( = 31 tg ( = 0.61

h = ( b - b0 ) / 2 tg ( =

= (4.0 - 1.2 ) / 2 0.61 = 2.4 м

Необходимо принять в качестве несущего слоя 2 слой - песок

крупнозернистый, но так как он находится в рыхлом состоянии ( е = 0,76 )

необходимо выполнить мероприятия по его уплотнению.

( еmax = 0.65 ) ( = 38 E = 30 C - нет

пересчитываем расчетное сопротивление

R = ( 1.4 1 / 1.1 ) ( 2.11 1 2.5 1000 + 9.44 2,4 1000 + 0 + 0 ) =

1.27 ( 5275 + 22656) = 354,72 кПа

Aф = N / ( R - ( d ) = 2.34 / ( 0.354 - 0.02 2 ) = 7,5 м2

Увеличиваем на 20 % получаем Аф = 9 м2

Оставляем размеры фундамента 2,5 на 4,0 м (Аф = 10 м2 )

Vф = 0,7 1,2 0,4 + 0,5 ( 1,6 1,1 + 2,4 1,5 + 3,2 1,9 + 4 2,5) = 11,06

м3

Vгр = 2,5 4 2,4 - 11,06 = 12,94 м3

Gф = 11,06 2400 = 0,265 МН

Gгр = 12,94 1900 = 0,246 МН

Р max ( min ) = ( N + Gф + Gгр ) / А ( М / W = ( 2.34 + 0.265 + 0.246 ) /

10 ( 0.72 / 6.67 = 0.40 ( 0.18 ) Мпа

W = b L2 / 6 =2.5 42 / 6 = 6.67 м3

Р max ( 1,2 R

4 Мпа ( 0,42 Мпа

Рср = 0,29 ( R = 0.354

б) Средний ряд

Aф = N / ( R - ( d ) = 3,98 / ( 0.307 - 0.02 2 ) = 14,9 м2

Увеличиваем на 20 % получаем Аф = 17,9 м2

Принимаем размеры фундамента 3,5 на 5,0 м (Аф = 17,5 м2 )

Конструирование фундамента

пересчитываем расчетное сопротивление

R = ( 1.4 1 / 1.1 ) ( 2.11 1 3.5 1000 + 9.44 2,4 1000 + 0 + 0 ) =

1.27 ( 7385 + 22656) = 380 кПа

Aф = N / ( R - ( d ) = 3,98 / ( 0.38 - 0.02 2 ) = 11,64 м2

Увеличиваем на 20 % получаем Аф = 14 м2

Оставляем размеры фундамента 3,5 на 5,0 м (Аф = 17,5 м2 )

Vф = 0,7 1,2 0,4 + 0,5 ( 2 1,3 + 3 1,9 + 4 2,5 +5 3,5 ) = 18,236 м3

Vгр = 3,5 5 2,4 - 18,236 = 23,764 м3

Gф = 18,236 2400 = 0,437 МН

Gгр = 23,764 1900 = 0,452 МН

Р max ( min ) = ( N + Gф + Gгр ) / А ( М / W = ( 3,98 + 0.437 + 0.452 ) /

17,5 ( 1,92 / 14,6 = 0.41 ( 0.15 ) МПа

W = b L2 / 6 = 3.5 52 / 6 = 14,6 м3

Р max ( 1,2 R

0,41 МПа ( 0,46 МПа

Рср = 0,28 ( R = 0.38

3 Расчет осадки фундамента по методу послойного

суммирования осадок.

Вся толща грунтов ниже подошвы фундамента разбивается на отдельные

слои толщиной 0,2 bf

Для подошвы каждого слоя определяется :

дополнительное напряжение от нагрузки на фундамент

(zp i = (i + P0 Р0 = Р - (zg 0

природное напряжение от собственного веса грунта

(zg i = (zg i -1 +Hi (i

Если (zp i < 0,2 (zg i то нижняя граница сжимаемой толщи грунтов

основания принимается расположенной на уровне подошвы i - го слоя. В

противном случае принимается i = i + 1 и продолжается поиск границы

сжимаемой толщи грунтов.

Расчет осадки фундаментов производим в табличной форме, как сумму

осадок элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи грунтов основания.

а) Крайний ряд ( ось «А» , скв.1 )

0,2 bf = 0,2 2,5 = 0,5 м

(zp i = (i + P0 Р0 = Р - (zg 0 = 290 - 45,6 = 244,4

(zg 0 = ( d = 1900 2.4 = 45.6

(zg i = (zg i -1 +Hi (i

|Отметка|Z (м)|Коэф. |Напряжения в слоях |Е0 |Осадка |

|слоя | |( | | |слоя |

| | | | | |(м) |

| | | |Природное |20% |Дополнительное| | |

|132,00 |0,0 |1,000 |45,6 |9,12 |244,4 |30 |- |

|131,50 |0,5 |0,972 |55,1 |11,02|237,56 |30 |3,96 |

|131,00 |1 |0,848 |64,6 |12,92|207,25 |30 |3,45 |

|130,50 |1,5 |0,682 |74,1 |14,82|166,68 |30 |2,78 |

|130,00 |2 |0,532 |83,6 |16,72|130,02 |30 |2,17 |

|129,50 |2,5 |0,414 |93,1 |18,62|101,18 |25 |2,02 |

|129,00 |3 |0,325 |102,6 |20,52|79,43 |25 |1,59 |

|128,50 |3,5 |0,260 |112,1 |22,42|63,54 |25 |1,27 |

|128,00 |4 |0,210 |121,6 |24,32|51,32 |25 |1,03 |

|127,50 |4,5 |0,173 |131,1 |26,22|42,28 |25 |0,85 |

|127,00 |5 |0,145 |140,6 |28,1 |35,44 |17 |1,04 |

|126,50 |5,5 |0,123 |150,1 |30 |30,10 |17 |0,89 |

|126,00 |6 |0,105 |159,6 |31,9 |25,66 |17 |0,75 |

| |Всего | | | | | |21,8 |

Осадка фундамента S = 0.8 21,8 = 17,44 мм. ( 80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.126,00 м.

(мощность сжимаемой толщи грунтов 6 м. ).

При наличии в сжимаемой толще грунта меньшей прочности, чем вышележащие

слои, необходимо проверить условие

(zp + (zg ( Rz

z = 5 м (zp + (zg = 35,44 + 140,6 = 176,04

R = ( 1.4 1 / 1.1 ) ( 0,47 1 8,25 2010 + 2,89 2,4 1860 + 0 + 5,48

25 ) = 1.27 ( 7794 + 12900 + 137 ) = 264 кПа

bz = Az + a2 - a = 80.4 + 0.752 - 075 = 8.25

Az = N / (zp = 2.85 / 35.44 = 80.4

a = ( L - b ) / 2 = ( 4 - 2.5) / 2 = 0.75

(zp + (zg = 176.04 кПа ( Rz = 264 кПа

Условие выполнилось

б) Средний ряд ( ось «Б» , скв.2 )

0,2 bf = 0,2 3,5 = 0,7 м

(zp i = (i + P0 Р0 = Р - (zg 0 = 280 - 45,6 = 234,4

(zg 0 = ( d = 1900 2.4 = 45.6

(zg i = (zg i -1 +Hi (i

|Отметка|Z (м)|Коэф. |Напряжения в слоях |Е0 |Осадка |

|слоя | |( | | |слоя |

| | | | | |(м) |

| | | |Природное |20% |Дополнительное| | |

|132.00 |0,0 |1,000 |45,6 |9,12 |234.4 |30 |- |

|131.3 |0.7 |0,972 |58.9 |11.78|227.84 |30 |5.32 |

|130.6 |1.4 |0,848 |72.2 |14.44|198.77 |30 |4.64 |

|129.9 |2.1 |0,682 |85.5 |17.1 |159.86 |30 |3.73 |

|129.2 |2.8 |0,532 |98.8 |19.76|124.70 |25 |3.49 |

|128.5 |3.5 |0,414 |112.1 |22.42|97.04 |25 |2.72 |

|127.8 |4.2 |0,325 |125.4 |25.08|76.18 |25 |2.13 |

|127.1 |4.9 |0,260 |138.7 |27.74|60.94 |25 |1.71 |

|126.4 |5.6 |0,210 |152 |30.4 |49.22 |25 |1.38 |

|125.7 |6.3 |0,173 |165.3 |33.06|40.55 |17 |1.67 |

|125 |7 |0,145 |178.6 |35.72|33.99 |17 |1.40 |

| |Всего | | | | | |28.19 |

Осадка фундамента S = 0.8 28.19 = 22.55 мм. ( 80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.125,00 м.

(мощность сжимаемой толщи грунтов 7 м. ).

( S = 2.55 - 1.75 = 0.8 cм = 0,008 м

L = 18 м

( S / L = 0.008 / 18 = 0.00044 ( 0.002

5 Проектирование свайного фундамента из забивных призматических свай

(вариант 2)

В качестве несущего слоя выбираем 5 слой - Суглинок твердый. В этом

случае минимальная длина свай равна 12 м. ( так как сваи должны быть

заглублены в несущем слое не менее чем на 1 метр ). Принимаем сваи

размером сечения 400 * 400 мм. Глубину заделки свай в ростверке

принимаем 0,1 м. ( шарнирное сопряжение свай с ростверком ).

1 Расчет на прочность

а) Крайний ряд (скв. 1 )

Несущая способность сваи

Fd = (c ( (cr R A + U ( (cf fi hi )

(c = 1 (cr = 1 (cf = 1

R = 10740 кПа А = 0,16 м2 U = 1.6 м

| | | | | | | | | |

|слои |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |

|fi |38,5 |46,8 |53 |56,3 |59,5 |9 |9 |66,4 |

|hi |1,4 |1,2 |1,2 |2 |0,5 |2 |1,7 |1,9 |

Fd = 1 ( 1 10740 0,16 + 1,6 ( 1 38,5 1,4 + 46,8 1,2 + 53 1,2 + 56,3

2 + 59,5 0,5 + + 9 2 + 9 1,7 +66,4 1,9 ) = 2,48 МН

Определяем число свай

n = (r N / Fd = 1.4 2.34 / 2.48 = 1.32

Принимаем 2 сваи

Определяем нагрузку на 1 сваю

Vр = 0,4 ( 0,7 1,2 + 0,7 2,3 ) = 0,98 м3

Vгр = 0,8 0,7 2,3 - 0,98 = 0,31 м 3

Gр = 0,98 2400 = 23 кН

Gгр = 0,31 1900 = 0,6 кН

Nd = 2.34 + 0.023 + 0,006 = 2,37 МН

N = Nd /n ( Mx y / ( yi2 ( My x / ( xi2 =

= 2.37 / 2 ( 0.72 0.8 / 0.82 + 0.82 = 1.64 (0.74 )

y = 0

N = 1.64 МН ( Fd / (r = 2.48 / 1.4 = 1.77 МН

б) Средний ряд (скв. 2 )

Несущая способность сваи

Fd = (c ( (cr R A + U ( (cf fi hi )

(c = 1 (cr = 1 (cf = 1

R = 10740 кПа А = 0,16 м2 U = 1.6 м

| | | | | | | | | |

|слои |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |

|fi |36,75 |46,2 |51,5 |56,6 |58,6 |9 |9,1 |68,01 |

|hi |0,9 |2 |0,6 |2 |1,8 |2 |1,5 |1,1 |

Fd = 1 ( 1 10740 0,16 + 1,6 ( 36,75 0,9 + 46,2 2 + 51,5 0,6 + 56,6

2 + 58,6 1,8 + + 9 2 + 9,1 1,5 + 68,1 1,1 ) = 2,49 МН

Определяем число свай

n = (r N / Fd = 1.4 3,98 / 2.49 = 2,49

Принимаем 3 сваи

Определяем нагрузку на 1 сваю

Vр = 0,4 ( 0,7 1,2 + 2,3 2,3 ) = 2,45 м3

Vгр = 0,8 2,3 2,3 - 2,45 = 1,78 м 3

Gр = 2,45 2400 = 59 кН

Gгр = 1,78 1900 = 34 кН

Nd = 3,98 + 0.059 + 0,034 = 4,1 МН

N = Nd /n ( Mx y / ( yi2 ( My x / ( xi2 =

= 4,1 / 3 ( 1,99 0.8 / 0.82 + 0.82 ( 0,72 0.8 / 0.82 + 0.82 + 0.82 =

2,87 ( -0,13 )

N = 2,87 МН ( Fd / (r = 2.49 / 1.4 = 1.78 МН

Необходимо увеличить количество свай до 4

N = Nd /n ( Mx y / ( yi2 ( My x / ( xi2 =

= 4,1 / 4 ( 1,99 0.8 / 4 0.82 ( 0,72 0.8 / 4 0.82 = 1,88 ( -0,19

)

N = 1,88 МН ( Fd / (r = 2.49 / 1.4 = 1.78 МН

Необходимо увеличить расстояние между сваями

N = Nd /n ( Mx y / ( yi2 ( My x / ( xi2 =

= 4,1 / 4 ( 1,99 1 / 4 12 ( 0,72 1 / 4 12 = 1,71 ( 0,35 )

N = 1,71 МН ( Fd / (r = 2.49 / 1.4 = 1.78 МН

2 Расчет свайного фундамента по деформациям

( 11,mt = ( ( 11,i hi / ( hi

а) Крайний ряд ( скв. 1 )

( 11,mt = ( ( 11,i hi / ( hi = ( 38 1.4+ 0 + 38 2.5 + 19 3.7 + 23

1.9 ) / ( 2.2 + 2.4 + 2.5+ + 3.7 + 1.9 ) = 22

L = h tg ( ( 11,mt / 4 ) = 11.9 tg 5.5 = 11.9 0.096 = 1.14

b = 2 a + 2 0.4 + 1.2 = 4.28 м

б) Средний ряд ( скв. 2 )

( 11,mt = ( ( 11,i hi / ( hi = ( 38 0,9+ 0 + 38 3,8 + 19 3.5 + 23

1.1 ) / ( 2.2 + 2.4 + 2.5+ + 3.7 + 1.9 ) = 22,7

L = h tg ( ( 11,mt / 4 ) = 11.9 tg 5.7 = 11.9 0.0998 = 1.19

b = 2 a + 2 0.4 + 1.6 = 4.78 м

Определение осадки

а) Крайний ряд ( ось «А» , скв. 1 )

Vусл.ф = 4,28 2,98 12,7 = 161,98 м3

Gусл.ф = 161,98 20 кН/м3 = 3240 кН

N = 1640 2 = 3280 кН

Рср = ( G + N ) / A = ( 3240 + 3280 ) / 4.28 2.98 = 511.4 кПа

Расчетное сопротивление грунта в основании

R = ((c1 (c2 / k) ( M( Kz b (11 + Mg d1 (11` + ( Mg - 1 ) db (11` +

Mc c11 )

(c1 = 1.4 (c2 = 1 К = 1,1

при ( = 23 М( = 0,69 Мg = 3,65 Mc = 6,24

Kz = 1 b = 2.98

(11 = 1860 (11` = 2010 c11 = 25

d1 = 12,7 м db = 0

R = ( 1.4 1 / 1.1 ) ( 0,69 1 2,98 1860 + 3,65 12,7 2010 + 0 + 6,24

25 ) = 1.27 ( 3825 + 93174 + 156 ) = 1233,9 кПа

Рср = 511,4 кПа ( R = 1233.9 кПа

0,2 bf = 0,2 4,28 = 0,8 м

Р0 = Р - (zg 0 = 511,4 - 241,3 = 270,1

(zg 0 = ( d = 1900 12.7 = 241,3

(zg i = (zg i -1 +Hi (i

(zp i = (i + P0

|Отметка|Z (м)|Коэф. |Напряжения в слоях |Е0 |Осадка |

|слоя | |( | | |слоя (м)|

| | | |Природное |20% |Дополнительное| | |

|121,7 |0,0 |1,000 |241,3 |48,26|270,1 |14 |- |

|120,9 |0,8 |0,977 |256,5 |51,3 |263,89 |14 |15,08 |

|120,1 |1,6 |0,879 |271,7 |54,34|237,42 |14 |13,54 |

|119,3 |2,4 |0,749 |286,9 |57,38|202,30 |14 |11,56 |

|118,5 |3,2 |0,629 |302,1 |60,42|169,89 |14 |9,71 |

|117,7 |4 |0,530 |317,3 |63,46|143,15 |14 |8,18 |

|116,9 |4,8 |0,449 |332,5 |66,5 |121,27 |14 |6,93 |

|116,1 |5,6 |0,383 |347,7 |69,54|103,45 |14 |5,91 |

|115,3 |6,4 |0,329 |362,9 |72,58|88,86 |14 |5,08 |

|114,5 |7,2 |0,285 |378,1 |75,62|76,98 |14 |4,40 |

|113,7 |8 |0,248 |393,3 |78,66|66,98 |14 |3,83 |

| |Всего | | | | | |84,22 |

Осадка фундамента S = 0.8 84,22 = 67,38 мм. ( 80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.113,00 м.

(мощность сжимаемой толщи грунтов 8 м. ).

б) Средний ряд ( ось «Б», скв. 2 )

Vусл.ф = 4,78 4,78 12,7 = 290,17 м3

Gусл.ф = 290,17 20 кН/м3 = 5804 кН

N = 1710 4 = 6840 кН

Рср = ( G + N ) / A = ( 5804 + 6840 ) / 4.78 4,78 = 553,39 кПа

Расчетное сопротивление грунта в основании

R = ((c1 (c2 / k) ( M( Kz b (11 + Mg d1 (11` + ( Mg - 1 ) db (11` +

Mc c11 )

(c1 = 1.4 (c2 = 1 К = 1,1

при ( = 23 М( = 0,69 Мg = 3,65 Mc = 6,24

Kz = 1 b = 4,78

(11 = 1860 (11` = 2010 c11 = 25

d1 = 12,7 м db = 0

R = ( 1.4 1 / 1.1 ) ( 0,69 1 4,78 1860 + 3,65 12,7 2010 + 0 + 6,24

25 ) = = 1.27 ( 6134,65 + 93174 + 156 ) = 1263,2 кПа

Рср = 553,39 кПа ( R = 1263,2 кПа

0,2 bf = 0,2 4,78 = 0,9 м

Р0 = Р - (zg 0 = 553,39 - 241,3 = 312,09

(zg 0 = ( d = 1900 12.7 = 241,3

(zg i = (zg i -1 +Hi (i

(zp i = (i P0

|Отметка|Z (м)|Коэф. |Напряжения в слоях |Е0 |Осадка |

|слоя | |( | | |слоя (м)|

| | | |Природное |20% |Дополнительное| | |

|121,7 |0,0 |1,000 |241,3 |48,26|312,09 |14 |- |

|120,8 |0,9 |0,960 |258,4 |51,68|299,6 |14 |19,26 |

|119,9 |1,8 |0,800 |275,5 |55,1 |249,67 |14 |16,05 |

|119 |2,7 |0,606 |292,6 |58,52|189,12 |14 |12,16 |

|118,1 |3,6 |0,449 |309,7 |61,94|140,13 |14 |9,01 |

|117,2 |4,5 |0,336 |326,8 |65,36|104,86 |14 |6,74 |

|116,3 |5,4 |0,257 |343,9 |68,78|80,21 |14 |5,16 |

|115,4 |6,3 |0,201 |361 |72,2 |62,73 |14 |4,03 |

| |Всего | | | | | |72,41 |

Осадка фундамента S = 0.8 72,41 = 57,93 мм. ( 80 мм.

Граница сжимаемой толщи грунта на отм.115,40 м.

(мощность сжимаемой толщи грунтов 6,3 м. ).

( S = 67,38 - 57,93 = 0.95 cм = 0,0095 м

L = 18 м

( S / L = 0.0095 / 18 = 0.00052 ( 0.002

Экономическое сравнение вариантов

| |ед. | | |стоимость |

|виды работ |изм. |Обоснов|обьем|расц|на |

| | |. | |енка|весь |

| | | | | |обьем |

|1 Фундамент на естественном | | | | | |

|основании | | | | | |

|1 Разработка грунта в отвал |1000м3| | | | |

|2 То же с погрузкой |«» | | | | |

|3 Обратная засыпка пазух |«» | | | | |

|4 Уплотнение грунта |100м2 | | | | |

|5 Устройство монолитного |м3 | | | | |

|фундамента | | | | | |

|6 Стоимость арматуры ( 2%) |т | | | | |

| | | | | | |

| | | | | | |

| | | | | | |

|Итого | | | | | |

|2 Свайный фундамент | | | | | |

|1 Разработка грунта в отвал |1000м3| | | | |

|2 То же с погрузкой |«» | | | | |

|3 Обратная засыпка пазух |«» | | | | |

|4 Уплотнение грунта |100м2 | | | | |

|5 Погружение свай дизель-молотом |шт | | | | |

|6 Стоимость 12м свай |м3 | | | | |

| 7 Устройство монолитного |м3 | | | | |

|фундамента (ростверка) | | | | | |

| 8 Стоимость арматуры (2%)|т | | | | |

| | | | | | |

| | | | | | |

| | | | | | |

|Итого | | | | | |

ВЫВОД : Экономически целесообразнее применить в данных

условиях свайный фундамент.

Список литературы

1 СНиП 2.02.01-83 « Основания зданий и сооружений »

2 СНиП 2.02.03-85 « Свайный фундамент »

3 СНиП 2.02.02-83 « Нагрузки и воздействия »

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

Ижевский Государственный Технический Университет

Кафедра «Геотехника и строительные материалы»

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Основания и Фундаменты»

Выполнил : Павлов К.В.

группа 8-10-2

Проверил: Турчин В.В

ИЖЕВСК 1998

Страницы: 1, 2