Технико-экономическое сравнение проектирования фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
где yi - удельный вес водонепроницаемого фунта, a hi - мощность его слоя (если он промежуточный) или подслоя по 2м (если слой самый нижний в разрезе). На уровне подошвы водонепроницаемого грунта и кровли последующего водопроницаемого слоя тоже два значения szg (над границей слоев с учетом давления выше лежащего водонепроницаемого слоя, под ней скачок эпюры вправо (минус) на величину yw*hi, где hi - мощность выше лежащего водонепроницаемого слоя).
Примечание: Против каждого слоя (подслоя) грунта справа от колонки скважины проставляются значения удельного веса yi (для грунтов, расположенных выше УГВ или водонепроницаемые или значения удельного веса грунта во взвешенном состоянии уcвi(для грунтов водопроницаемых).
szg0=уsw1*h1+ysw2*h2=9,93*1,7+9,81*2,3=16,88+22,56=39,44 (кПа),
szg1 = 39,44 + 9,81*9,7=39,44+95,157=134,6 (кПа),
szg1 = 134,597 + 10*13,7=271,6 (кПа).
Затем справа от оси фундамента строится эпюра 0, 2*szgi в том же масштабе.
szg0*0,2=39,44*0,2=7,888 (кПа),
szg1*0,2=134,6*0,2=26,92 (кПа),
szg1*0,2=271,6*0,2=54,32 (кПа).
Для построения эпюры дополнительного (к природному) вертикального давления szpi (кПа) толща грунтов ниже подошвы фундамента (условная нулевая отметка - 0, 0м) разбивается на элементарные слои толщиной hi = 0,4b (но не более 2,0м), границы которых должны обязательно совпадать с границами слоев грунтов геологического разреза и границей УГВ (только для вариантов на суходоле). Эпюра szpi строится справа от оси фундамента, начиная с отметки 0, 0м - szр0 (подошва фундамента), а затем с учетом коэффициента ai вычисляются все значения szpi=ai*szpo. szpo = P- szgo, где Р = N11 /A - среднее давление на грунт от нормальных постоянных нагрузок (кПа), N11= (Ро + Рп +Рф + Рг + Рв), кН.
szpo = (5600+1570+5,6*12,8*3,6*20)/12,8*5,6- 39,44=12331/71,68-39,44=132(кПа)
szp1=a1*szpo=0,9250*132=122,094 (кПа),szp2=a2*szpo=0,7348*132=96,9949 (кПа),
szp3=a3*szpo=0,5513*132=72,7666 (кПа),szp4=a4*szpo=0,4104*132=54,1766 (кПа),
szp5=a5*szpo=0,3131*132=41,3317 (кПа),szp6=a6*szpo=0,2710*132=35,7733 (кПа).
Таблица 3.5.1
Расчёт для построения, эпюры от собственного веса грунта и эпюры дополнительного вертикального давления.
Коэффициент распределения давления в грунте под подошвой фундамента ai принимается по таблице 3.5.2. - (выборки из таблицы 1 СНиП 2.02.01 - 83) в зависимости от формы подошвы фундамента (соотношения сторон прямоугольного фундамента Кn = l/b) и относительной глубины (от поверхности подошвы фундамента до подошвы каждого элементарного слоя xi= 2zi / b).
Для промежуточных значений этих соотношений величину ai определяют интерполяцией. Все значения szpi и szpb проставляются над соответствующей границей на уровне каждого элементарного слоя на глубине z1,z2 и т.д., где zi+1=zi+hi+1 (значения zi проставляются против границ каждого выделенного подслоя).
Все полученные расчетные значения szgi, 0,2szqi,szpi откладываются на границах слоев грунтов и элементарных слоев в одном масштабе (обычно в 1см -10 кПа).
Нижняя граница сжимаемой толщи под подошвой фундамента (B.C.) находится на пересечении эпюр 0,2szqiи szpi, где по масштабу определяется ее мощность(м) и значение szpвc (кПа) на нижней границе сжимаемой толщи. Если найденная нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое с модулем деформации Е<5000 кПа или такой слой залегает непосредственно ниже B.C., то граница сжимаемой толщи определяется из условия szp?0,1szq.
Величина осадки основания фундамента (S=SSi,м) получается суммированием значений осадки каждого элементарного слоя Si = b*szpсp*hi / Е (см) толщиной hi (см) с модулем деформации Е (кПа) и не должна превышать предельно допустимой, величины Su =1,5 Lpcм, где Lp (м) - расчетный пролет из исходных данных. Среднее дополнительное давление в каждом элементарном слое szpcp определяется как среднеарифметическое значении szpi в его кровле и подошве. Затем заполняется таблица, начиная от подошвы фундамента (глубина 0,0 м) до до нижней границы сжимаемой толщи (B.C.).= 0,8*141,487*1,68/300=0,6339 (см) S2 = 0,8* 121,995*1,68/300=0,5465 (см)= 0,8* 94,5284*1,68/300= 0,4235 (см) S4 = 0,8* 70,6850*1,68/300= 0,3167 (см) S5 = 0,8* 53,1773*1,68/300= 0,2382 (см) S6 = 0,8* 42,9314*1,3/300= 0,1488 (см)
Таблица 3.5.2
Расчет осадки основания фундамента.
Номер расчётного слояГлубина подошвы расчётного слоя от подошвы фундамента Zi, смТолщина слоя hi,смРасчетный удельный вес грунта уi, кН/м3Бытовое давление грунтов ?zqi,кПа. На глубине ziКоэффициент ?=2zi/bКоэффициент ?iДополнительное давление ?zpi на глубине zi,мСреднее дополнительное давление в слое ?zpcp,кпаМодуль деформации грунта Еi*102, кПаОсадка слоя Si, см. Si=b*?zpcp*hi/E. SS<Su, 2,0721<9,9498123456789Su=1,511,681,689,8155,920,600,925122,10127,0503000,56923,361,689,8172,401,200,734896,994109,5473000,49135,041,689,8188,881,800,551372,77284,8833000,38046,721,689,81105,32,400,410454,17363,4723000,28458,401,689,81121,843,000,313141,32947,7513000,21469,701,309,81134,593,460,27135,77238,5513000,134SSi = 2,0721
4. Проектирование свайного фундамента
.1 Определение глубины заложения и предварительное назначение размеров ростверка
В водотоке при глубине менее 3м.следует проектировать свайные фундаменты с низким ростверком. Подошва низкого ростверка располагается на глубине (dp, м):в русле реки - ниже линии местного размыва не менее 1,5м;
Минимальная толщина ростверка hp = 1,2 - 1,5 м. должна выбираться с учетом заделки верха свай (Зсв) в ростверк на величину, равную половине периметра свай (U). Обрез (верх) ростверка располагают на 0,5 м ниже поверхности дна или уровнямеженных вод. Размеры ростверка (bp и lp) по обрезу (верху) предварительно подбирают с учетом минимального уширения размеров надфундаментной части опоры на величину С = 0,15м в каждую сторону. При необходимости развития подошвы ростверка устраивают уступы высотой hy = 0,7- 2,0м и шириной 0,5 hy.
Устанавливаем dp =1,5 м; hp = 1,2 м. Минимальные предварительные размеры ростверка bрmin=2,6+2*0,15=2,9 (м); lpmin=9,8+2*0,15=10,1 (м); Ар=2,9*10,1=29,29(м