ниже подошвы фундамента, принимаем γ _sb =8, 51 кН/м³ (п 1.3.4); удельное сцепление с_II=37 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

= 1, 1× 1, 0/1, 1× (0, 29× 1× 1× 8, 51+2, 17× (1, 0× 17, 36+( 1, 8-1, 0 ) × 8, 51)+4, 69× 37)=228, 44 кПа

Полное наименование грунта слоя № 3 по ГОСТ 25100-95 – глина тугопластичная. Этот грунт может быть использован как естественное основание, поскольку имеет достаточную прочность (R_усл=342, 1 кПа) и относится к среднесжимаемым основаниям (Е=9 МПа> 7МПа).

В целом площадка пригодна для возведения здания. Рельеф площадки спокойный с небольшим уклоном в сторону 1 и 3 скважин. Грунты имеют слоистое напластование, с выдержанным залеганием пластов (уклон кровли не превышает 2%). Все грунты имеют достаточную прочность, невысокую сжимаемость и могут быть использованы в качестве оснований в природном состоянии. Грунтовые воды расположены на небольшой глубине, что значительно ухудшает условия устройства фундаментов: при заглублении фундаментов более 0, 90 м необходимо водопонижение; возможность открытого водоотлива из котлованов, разработанных в суглинке, должна быть обоснована проверкой устойчивости дна котлована (прорыв грунтовых вод со стороны слоя суглинка); глина, залегающая в зоне промерзания, является пучинистым грунтом, поэтому глубина заложения фундаментов наружных колонн здания должна быть принята не менее расчетной глубины промерзания суглинка, а при производстве работ в зимнее время необходимо предохранение основания от промерзания.

Целесообразно рассмотреть следующие возможные варианты фундаментов и оснований:

1) фундамент мелкого заложения на естественном основании – глина;

2) свайный фундамент из забивных висячих свай; несущим слоем для свай может служить глина (слой 4);

3) фундамент на распределительной песчаной подушке(вероятно уменьшение размероы подошвы фундаментов и расчетных осадок основания).

Следует предусмотреть срезку и использование почвенно-растительного слоя при благоустройстве и озеленении застраиваемого участка (п.1.5 СНиП 2.02.01-83).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Д.С.270800.320103.10.КР.21.2015-ПЗ

5. Расчёт и проектирование варианта фундамента на естественном основании.

Проектируется монолитный фундамент мелкого заложения на естественном основании по серии 1.412-2/77 под стальную колонну, расположенную по осям К - 5, для исходных данных, приведенных выше.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒