Расчет и конструирование фундаментов

σ_zg1 = γ₁∙h₁ = 1,2 ∙22,6 = 27,57 (кПа)                                        

σ_zg2= γ₂∙h₂^’+ σ_zg1=21,7*0,3+27,57=34,08(кПа)                                        

σ_zg3^’   ₌ ∙h₃^’’+ σ_zg2  + 34,08 = 36,87 (кПа)                    

σ_zg4 = σ_zg3^’ + γ_w∙h₃^’’ = 10*0,4+36,87 = 40,87 (кПа)     

σ_zg5 =   σ_zg4+ γ₃∙h₃=40,87+20,7*4,1=125,74   (кПа)

σ_zg6 =   σ_zg5+ γ₄∙h₄^’=125.74+23.5*1=149.24   (кПа)

Дополнительное вертикальное давление непосредственно под подошвой фундамента определяется как разность между  средним давлением по оси фундамента и вертикальным напряжением от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

P₀ = P - s_zg,0= 446.86-149.24 =297.62кПа.

Расчет осадки представим в табличной  форме. h=0,2b=0,2·2.3=0,46м

 

 

 

 

 

 

 

Z, м	ξ=2 z/b	α	σzp,i, кПа	σcрzp,i кПа	Е i, МПа	S i, мм
0	0	1	297,62
0,46	0,4	0.977	290	293,81	18	8,357262
0,92	0,8	0,879	261,608	275,804	18	7,845091
1,38	1,2	0,749	222,9174	242,2627	26	4,770711
1,84	1,6	0,629	187,203	205,0602	26	4,038108
2,3	2	0,53	157,7386	172,4708	26	3,396348
2,76	2,4	0,449	133,6314	145,685	26	2,868874
3,22	2,8	0,383	113,9885	123,8099	26	2,438103
3,68	3,2	0,329	97,91698	105,9527	26	2,086454
4,14	3,6	0,285	84,8217	91,36934	26	1,799273
4,6	4	0,248	73,80976	79,31573	26	1,56191
5,06	4,4	0,218	64,88116	69,34546	26	1,365572
5,52	4,8	0,192	57,14304	61,0121	26	1,201469
5,98	5,2	0,17	50,5954	53,86922	26	1,060809
6,44	5,6	0,152	45,23824	47,91682	26	0,943593
					S=∑Si=43,73358

 

Согласно вычислениям, проделанным  в таблице, получаем, что S=43.73 мм < Sнорм=80 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Реконструкция после 10 лет эксплуатации

Задача  состоит в том, чтобы проверить, выдержит ли рассчитанный ранее фундамент  нагрузку, которая в 1.8 раза превысит исходную, и если нет, то выполнить расчет по уширению подошвы фундамента или устройству свайного фундамента.

Для центрально нагруженного фундамента №1:

_{P0=579,2 кПа}

_{R0=954,23 кПа}

_{k =1,31( П11-01 СНБ 5,01,01-99)}

    _кПа

_{Rнов= R0* k=954,23*1,31=1250 кПа}

_{Рнов ≤ Rнов}

_{979,2 кПа ≤ 1250 кПа}

Условие выполняется 

 

Для центрально нагруженного фундамента №2:

_{P0=285,2 кПа}

_{R0=360,15 кПа}

_{k =1,41( П11-01 СНБ 5,01,01-99)}

    _кПа

_{Rнов= R0* k=360,15*1,41=507,8 кПа}

_{Рнов ≤ Rнов}

_{485,2 кПа ≤ 507,8 кПа}

Условие выполняется 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Основные требования по производству  работ и технике безопасности.

5.1 Возведение оснований и сооружений  производится по проектной документации, утвержденной в установленном порядке, проекту производства работ (ППР), разработанному для конкретного сооружения с резолюцией заказчика, разрешающей начало работ, с учетом норм безопасности при транспортных, грузоподъемных, строительно-монтажных и электротехнических работах.

5.2 Контроль за исполнением требований нормативно-технических документов и проектной документации осуществляется производителем работ.

5.3 ППР составляется на основе  проектной документации и должен  содержать: состав подготовительных работ, технологические схемы организации земляных работ, включая водопонижение или водоотвод, схемы движения механизмов, последовательности устройства оснований, фундаментов и их бетонирования, требования к составу и способу приготовления бетонной и песчано-гравийной смесей и способам их транспортировки и укладки, методы контроля качества устройства оснований и изготовления фундаментов.

5.4 Подготовительные работы включают:

— получение разрешения на производство земляных работ;

— устройство подъездных путей, складов, бытовых помещений, снос ветхих строений, подводка линий электроэнергии и водоснабжения;

— срезку плодородного и растительного  слоев почвы для последующего использования в целях восстановления (рекультивации) нарушенных или малопродуктивных земель, озеленения района застройки и т. д.;

— вертикальную планировку строительной площадки до уровня заданных отметок  с разметкой осей сооружения и фиксированием на местности положения рядов фундаментов.

При наличии на строительной площадке ям, колодцев, других выемок их следует  очистить от мусора, засыпать до уровня планировочной отметки местным грунтом с послойным уплотнением до достижения плотности сухого грунта   ρd > 1,6 т/м3

5.5 При устройстве обноски, разбивке осей котлованов и фундаментов, возведении конструкций подземной части сооружений и т. п. проводятся геодезические работы с составлением актов и приложением исполнительных схем.

5.6 Работы по возведению земляных  сооружений, устройству фундаментов и подземных частей сооружений включают вертикальную планировку конкретного участка строительной площадки согласно генеральному плану и разработку котлована под сооружение.

5.7 Отсыпка насыпей и засыпок  должна производиться, как правило, при оптимальной влажности грунта слоями, толщина которых назначается в зависимости от типа применяемых машин и оборудования для уплотнения грунта с обеспечением плотности укладки грунта 90 %, а для сооружений III класса ответственности — 70 %.

5.8 Непригодный для обратной  засыпки грунт необходимо вывозить  с территории строительства. Временные отвалы грунта, пригодного для обратной засыпки, при соответствующем обосновании допускается устраивать на специальных резервных площадках. Их следует размещать с одной стороны котлована. Поверхность отвалов должна быть спланирована для предотвращения переувлажнения грунта.

5.9 Котлованы, являющиеся основанием  для плитных фундаментов, разрабатываются с недобором по глубине, величина которого составляет от 10 до 30 см в зависимости от применяемого землеройного оборудования.

Оставшийся на дне котлована  защитный слой грунта должен зачищаться вручную непосредственно перед устройством фундаментов.

Перебор грунта при механизированной разработке котлована или ручной доработке защитных слоев не допускается.

5.10 В зимнее время грунт оснований в местах устройства фундаментов следует предохранять от промерзания посредством недобора или поверхностного утепления.

5.11 Запрещается укладка бетона монолитных фундаментов и монтаж сборных фундаментов в разжиженный грунт.

5.12 Коэффициент уплотнения грунта  обратных засыпок и траншей в случаях , не оговоренных проектным решением, должен приниматься равным Kcom  ³ 0,95.

5.13 При устройстве обратных засыпок котлованов и траншей и подсыпок под полы в зимнее время количество мерзлых комьев грунта не должно превышать 1% общего объема грунта засыпок. При этом внутри зданий применять мерзлый грунт не допускается, а укладка грунта во время сильных снегопадов и метелей запрещается.

5.14 Работы по вертикальной планировке  строительных площадок, разработке  котлованов и устройству фундаментов должны выполняться с соблюдением следующих норм техники безопасности:

— в зоне действия землеройных  и монтажных машин и механизмов запрещается присутствие посторонних  людей и выполнение каких-либо работ, не имеющих отношения к осуществляемому технологическому процессу;

— маршруты машин в пределах строительной площадки должны быть регламентированы, а подъездные пути при наличии  ненадежных грунтов усилены инвентарными щитами;

— работы в зоне расположения подземных  коммуникаций (электрокабелей, газопроводов и т. п.) осуществляются при наличии письменного разрешения соответствующих инстанций. К разрешению должен быть приложен план с указанием расположения и глубины заложения коммуникаций. До начала работ в местах расположения подземных коммуникаций должны быть установлены знаки;

— земляные работы вблизи линий подземных  коммуникаций должны производиться  под наблюдением  прораба  или  мастера,  а  непосредственно  около  газопровода  или  кабелей,

находящихся под напряжением, кроме того, под наблюдением представителей газового или электротехнического хозяйств;

— разработка грунта в непосредственной близости от действующих подземных коммуникаций допускается только с помощью лопат; использовать ломы, кирки и пневмоинструмент запрещается;

— перемещение грунта бульдозерами на подъем целесообразно только при уклоне до 10 %;

— запрещается находиться во время  погрузки грунта между землеройной  машиной и транспортным средством;

— во время перерывов экскаватор отводится от края разрабатываемой  выемки не менее, чем на 2 м, а ковш опускается на грунт.

5.15 К работе с электротехническими и пневматическими инструментами допускаются лица, имеющие специальные удостоверения и прошедшие инструктаж по технике безопасности.

 Охрана природной среды.

5.16 Геологическую среду в проектном  решении оснований сооружений  следует рассматривать как часть  природной среды, находящуюся  в сфере деятельности человека, которая включает рельеф, грунты, подземную гидросферу, физические поля, геологические процессы и явления.

5.17 Проектные решения на строительство  оснований и фундаментов не должны допускать ухудшения геологической и природной среды в целом и, как правило, следующих неблагоприятных последствий:

— деградации ландшафтов и микроклимата; исчезновения редких видов растительности, животного мира, кормовых угодий и  заповедников;

— уничтожения малых форм рельефа  и его расчленения;

— возникновения или активизации  опасных геологических процессов;

— водной и ветровой эрозии;

— повреждения сельскохозяйственных угодий и растительности;

— изменения режима сезонного промерзания толщ оснований отапливаемых зданий и сооружений;

— иссушения усадки (дегидратации, термоусадки) минеральных веществ пылеватых фракций в основаниях объектов с горячими технологическими процессами;

— изменения соотношения между  стоками поверхностных и подземных вод, непредусмотренного затопления и подтопления земель;

— изменения обводненности грунтов, приводящей при понижении уровня воды к дополнительной осадке основания, деструкционному разуплотнению органического вещества; при повышении уровня подземных вод в пылевато-глинистых грунтах — к размоканию и изменению конструкции, просадке, выщелачиванию и суффозии грунта.

5.18 В случаях возможных антропогенных изменений среды в проектной документации рекомендуется предусматривать:

а) охранные зоны, в число которых  включаются:

— места питания подземных вод, водоисточники и водозаборы;

— уникальные естественные геологические  разрезы-обнажения, скопления погребенной  флоры и фауны, культурно-исторические образования и др.

б) мероприятия по предупреждению опасных геологических процессов  и по инженерной защите территорий.

5.19 Если возводимые сооружения не исключают возможности загрязнения подземных вод (среды) с превышением предельно допустимых концентраций (ПДК), в проектном решении должны быть предусмотрены мероприятия по их изоляции или локализации, а также проведена экологическая экспертиза принятого проектного решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Литература:

 

            1. Банников Н.Д., Никитенко М.И.  методические указания к курсовому  проектированию по дисциплине  «Механика грунтов, основания  и  фундаменты».Минск, 2006.

            2. СНБ 5.01.01-99.  Основания и фундаменты  зданий и сооружений.

            3. СНБ 5.03.01-02  Бетонные и железобетонные конструкции.

            4. П11-01 к СНБ 5.01.01-99  «Геотехнические реконструкции оснований и фундаментов зданий и сооружений».

            5. П4-2000 к СНБ 5.01.01-99  «Проектирование  и устройство буроинъекционных анкеров исвай».