Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. Расчет осадки свайного ленточного фундамента.

   В основе лежит предположение о распределении напряжений в толще грунтов основания от сосредоточенной нагрузки, расположенной на определенной глубине ниже поверхности грунта. В ленточном фундаменте нагрузка считается приложенной в плоскости острия свай.

Принимается условие , что нагрузка от свай воспринимается массивом грунта основания, ограниченного сверху поверхностью планировки грунта , снизу- плоскостью, проходящей через нижние концы свай , с боков – вертикальными плоскостями , проходящими по наружным граням рядов (в двухрядном ростверке ) или ряда свай , по длине принимается 1 погонный метр ростверка. Напряжения в активной зоне (ниже плоскости острия сваи ) фундамента определяется по формуле:

где P₁- погонная нагрузка на свайный фундамент , кН/м, с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями; - безразмерный коэффициент, в зависимости от приведенной ширины свайного фундамента , приведенной глубины рассматриваемой точки Z/L, приведенного расстояния рассматриваемой точки от оси ленточного свайного фундамента X/L, L- глубина погружения сваи (от подошвы ростверка)

Погонная нагрузка на свайный фундамент  определяется по формуле:

где N₁ – расчетная нагрузка передаваемая на сваю; а – шаг свай ; n_р- число рядов свай; - коэффициент надежности , принимаемый равным 1.1   ;   - осредненное значение удельного веса грунта со сваями в массиве ; d_ф – расстояние от планировочной отметки до плоскости острия сваи; b_м – ширина массива грунта со сваями ( при однорядном размещении свай b_м =d).

  Верхняя граница активной  зоны (В.Г.А.З) сжимаемой толщи  основания находится на уровне острия сваи , нижняя граница активной зоны (Н.Г.А.З) находится на глубине , где напряжения от внешней нагрузки не превышают 10 кПа.

Напряжения  в грунте в плоскости  острия свай не должны превышать расчетного сопротивления грунта  R₁, то есть , здесь , кПа – первое значение напряжения на глубине Z/L=1.01.

Осадка  S, м. ленточных свайных фундаментов с одно- и двухрядным расположением   определяется по формуле :

где P_II- погонная нагрузка на свайный фундамент , кН/м, с учетом веса фундамента в виде массиве грунта со сваями ; Е , , -значения модуля деформации,  кПа, и коэффициента Пуассона грунта  в пределах сжимаемой толщи ,  определяемые для указанного выше фундамента , - коэффициент , принимаемый по номограмме  в зависимости от коэффициента Пуассона  , приведенной ширины фундамента  , и приведенной глубины сжимаемой толщи H_c/L (Н_с- глубина сжимаемой толщи, Н_с= L+h_а.з)

Погонная нагрузка определяется по формуле:

Значение модуля деформации в пределах активной зоны определяется по формуле :

Е=∑Е_i ×h_i/∑ h_i

Где Е_i- модуль деформации отдельных слоев грунта, кПа ;  h_i – мощность слоев однородных грунтов, м.

Расчетная осадка S, м. , не должна превосходить допустимой  S_u , принимаемой по                      ГОСТ 19804-78. страница 38.

Определим расчетное сопротивление  грунта  

= 884,18 кПа

=540,65 кПа

Напряжения в активной зоне:

 

  кН

кПа

Значения напряжений на различной глубине активной зоны даны в таблице 4.10.1

 

Таблица 4.10.1 – Расчет осадки фундамента №4

Z/h		, кПа	Глубина заложения точек  от плоскости острия свай, см
1,01	11,9911	177,2115	4,2
1,05	7,6834	113,5498	21
1,1	5,1905	76,70825	42
1,2	3,3609	49,66935	84
1,3	2,6078	38,5396	126
1,4	2,1806	32,22619	168
1,5	1,8976	28,04385	210
1,6	1,6914	24,9965	252
1,7	1,5332	22,65853	294
1,8	1,4065	20,78608	336
1,9	1,3019	19,24024	378
2,0	1,2137	17,93677	420
2,1	1,1380	16,81803	462
2,2	1,0722	15,8456	504
2,3	1,0142	14,98844	546
2,4	0,9626	14,22587	588
2,5	0,9164	13,5431	630

 

 

 

 

Расчет осадки:

кПа

 

Осадка свайного фундамента равна:

 

S= =0,00955м = 0,95см<S_u=8см

 Условие выполняется.          

 

                                

     

 

 

 

 

 

 

    

 

5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

 

Технико-экономическое  сравнение вариантов позволяет сделать выбор наиболее эффективного варианта.

Экономическое сравнение  выполняется следующим образом. По рассчитанным вариантам определяют объемы, м³: земляных работ, фундамента, подготовки под фундамент, ростверка и свай, обратной засыпки грунта. Для облегчения расчетов объемы работ определяются на один фундамент под колонну. При этом необходимо учитывать указания норм по допускаемой величине крутизны откосов в зависимости от вида грунта и глубины разработки котлована.

 

5.1 Фундамент мелкого заложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Разработка котлована

_{Общий объём котлована  равен:}

2. _{Песчаная  подготовка :}
3. _{Устройство фундамента}

_{Сечение 4}

_{Сечение 3}

_{Сечение 5}

_{Для всего здания:}

4. _{Обратная  засыпка}

5.2 Свайный  фундамент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Разработка котлована

_{Общий объём котлована  равен:}

 

2.  Забивка свай

Сечение 3 и 5

Сечение 4

 

3. Бетонирование ростверка

_{Сечение 4}

_{Сечение 3}

_{Сечение 5}

_{Для всего здания:}

 

4. Обратная засыпка

 

Зная все  объемы строительных работ, можно определить стоимость возведения фундаментов мелкого заложения и свайного. Подобные расчеты производят в соответствии с ЕРЕР применительно к району проектирования. В данном курсовом проекте используются укрупненные расценки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1 - Ведомость объемов и стоимости основных работ по сооружению фундаментов.

 

1 Вариант. Фундаменты мелкого заложения
Наименование работ	Ед.изм.	Объем    работ	Стоимость работ
			Ед.	Общ.
Разработка котлована	м³	4853,7	2	9707,4
Песчаная подготовка	м³	164,8	4,8	791,04
Устройство фундаментов Столбчатых Ленточных	м³	190,034 65,33 124,704	29,6 26,1	1933,768 3254,77
Обратная засыпка	м³	3682,866	2	7365,732
Итого		8891,4		23052,71
2 Вариант. Свайный  фундамент
Разработка котлована	м³	4821,225	2	9642,45
Забивка свай	шт	273	90,3	24651,9
Устройство ж/б ростверков Столбчатых Ленточных	м³	299,22 55,66 243,56	29,6 26,1	1647,54 6356,92
Обратная засыпка	м³	3706,005	2	7412,01
Итого		9099,45		49710,82

 

Вариант с меньшей  стоимостью можно считать наиболее эффективным. В нашем случае это  вариант фундаментов мелкого заложения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Производство работ по устройству фундаментов, сооружаемых в открытых котлованах

 

В данном разделе на основе изученного курса “Технология строительного производства” даются краткие указания по производству работ при устройстве фундаментов, сооружаемых в открытых котлованах, в порядке их технологической последовательности.

 

1.  Подготовительные работы

 

Подготовительные работы предусматривают очистку территории площадки от пней, строений, мусора, планировку территории, устройство водоотводящих сооружений, перенос подземных коммуникаций, устройство временных дорог, подводку электроэнергии для работы машин и освещения, ограждение территории строительства, устройство складских и служебных помещений и т.д.

 

2.  Геодезические работы

 

Перед началом производства работ необходимо произвести разбивку осей зданий, то есть привязку главных разбиваемых линий к координатам строительной сетки, после чего осуществляется разбивка котлована и траншей под фундаменты. Оси главных,  разбивочных линий представляют собой продольные и поперечные оси здания, затем отмеряются расстояния до осей стен или колонн. Эти оси закрепляют на расстоянии 2 – 3 м от бровки котлована на специально установленной обноске, которая устраивается из столбов с прибитыми к ней досками. Верхняя кромка столбиков должна иметь остроконечную поверхность. Верхние концы всех досок должны находиться на одной отметке. Оси стен и котлованов должны быть обозначены и пронумерованы краской, а в доски вбиты гвозди, к которым крепится проволока для переноса границы котлована или оси фундамента в котлован. На поверхности земли контуры котлована отмечают колышками.

 

3.  Разработка грунта

 

Разработка грунта в  котлованах производится механическим (экскаваторами, бульдозерами, скреперами) способом.

В практике  городского строительства наиболее распространенным является механический способ разработки грунта, когда грунт отвозится автомобилями или разработка производится в отвал. Грунт в котлованах не добирается до проектной отметки на 20-25 см.

Выбор механизма для отрывки котлована производится с учетом вида грунта (глина полутвердая). При маловлажных грунтах и неглубоких котлованах в случае, когда отвальный грунт остается на месте постройки, для устройства котлованов могут применяться бульдозеры, экскаваторы с прямой и обратной лопатой и драглайны.

 

4.  Подготовка основания