Основания и фундаменты курсовая

ОГЛАВЛЕНИЕ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ............................................................... 2
1
1.1
Основные параметры здания ......................................................................................... 2
1.2
Таблица нагрузок ............................................................................................................. 3
1.3
Инженерно-геологические условия ................................................................................ 3
ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ...................................................... 6
2
Вычисление дополнительных характеристик ................................................................ 6
2.1
2.1.1
ИГЭ-1.......................................................................................................................... 7
2.1.2
ИГЭ-2.......................................................................................................................... 8
2.2
Построение эпюры расчётных сопротивлений .............................................................. 9
2.3
Выводы ........................................................................................................................... 11
РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ ................................................................... 13
3
3.1
Конструктивные особенности здания ........................................................................... 13
3.2
Фундамент на естественном основании ...................................................................... 13
3.2.1
Определение глубины заложения фундаментов .................................................. 13
3.2.2
Конструирование фундамента ............................................................................... 14
3.2.3
Расчёт фундамента по прочности ......................................................................... 15
3.2.4
Расчёт фундамента по деформациям ................................................................... 17
3.2.5
Расчёт стоимости строительно-монтажных работ ............................................... 20
Фундамент на искусственном основании ..................................................................... 21
3.3
3.3.1
Определение глубины заложения фундаментов .................................................. 22
3.3.2
Конструирование фундамента ............................................................................... 22
3.3.3
Расчёт фундамента по прочности ......................................................................... 24
3.3.4
Расчёт фундамента по деформациям ................................................................... 25
3.3.5
Расчёт стоимости строительно-монтажных работ ............................................... 27
Свайный фундамент...................................................................................................... 28
3.4
3.4.1
Определение глубины заложения ростверка........................................................ 28
3.4.2
Расчёт несущей способности свай ........................................................................ 28
3.4.3
Конструирование свайного фундамента ............................................................... 30
3.4.4
Расчёт ростверка по прочности ............................................................................. 30
3.4.5
Расчёт свайного фундамента по деформациям ................................................... 32
3.4.6
Расчёт стоимости строительно-монтажных работ ............................................... 34
4
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ .............................................................. 35
5
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................. 37
Изм.
Кол.уч
Разраб.
Проверил
Лист
№док
Подп.
Дата
Проектирование фундаментов фабричного корпуса
Стадия
Лист
Листов
КП
1
37
1
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Вариант курсового проекта – 2 (чётный).
Номер схемы сооружения – 2.
Номер инженерно-геологического разреза – 2.
Пролёт l – 9 м.
1.1
Основные параметры здания
Район строительства – г. Псков.
Функциональное назначение здания – фабричный корпус.
Уровень ответственности здания – II (нормальный).
Конструктивная схема здания – полный железобетонный каркас.
Ограждающие конструкции – стеновые панели.
+15.000
0.000
-2.700
4500
4500
9000
À
9000
Á
Â
Рисунок 1.1. Схема здания
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
2
510
Â
9000
3
18000
2
Á
4
9000
380
1
À
6000
6000
5500
6000
6000
6000
6000
500
5500
48000
500
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Рисунок 1.2. Схема расположения колонн
1.2
Таблица нагрузок
Таблица 1 -
Расчётные значения нагрузок на обрез фундамента
1-е сочетание
2-е сочетание
№ фундамента
Размер несущей конструкции (колонны/стены), мм
NII, кН
MII,
кН*м
ТII, кН
NII, кН
MII,
кН*м
ТII, кН
1
2
3
4
600х400
600х400
600х400
400х400
1400
2270
1820
620
-140
 90
180
50
-20
30
35
-
1780
2530
2100
730
-178
 144
220
56
22
31
37
-
1.3
Инженерно-геологические условия
В пределах пятна застройки пробурены 5 геологических скважин, глубиной
12,0 м. Схема расположения скважин и инженерно-геологические разрезы представлены ниже.
Инженерно-геологическим разрезом вскрыты следующие напластования
грунтов:
ИГЭ-1 – суглинок;
ИГЭ-2 – песок средней крупности.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
3
Рисунок 1.3. Схема расположения геологических скважин
Рисунок 1.4. Инженерно-геологический разрез
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
4
Таблица 2 -
Наименование
грунта
(№ ИГЭ)
Суглинок
(9)
Песок
средней
крупности
(13)
Расчётные значения физико-механических характеристик грунтов
I,
I ,
кН/
м3
гра
д
15,1
16,4
 II ,
 II ,
cII,
кПа
кН/м3
гра
д
14
4
17,8
30
-
19,2
s,
Wp
cII,
кПа
кН/м3
16
5
26,9
0,41 0,45
0,3
1
35
-
26,5
0,18
-
W
WL
-
кf ,
см/сут
110-
E,
МПа
7
7000
3,5х1
0-2
3100
0
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
5
2
ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
2.1
Вычисление дополнительных характеристик
Дополнительные производные характеристики грунтов, получаемые расчёт-
ным путём, представлены ниже для каждого вскрытого слоя.
d 
е
 II
1W
– удельный вес скелета грунта, кН/м3;
s d
– коэффициент пористости, д.е.;
d
I p  WL  WP – показатель пластичности, д.е.;
IL 
n
W  WP
– показатель текучести, д.е.;
WL  WP
e
– пористость, д.е.;
1 e
 sb  (1  n)  ( s   w ) – удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды, кН/м3;
где  w  10 кH / м – удельный вес воды;
3
Wsat 
Sr 
mv 
e  w
s
– полная влагоёмкость
W
– степень влажности грунта
Wsat

E
– коэффициент относительной сжимаемости грунта, кПа–1;
2 2
где   1 
– коэффициент, учитывающий отсутствие бокового рас1 
ширения грунта;
  коэффициент Пуассона, принимаемый в соответствии с табл. 3 (табл.
5.10 СП 22.13330.2011);
Таблица 3 -
Значения коэффициента Пуассона для различных видов грунтов
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
6
Грунты
Крупнообломочные грунты
Пески и супеси
Суглинки
Глины при показателе текучести IL:
IL  0
0  I L  0, 25
Коэффициент Пуассона, v
0,27
0,30 – 0,35
0,35 – 0,37
0,20 – 0,30
0,30 – 0,38
0,38 – 0,45
0, 25  I L  1
Примечание: меньшие значения v применяют при большей плотности грунта
2.1.1 ИГЭ-1:
d 
d 
 II
1W
17,8
 12, 62 кН 3
м
1  0, 41
;
е
s d
d
e
26,9  12, 62
 1,13
12, 62
I p  WL  WP
I p  0, 45  0,31  0,14
По ГОСТ 25100-95 грунт суглинок;
IL 
IL 
W  WP
WL  WP
0, 41  0,31
 0, 71
0, 45  0,31
По ГОСТ 25100-95 грунт – суглинок – находится в мягкопластичном состоянии (3, стр.5:
0,50  I L  0,75 ).
n
n
e
1 e
1,13
 0,53
1  1,13
 sb  ( s   w )  (1  n)
 sb  (26,9  10)  (1  0,53)  7,94
Wsat 
e  w
s
Wsat  1,13
10
 0, 42
26,9
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
7
W
Wsat
Sr 
2 2
  1
1 
2  0,35
  1
 0,6;
1  0,35
2
mv 

E
0, 6
 0,86 х104 1
кПа
7000
m 
2.1.2 ИГЭ-2:
d 
d 
 II
1W
19, 2
 16, 27 кН 3
м
1  0,18
s d
d
е
26,5  16, 27
 0, 63
16, 27
По ГОСТ 25100-95 песок средней плотности;
e
e
1 e
n
n
0, 63
 0,39
1  0, 63
 sb  (1  n)  ( s   w )
 sb  (26,5  10)  (1  0,39)  10,1
Wsat 
e  w
s
Wsat  0, 63
10
 0, 24
26,5
Sr 
W
Wsat
Sr 
0,18  26,5
 0, 76 песок влажный
0, 63 10
,
2 2
  1
1 
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
8
2   0, 27 
  1
 0,8;
1  0, 27
2
mv 
m 
2.2

E
0,8
 0, 26 х104 1
кПа .
31000
Построение эпюры расчётных сопротивлений
Расчётное сопротивление грунтов определяется в соответствии с п. 5.6.7
СП 22.13330.2011:
R
где
 с1   с 2
k
c1 и 
M  k  b    M  d    (M  1)  d    M  с 

z
II
q
I
/
II
q
/
II
C
II
c2 – коэффициенты условий работы, принимаемые по табли-
це 5.4 СП 22.13330.2011;
k – коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (II и cII) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1,
если они приняты по таблицам приложения Б СП 22.13330.2011;
My, Mq, Mc – коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 СП 22.13330.2011;
kz – коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz = z0/b +
0,2 при b
z0 = 8 м);
b – ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной hn допускается увеличивать b на 2hn);
II – осреднённое расчётное значение удельного веса грунтов, залегающих
ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учётом
взвешивающего действия воды), кН/м3;
 II/ – то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м;
сII – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа;
d1 – глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от
уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних
фундаментов от пола подвала. При плитных фундаментах за d1 принимают
наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки;
db – глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м
(для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимается равным 2 м);
d1  hs 
hcf   cf
 II/
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
9
здесь hs – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны
подвала, м;
hcf – толщина конструкции пола подвала, м;
cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м2;
При бетонной или щебёночной подготовке толщиной hn допускается увеличивать d1 на hn.
Средневзвешенное значение удельного веса грунтов определяется по следующей формуле:
 h
 II   IIi i
h
i
Таблица 4 -
Значения табличных коэффициентов для грунтов
 II
№ ИГЭ
сII
с1
с2
k
M
Mq
Mc
kz
Суглинок (№ 9)
16
5
1,1
1
1
0,36
2,43
4,99
1
Песок средней крупности (№
35
1,4
1,26
1
1,68
7,71
9,58
1
13)
Значения глубины d, где выполняется определение расчётных сопротивлений грунтов, назначается на 0,5 м выше и ниже границы между слоями.
d1=3,5+0,5=4 м
R1 
1,11, 0
  0,36 11 7,94  2, 43  4 16,31  4,99  5   205 кПа ;
1, 0
 II 
17,5  3,5  7,94  0,5
 16,31 кН 3 ;
м
3,5  0,5
d2=9-0,5=8,5 м
R2 
1,11, 0
  0,36 11 7,94  2, 43  8,5 11,88  4,99  5   301 кПа ;
1, 0
 II 
17,5  3,5  7,94  (5,5  0,5)
 11,88 кН 3
м
3,5  (5,5  0,5)
d3=3,5+5,5+0,5=9,5 м
R3 
1, 4 1, 26
 1, 68 1110,1  7, 71 9,5 11,58  9,58  0   1526 кПа ;
1, 0
 II 
17,5  3,5  7,94  5,5  0,5 10,1
 11,58 кН 3 ;
м
3,5  5,5  0,5
d4=3,5+5,5+3-0,5=11,5 м
R 
1, 4 1, 26
 1, 68 1110,1  7, 7111,5 11,32  9,58  0   1800 кПа ;
1, 0
 II 
17,5  3,5  7,94  5,5  10,1  2,5
 11,32 кН 3
м
3,5  5,5  3  0,5
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
10
Результаты расчётов для наглядного отображения представлены в табличном виде (табл. 5).
Таблица 5 -
Результаты расчёта расчётных сопротивлений грунтов
№ точки
№ ИГЭ
d1, м
R, кПа
1
2
3
4
9
9
13
13
4
8,5
9,5
11,5
205
301
1526
1800
Рисунок 2.1. Эпюра расчётных сопротивлений грунтов основания
2.3
Выводы
На рассматриваемой площадке строительства здания фабричного корпуса в
г. Пскове произведены инженерно-геологические изыскания путём бурения пяти
скважин, глубиной до 12 м.
В пределах площадки залегают следующие виды грунтов:
ИГЭ-1 – суглинок;
ИГЭ-2 – песок средней крупности.
По результатам оценки инженерно-геологических условий делаем вывод о
возможности строительства проектируемого сооружения на рассматриваемой
площадке и выборе несущего слоя основания. Напластование грунтов состоит из
суглинка, песка средней крупности. При проектировании фундамента на есте-
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
11
ственном основании несущим слоем будет являться суглинок, а при проектировании свайного фундамента целесообразно применение свай с опиранием на песок.
Установившийся уровень грунтовых вод зафиксирован на отметке -2.000.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
12
3
РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ
3.1
Конструктивные особенности здания
Проектируемое сооружение – производственное одноэтажное здание. За
относительную отметку 0,000 м принята отметка чистого пола фабричного корпуса, что соответствует абсолютной отметке +12,000 м.
Планировка территории выполняется подсыпкой гравийно-галечниковыми
грунтами до относительной отметки -0,100 м, что соответствует абсолютной отметке +12,100 м. Почвенно-растительный слой подлежит полному удалению с последующей рекультивацией.
Фабричный корпус представляет собой производственное здание с полным
железобетонным каркасом. Основными несущими конструкциями здания являются
сборные железобетонные колонны.
В осях «Б»-«В» расположен подвал, глубиной 2,7 м от уровня чистого пола.
В соответствии с таблицей Д.1 СП 22.13330.2011 для всего сооружения
принимается предельные значения деформаций:

Максимальная осадка su=10 см;

Относительная разность осадок (Δs/L)u=0,002.
При вариантном проектировании фундаментов принимается наиболее
нагруженный фундамент №2 (табл.1).
При расчёте фундаментов на прочность значения нагрузок принимаются с
осреднённым коэффициентом надёжности по нагрузке f =1,2.
3.2
Фундамент на естественном основании
3.2.1 Определение глубины заложения фундаментов
Нормативная глубина сезонного промерзания для г. Пскова составляет 1,0 м. Расчётное значение глубины промерзания определится:
d f  d fn  kh   c  1 0, 4 1  0, 4 м.
С учётом инженерно-геологических условий (насыпной слой составляет 3,5 м) принимаем заложение фундамента на глубине: d  4 м . Расчётное
сопротивление грунта на этой глубине составляет: R = 205 кПа. Расчёт будем
производить для наиболее нагруженного фундамента №2.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
13
3.2.2 Конструирование фундамента
1. R = 205 кПа;
2. Требуемая площадь подошвы фундамента:
Aтр 
N02
2530

 20, 24 м2 ;
R0   m d f 205  20  4
3. Принимаем размеры подошвы:
b
А
20, 24

 3,8  3,9 м, l  3,9 1, 4  5, 4 м;
1,5
1, 4
Фактическая площадь подошвы фундамента:
Aф  l  b  5, 4  3,9  21,06 м2  Aтр  20, 24 м2 ;
4. При Аф=21,06 м2 R:
R1 
1,11, 0
  0,36 1 3,9  7,94  2, 43  4 16,31  4,99  5   214 кПа ;
1, 0
5. Давление:
p
N II
2530
 d f  m 
 4  20  200,13кПа  R  214кПа ;
b l
3,9  5, 4
Дополнительная проверка с учетом действия моментов:
p
N
M
 d f  m 
 1, 2  R
A
W
hf=3,9 м
M  M II  Q  h f  144  31 3,9  264,9
W
b  l 2 3,9  5, 42

 18,95
6
6
p
2530
264,9
 4  20 
 214,11кПа  1, 2  R  1, 2  214  256,8кПа
21, 06
18,95
Определение собственного веса фундамента:
NфII  Vф   жб ,
где Vф – объем фундамента, м3;
жб – удельный вес железобетона, равный 24 кН/м3.
Vф  5, 4  3,9  0,6  4,5  3,3  0,6  1,5 1, 2  2,7  26, 41м3 ;
N фII  26, 41 24  633,84кН .
Вес грунта, находящегося на ступенях фундамента:
N грII  Vгр   II
где Vгр – объем грунта, находящегося на ступенях фундамента, м3;
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
14
II – удельный вес грунта, находящегося на ступенях фундамента, кН/м 3 (II=20,5
кН/м3 удельный вес грунта засыпки).
Vгр  (5, 4  3,9  4  26, 41) / 2  28,92 м3
N грII  28,92  20,5  592,86кН .
Определение среднего давления р по подошве фундамента и сравнение его с расчетным сопротивлением грунта основания R:
A
R
2700
400
2530  633,84  592,86
 178,38 кН 3  214 кН 3 .
м
м
21, 06
b=3900
p
N0II  NфII  N грII
3300
1200
p
600
1500
600
-4.000
600
4500
l=5400
Рисунок 3.1. Конструкция фундамента
3.2.3 Расчёт фундамента по прочности
Расчет материала фундамента на прочность осуществляют в том случае, когда
применяется нетиповой монолитный железобетонный фундамент. При этом стремятся максимально использовать прочность материала при минимальном его расходе.
Расчет на продавливание подошвы фундамента.
Для железобетонных фундаментов строим пирамиды продавливания посредством
проведения наклонных сечений под углом 45 от основания подколонника или низа
колоны в подколоннике до пересечения с арматурой.
В каждой из пирамид рассматривается, как правило, одна наиболее нагруженная
ее грань.
Расчет сводится к удовлетворению условия:
Fпр  Fbult
FпрkRpbсрh0 ,
где Fпр - расчетная продавливающая сила, кН;
Fпр=1,2pAпр ;
Aпр - часть площади подошвы фундамента, находящаяся за пределами нижней грани
пирамиды продавливания, м2;
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
15
Rp - расчетное сопротивление бетона при растяжении, кПа;
bср - средняя линия наклонной грани (трапеции);
b ср 
bн  bв
,м;
2
h0 - высота пирамиды продавливания, считая от арматуры, или полезная высота фундамента, м;
k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.
Проектируется фундамент стаканного типа из бетона класса B12.5.
Характеристики бетона:
 b 2  1.0 при эксплуатации бетона в условиях высокой влажности в соответствии с
табл. 15 [4];
Rb  1.0  7.5  7.5МПа ; Rbt  1.0  0.66  0.66МПа .
Расчёт на продавливание.
Продавливающая сила:
Fпр  Aпр  pпр  Aпр  p2   f  7, 76 178,38 1, 2  1661кН , где
Aпр = 7,76 - часть площади подошвы фундамента, находящаяся за пределами нижней
грани пирамиды продавливания (определено из чертежа),
p 2 = 178,38- реактивное давление грунта от нагрузок 2 группы предельных состояний.
Проверка прочности на продавливание:
  Rbt  bср  h0  1.0  0.66 103  2.35 1.15  1784Н  Fпр  1661кН , где
 - коэффициент, принимаемый для тяжёлых бетонов равным 1.0,
bср 
bв  bн 3.5  1.2

 2.35 м - средняя линия наклонной грани пирамиды продавливания,
2
2
h0 = 1150 мм - полезная высота сечения, принятая при толщине защитного слоя 50 мм.
В соответствии с п. 8.2.2 [3] расчёт на действие поперечной силы можно не производить, поскольку выполняется условие:
b 3900

 0, 72  0.5
a 5400
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
16
1150
45°
45°
3500
b=3900
45°
45°
50
3800
l=5400
Рисунок 3.2. Расчётная схема для расчёта на продавливание.
3.2.4 Расчёт фундамента по деформациям
Выполняется методом послойного суммирования.
Целью расчета является ограничение абсолютных перемещений фундаментов и
подземных конструкций такими пределами, при которых гарантировалась бы нормальная эксплуатация сооружения и не снижалась бы его долговечность.
Расчет сводится к удовлетворению условия:
SSu
где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;
Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения.
Осадка основания S может быть рассчитана различными методами, и в частности с
использованием схемы в виде линейно деформируемого полупространства или слоя,
методом эквивалентного слоя, предложенным Н. А. Цытовичем, или же методом ограниченной сжимаемой толщи (Б. И. Далматова).
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
17
Определение осадки фундамента методом послойного суммирования.
Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле:
n
 zpi h i
i 1
Ei
S  
,
где -безразмерный коэффициент, равный 0,8;
zp.i - среднее, значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м
слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней zi-1 и нижней zi границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
hi и Еi – соответственно толщина и модуль деформации i-гo слоя грунта;
n - число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.
Для построения эпюр zg и zp разбивают толщу грунта ниже подошвы фундамента
на элементарные слои. При однородном основании высота элементарного слоя h i может
быть принята равной 0,4b, а при неоднородном основании, принимают h i0,4b таким образом, чтобы одна из точек находилась на границе двух различных по составу грунтов.
В нашем случае высота элементарного слоя hi=0,43,9=1,56 м.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента zg 0 при планировке срезкой определится по формуле:
zg 0=d
zg 0=17,5х3,5+7,94х0,5=65,22.
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта zg на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле:
n
 zg   d n    i hi ,
i 1
где i и hi – удельный вес и толщина i-го слоя грунта.
Дополнительное вертикальное давление на основание на уровне подошвы фундамента определяют по формуле:
p0  p   zg 0  178,38  65, 22  113,16кПа ,
где p – среднее давление под подошвой фундамента.
Дополнительные вертикальные нормальные напряжения на глубине z от подошвы
фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определятся
по формуле:
 zpi   i  p 0 .
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
18
где  - коэффициент, принимаемый по табл. 1 прил. 2 СНиП в зависимости от формы
подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента =l/b и относительной глубины =2z/b.
Нижняя граница сжимаемой толщи основания условно находится на глубине z=H с там,
где zp=0,2zg, если модуль деформации этого слоя или непосредственно залегающего
под этой границей больше или равен 5 МПа. Если же E<5 МПа, то граница сжимаемой
толщи определяется исходя из условия zp=0,1zg.
Для удобства вычисления конечной осадки определяемые величины сведены в таблицу.
Таблица 4. Расчёт осадки фундамента
Грунт
Суглинок
sb=7,94
кН/м3
№
zi
hi
=l/
b
=2z/
b

zp
0
0
0
1,38
0
1
113,1
6
1,5
6
3,1
2
4,6
8
1,5
6
1,5
6
1,5
6
1,38
0,8
1,38
1,6
1,38
2,4
6,2
4
1,5
6
1,38
3,2
1
2
3
Песок
средней
крупности
sb=10,1
кН/м3
4
0,84
6
0,52
8
0,32
2
0,20
8
95,69
104,4
2
77,61
59,73
77,71
89,99
36,39
48,06
102,3
8
z
g
13,0
4
15,5
2
18,0
0
20,4
8
23,48
29,94
118,1
4
23,6
3
0,00
1
s=
0,04
2
zpi
zg
65,22
si
E
0,00
0
0,01
9
0,01
4
0,00
9
7000
3100
0
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
19
Мощность сжимаемого слоя Нс = 6,24 м (Е>5 МПа).
0,000
-2,000
4000
3900
-4,000
0
113,16
1560
65,22
1
95,69
2
89,99
1560
59,73
Hc=6240
1560
77,61
3
102,38
1560
36,39
-10,240
4
23,48
118,14
z
Рисунок 3.3. Схема по определению осадки фундамента методом послойного суммирования
Проверка осадки фундамента:
S  6, 24см  Su  10см , где Su  10см - допускаемая осадка для здания с полным железобетонным каркасом.
3.2.5 Расчёт стоимости строительно-монтажных работ
При расчёте технико-экономических показателей использовались укрупнённые
единичные расценки, приведённые в табл. 3 [5] и прил. 3 [6].
Особенности технического решения фундамента и производства работ:
 крепление котлована не требуется, принимается уклон откосов 1:1;
 водоотлив осуществляется из приямков;
 устраивается подстилающий слой из бетона толщиной 100 мм.
Таблица 5. Объемы работ и конструкций.
№
п/п
1.
2.
Наименование работ и конструкций
Отдельный железобетонный монолитный
Подсчёт объемов
Vф  26, 41м3
фундамент под колонну
Подстилающий слой из бетона толщиной
Vпс  a  b  0,1  3,9  5, 4  0,1  2,11м3
100мм
3. Разработка грунта под фундамент
Vгр  26, 41м3
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
20
Водоотлив при среднем притоке воды,
4.
V  26, 41м3
количество мокрого грунта менее 50%
Таблица 6. Стоимость работ по устройству отдельного монолитного фундамента под
сборную колонну.
Стоимость работ, р.
№
Виды работы, элемент
Ед.
Кол-
п/п
конструкции
изм.
во
единичная
общая
Разработка грунта под
фундаменты промышленных
зданий при глубине котлована
более 2 м, при разработке мокрых грунтов.
На каждые 0,5 м глубины заложения фундаментов стоимость
земляных работ увеличится на
10%:
d=4 м
4-2=2 м, увеличив. 3,6*10%=0,36
р.;
при ширине котлована более 1 м
стоимость земляных
работ повышается на 7%:
3,6*7%=0,25 р.;
При разработке мокрых грунтов
вводятся поправочные коэффициенты. При объеме мокрого
грунта (ниже уровня подземных
вод) менее 50% от общего объема грунта Ка = 1,25:
3,6*1,25=4,5 р.
0,36+0,25+4,5=5,11 р.
6. Водоотлив
При отношении мокрого грунта
(ниже УПВ) к глубине котлована
до 0,5
7. Подстилающий слой из бетона
м3
26,41
5,11
134,96
м3
26,41
0.95
25,06
м3
2,11
34.73
73,28
8. Фундамент
м3
26,41
31.10
821,35
5.
ИТОГО:
3.3
1054,65
Фундамент на искусственном основании
Выбор материала подушки
В качестве материала для искусственного основания принимаем песок средней
крупности сложения в теле подушки.
Удельный вест твёрдых частиц грунта принимаем  s  26.5 кН м3 , угол внутреннего
трения II=35 град.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
21
Удельный вес скелета грунта в этом случае:
е
 s   ск

26.5
  ск  s 
 16.7 кН м3 , что больше минимально рекомендуемой ве ск
e  1 0.6  1
личины  скmin  16.5 кН м3 согласно [1].
d 
e
 II
1W
, d 
19, 2
 16, 27 кН 3 ,
м
1  0,18
26,5  16, 27
 0, 63 , по ГОСТ 25100-95 песок средней плотности;
16, 27
Удельный вес грунта подушки с учётом взвешивающего действия воды:
 sb  (1  n)  ( s   w ) ,  sb  (26,5  10)  (1  0,39)  10,1,
где n - объём пор, вычисляемый по формуле:
n
e
0, 63
, n
 0,39 .
1  0, 63
1 e
3.3.1 Определение глубины заложения фундаментов
Аналогично п. 3.2.1 принимаем глубину заложения подошвы фундамента d  4 м .
3.3.2 Конструирование фундамента
Определение расчётного сопротивления грунта основания
В соответствии с табл. 1 прил. 3 [2] расчётное сопротивление принятого грунта осно-
вания применительно к фундаменту, имеющему ширину b0  1м и глубину заложения
d0  2 м , составляет R0  500кПа .
1. Требуемая площадь подошвы фундамента:
Aтр 
N 02
2530

 6, 02 м 2 .
R0   m d  c 500  20  4
2. Принимаем размеры подошвы:
b
А
6, 02

 2,1 м, l  2,11, 4  2,9  3 м;
1,5
1, 4
Фактическая площадь подошвы фундамента:
Aф  l  b  2,1 3  6,3 м2  Aтр  6,02 м2 ;
3. Давление подошвы фундамента на грунт:
p
N II
2530
 d f  m 
 4  20  481, 6кПа ;
bl
2,1 3
4. Уточнённое значение расчётного сопротивление грунта подушки:

b  b0 
2,1  1

'
R  R0  1  k1 
  k2   II (d  d0 )  500  1  0,125 
  0, 25 16,31 (6  4)  577кПа ,
b
1

0


где b - ширина подошвы фундамента;
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
22
k1  0,125 - коэффициент, принимаемый для песчаных оснований (кроме пылеватых песков);
k2  0, 25 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными
и песчаными грунтами – 0,25;
II’ – расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, кН/м3.
5. Природное напряжение на уровне подошвы фундамента:
zg 0=d
zg 0=17,5х3,5+7,94х0,5=65,22 кПа;
6. Дополнительное давление:
p0  p   zg 0  481, 6  65, 22  416,38кПа ;
7. Принимаем толщину висячей подушки hп  1,5 м и проверяем условие прочности
по грунт
на уровне кровли слабого подстилающего слоя.
 Природное напряжение на уровне низа подушки:
 zg   zg 0   sb  hn  65, 22  10,11,5  80,37 кПа ;
 Для данных размеров фундамента и толщины подушки коэффициенты η и ζ определяются  l b  3 2,1  1, 43 ;
  2  z b  2 1,5 2,1  1, 43 ;
 Дополнительное вертикальное напряжение на уровне низа подушки:
 zp    p0  0,599  416,38  249, 4кПа ,
где  - определяется в зависимости от η и ζ по табл. 6.3 [3];
 Площадь подошвы условного фундамента:
Ay  N02 /  zp  2530 / 249, 4  10,14 м2 ;
Ширина условного фундамента:
l b
3  2,1
 l b 
 3  2,1 
by  
 
 2, 77 м ;
  Ay 
  10,14 
2
2
 2 
 2 
2

2
Величина расчётного сопротивление на уровне кровли слабого слоя:
 c1 c 2
[ M y  k z  by   2  M q  d1   '2  M c  c2 ] 
k
1, 4 1, 26

 [1, 68 1 2, 77  7,94  7, 71  5,5 14, 02  9,58  0]  1114 кПа
1
Rz 
где  2 - средневзвешенное значение удельных весов грунтов, залегающих выше по-
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
23
дошвы условного фундамента:
 2/ 
3,5 17,5  (0,5  1,5)  7,94
 14, 02 ;
3,5  0,5  1,5
Проверка прочности:
 zg   zp  80,37  249, 4  329, 77 кПа  Rz  1114кПа
3.3.3 Расчёт фундамента по прочности
Расчет на продавливание подошвы фундамента
Для железобетонных фундаментов строим пирамиды продавливания посредством
проведения наклонных сечений под углом 45 от основания подколонника или низа
колоны в подколоннике до пересечения с арматурой.
В каждой из пирамид рассматривается, как правило, одна наиболее нагруженная
ее грань.
Расчет сводится к удовлетворению условия:
Fпр  Fbult
FпрkRpbсрh0 ,
где Fпр - расчетная продавливающая сила, кН;
Fпр=1,2pAпр ;
Aпр - часть площади подошвы фундамента, находящаяся за пределами нижней грани
пирамиды продавливания, м2;
Rp - расчетное сопротивление бетона при растяжении, кПа;
bср - средняя линия наклонной грани (трапеции);
b ср 
bн  bв
,м;
2
h0 - высота пирамиды продавливания, считая от арматуры, или полезная высота фундамента, м;
k - коэффициент, принимаемый для тяжелых бетонов равным 1.
Проектируется фундамент стаканного типа из бетона класса B12.5.
Характеристики бетона:
 b 2  1.0 при эксплуатации бетона в условиях высокой влажности в соответствии с
табл. 15 [4];
Rb  1.0  7.5  7.5МПа ; Rbt  1.0  0.66  0.66МПа .
Расчёт на продавливание.
Продавливающая сила:
Fпр  Aпр  pпр  Aпр  p2   f  0, 63  481, 6 1, 2  364кН , где
Aпр = 0,63 - часть площади подошвы фундамента, находящаяся за пределами нижней
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
24
грани пирамиды продавливания (определено из чертежа),
p 2 = 481,6 - реактивное давление грунта от нагрузок 2 группы предельных состояний.
Проверка прочности на продавливание:
  Rbt  bср  h0  1.0  0.66 103 1.75  0.55  635Н  Fпр  364кН , где
 - коэффициент, принимаемый для тяжёлых бетонов равным 1.0,
bср 
bв  bн 2.3  1.2

 1.75 м - средняя линия наклонной грани пирамиды продавливания,
2
2
h0 = 550 мм - полезная высота сечения, принятая при толщине защитного слоя 50 мм.
В соответствии с п. 8.2.2 [3] расчёт на действие поперечной силы можно не производить поскольку выполняется условие:
b 2100

 0, 7  0.5
a 3000
3.3.4 Расчёт фундамента по деформациям
Расчёт производится аналогично приведённому в п. 3.2.4.
В нашем случае высота элементарного слоя hi=0,42,1=0,8 м.
Таблица 4. Расчёт осадки фундамента
Грунт
Грунт подушки
Суглинок
sb=7,94
кН/м3
№ zi
0 0
1 0,8
2 1,5
3 2,3
4 3,1
5 3,9
6 4,7
7 5
hi =l/b =2z/b 
E
zp
zpi
zg zg si
0 1,43
0
1 416,38
65,22 13,04 0,000
0,8 1,43 0,8 0,849 353,65 385,02 73,30 14,66 0,008 31000
0,7 1,43 1,43 0,599 249,41 301,53 80,37 16,07 0,005
0,8 1,43 2,2 0,375 156,13 202,77 86,72 17,34 0,019
0,8 1,43 3,0 0,244 101,41 128,77 93,07 18,61 0,012
0,8 1,43 3,7 0,168 69,77 85,59 99,43 19,89 0,008 7000
0,8 1,43 4,5 0,121 50,54 60,15 105,78 21,16 0,005
0,3 1,43 4,8 0,107 44,50 47,52 108,16 21,63 0,002
Песок сред- 8 5,8 0,8 1,43
ней крупно9 6,6 0,8 1,43
сти sb=10,1
10 7,4 0,8 1,43
кН/м3
5,5
0,083 34,48 39,49 116,24 23,25 0,001
6,3
0,065 27,22 30,85 124,32 24,86 0,001 31 000
7,0
0,052 21,70 24,46 132,40 26,48 0,0005
s= 0,061
Проверка осадки фундамента:
S= 6,1 см < Su = 10 см, где Su  10см - допускаемая осадка для здания с железобетонным
каркасом.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
25
4000
-0.100
3000
93,07
101,41
99,43
69,77
105,78
108,16
50,54
44,50
116,24
34,48
124,32
27,22
132,40
hn=1500
700
800
5900
156,13
800
86,72
800
249,41
800
80,37
300
353,65
800
73,30
800
416,13
800
65,22
800
-4.000
21,70
z
Рисунок 3.4. Схема по определению осадки фундамента на искусственном
основании
550
методом послойного суммирования
2300
b=2100
50
2700
l=3000
Рисунок 3.4. Расчётная схема для расчёта на продавливание
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
26
3.3.5 Расчёт стоимости строительно-монтажных работ
Таблица 11. Объёмы работ и конструкций
№
Наименование работ и
п/п
конструкций
1.
2.
3.
4.
Подсчёт объёмов
Отдельный железобетонный мо- Vф  8.64 м3
нолитный фундамент под колонну
Песчаная подушка
Vп  78 м 3
h
1.5
Vгр  Vф  Vф  п  8.64  8.64 
 11.88 м3
d
4
Водоотлив при среднем притоке V  Vф  8.64 м3
воды, количество мокрого грунта
менее 50%
Разработка грунта под фундамент
Таблица 12. Стоимость работ по устройству отдельного фундамента на песчаной
подушке под сборную колонну
№
Виды работы, элемент
Ед.
Кол-
п/п
конструкции
изм.
во
единичная
общая
1.
2.
3.
Фундамент
Песчаная подушка
Разработка грунта под
фундаменты промышленных зданий при глубине котлована более 2
м, при разработке мокрых
грунтов.
На каждые 0,5 м глубины
заложения фундаментов
стоимость земляных работ увеличится на 10%:
d=4 м
4-2=2 м, увеличив.
3,6*10%=0,36,
0,36*4+3,6=5,04 р.
При разработке мокрых
грунтов вводятся поправочные
коэффициенты.
При объеме мокрого грунта (ниже уровня подземных вод) менее 50 % от
общего объема грунта Ка
= 1,25: 5,04*1,25=6,3 р.
Водоотлив
При отношении мокрого
грунта (ниже УПВ) к глубине котлована до 0,75
ИТОГО:
м3
м3
м3
8,64
78
11,88
31,10
7,2
6,3
268,7
561,6
74,84
м3
8,64
0,95
8,21
4.
Стоимость работ, р.
913,35
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
27
Свайный фундамент
3.4
3.4.1 Определение глубины заложения ростверка
Подошву ростверка располагаем ниже расчётной глубины промерзания, определённой в
п. 3.2.1. Следовательно, глубина заложения ростверка составит: d g  4, 0 м .
Выбор типа, длины и марки сваи
Поскольку грунты, в которые будет погружаться свая относятся к сжимаемым по [1],
то по характеру статической работы данную сваю можно отнести к висячим сваям
Заделку сваи в ростверк принимаем равной  z  5см .
В качестве несущего слоя грунта принимаем слой №3.
Длина сваи определяется:
L   z   hgi  hz  0,05  5  1,5  6,55 м ,
где  hgi - мощности прорезаемых слоёв грунта, расположенных выше несущего;
hz - величина заделки сваи в несущий слой.
Руководствуясь табл. 9.1 [3] принимаем сваю С7-30. Размеры поперечного сечения
данной сваи: 300×300, длина: 7 м, марка бетона: B15, сечение продольной арматуры:
4Ø12 класса А-I.
3.4.2 Расчёт несущей способности свай
1. По материалу сваи:
FRm   c     b  Rb  Ab  Rsc  As   1.0 1.0  1.0  8.5 103  0.09  225 103  4.52 104  
 867кН
где  c - коэффициент условий работы сваи, принимаемы при размере поперечного сечения сваи d  0.2 м равным 1.0;
 - коэффициент продольного изгиба, при низком ростверке равен 1.0;
 b - коэффициент условий работы бетона, равный 1.0 для забивных свай;
Rb - расчётное сопротивление сжатию бетона сваи;
Ab - площадь поперечного сечения сваи;
Rsc - расчётное сопротивление арматуры на сжатие;
As - площадь поперечного сечения арматуры.
2. По грунту:
Fd   c    cR  R  A  u    cf  fi  hi   1.0  (1.0  4000  0.09  1.2 1.0  (5.5 1.5 
5.5 1.5  7  2  35.35 1.95))  479,32кН
где R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи; определяется по
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
28
табл. 1 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;
A - площадь поперечного сечения сваи;
u - периметр поперечного сечения сваи;
f i - расчётное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи, определяется по
табл. 2 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;
hi - толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью;
 cR ,  cf - коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и по боковой поверхности сваи – по табл. 3 (принимаем погружение свай дизельными молотами).
Несущая способность сваи определяется:
FRS 
Fd
k

479,32
 342,37 кН ,
1, 4
где  k - коэффициент надёжности, зависящий от способа определения несущей способ-
9800
1500
3000
1950
2000
5500
1500
8000
6250
4750
3500
ности сваи (для расчётного метода равен 1.4).
Рисунок 3.5. Схема к определению несущей способности сваи по грунту
3.4.3 Конструирование свайного фундамента
Минимальное расстояние между осями висячих свай в кусте принимается не менее
3d. Расстояние в свету от края сваи до края ростверка должно быть не менее 10 см. При
центрально нагруженном фундаменте верхние концы железобетонных свай заделываются в ростверк на 5 см. Ростверки армируются в соответствии с расчетом. Поверху
свай обычно укладывается арматурная сетка. Габаритные размеры ростверка в плане
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
29
кратны 0,3 м, по высоте – 0,15 м, что позволяет использовать унифицированные опалубки для ростверка.
Условное давление под подошвой ростверка:
pg 
FRS
 3d 
2

342,37
 422, 68кПа .
(3  0,3) 2
где d=0,3 м – диаметр или поперечная сторона сваи.
Ориентировочная площадь подошвы ростверка:
Ag 
N 02   f
pg   ср  d p   f

2530 1, 2
 9, 07 м 2 .
422, 68  20  4 1,1
где d p - глубина заложения ростверка.
 m  20кн / м 3 - средний удельный вес материала ростверка и грунта на его ступенях.
 f  1,1 - коэффициент перегрузки.
Приближённый вес ростверка и грунта на его уступах:
N g   f  Ag   m  d p  1,1 9, 07  20  4  798,16кН .
Требуемое число свай:
np 
 N    N    2530 1.2  798,16   11, 2 .
02
f
g
FRS
342,37
Следовательно, принимаем 12 свай.
Проверка давления на сваю
Уточняем вес ростверка:
N g   c  Ap  d p   m  1,1 7.36  0.8  20  129.54кН .
Уточняем вес грунта на уступах ростверка:
N gg   f  Ag  (d p  hg )   1  1,1 7,36  (4  0,8) 17,5  453, 4 кН
Проверка давления на сваю:
Np 
 N    N  N    2530 1, 2  129,54  453, 4   301,58кН  F  342,37кН .
02
f
g
gg
np
12
RS
3.4.4 Расчёт ростверка по прочности
1. Ростверк конструируется из бетона класса прочности B25 Характеристики бетона:
 b 2  1.0 при эксплуатации бетона в условиях высокой влажности в соответствии с
табл. 15 [4];
Rb  1.0 14.5  14.5МПа ; Rbt  1.0 1.05  1.05МПа .
2. Расчёт на продавливание колонной не требуется, поскольку под горизонтальной
проекцией
подколонника размещены сваи.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
30
3. Проверка прочности на продавливание угловой сваи
N  301,58кН  [ 1  (b02  c02 / 2)   2  (b01  c01 / 2)]  h0  Rbt 
[0.71 (0.40  0.15 / 2)  1.05  (0.40  0.45 / 2)]  0.75 1.05 103  517.13кН
где b01 , b02 - расстояния от внутренних граней угловой сваи до наружных граней ростверка;
c01 , c02 - расстояния от плоскостей внутренних граней свай до ближайшей грани подколонника;
1  0,71 ,  2  1.05 - коэффициенты, принимаемые по табл. 9.9[3] при
k01  c01 h0  0.45 / 0.75  0.6 и k02  c02 h0  0.15 / 0.75  0.2 соответственно;
h0 – рабочая высота нижней ступени (расстояние до верха свай).
4. Проверка прочности наклонных сечений ростверка:,
Q= N∙3 = 301,58∙3 = 904,74 кН < m∙b∙h0∙Rbt = 2.45∙2,3∙0.765∙1.05∙103 = 4526,3 кН
где Q - сумма расчётных усилий всех свай, находящихся за пределами наклонного сечения;
m  2.45 - коэффициент, принимаемый по табл. 4 [1] при c h0  0.3 ;
b - ширина подошвы ростверка;
h0 - рабочая высота ростверка (принимается защитный слой бетона 35 мм).
6. Проверка прочности на местное смятие под торцом сваи:
N01  301.58кН    Rb,loc  Aloc  1.0  36.25 103  0.24  8700кН ,
где   1 - коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки по
площади смятия;
Rb ,loc    b  Rb  2.5 14.5  36.25МПа - расчётное сопротивление бетона смятию;
Аloc – площадь смятия (поперечного сечения колонны).
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
31
900
3400
2300
900
250
250
250
900
900
900
250
750
765
3200
50 35
3200
Рисунок 3.6 Конструкция ростверка
3.4.5 Расчёт свайного фундамента по деформациям
Осреднённое значение угла внутреннего трения в пределах длины сваи:
  h 16  4,75  35  2, 25
2,mt   2,i i 
 22,1 .
h
 4,75  2, 25
i
Соответственно, угол α определится:

2,mt
4

22,1
 5,5 .
4
Определяем bусл и lусл:
bу  a1  2  L  tg  2,1  2  6,95  tg (5,5)  3, 44 м;
l у  a2  2  L  tg  3  2  6,95  tg (5,5)  4,34 м,
где а1 и а2 – расстояния между внешними гранями крайних свай;
L – длина сваи от подошвы ростверка до пяты.
L  6.95м ;
Ау  ву  l y  3, 44  4,34  14,93м2 - площадь условного фундамента.
N  N   l  в  d  
f
g
y
у
y
cp
 N  N   3, 44  4,34  (6,95  4) 11,38 1,1  2046, 4кН
f
g
Средняя интенсивность давления по подошве условного фундамента от нагрузок, учитываемых при расчете по деформациям:
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
32
pII 
N 0 II   N f  N g 
Ay

2530  2046, 4
 306,5кН / м 2
14,93
p II должно быть  R – расчетное сопротивление грунта на уровне подошвы условного
фундамента, кПа.
R
1, 4 1, 26
 1, 68 1 3, 44 10,1  7, 71 10,95 11,38  1797, 7 кН
1
 II' 
17,5  3,5  7,94  5,5  10,11,95
 11,38 кН/м3.
10,95
pII  R  306,5кН  1797,7кН
Требование п. 2.41 СНиП 2.02.01-83 удовлетворено.
Природное давление на уровне подошвы условного фундамента:
 zg 0  ( N f  N g ) / в у  l y  2046, 4 /14,93  137 кПа
Дополнительное давление по подошве условного фундамента:
P0  PII   zg 0  306,5  137  169,5кПа
Вычисляем природное и дополнительные напряжения в основании:
n
 zgi    i  hi ;  zpi   i  p0 .
i 1
Таблица 7. Расчёт осадки свайного фундамента.
Грунт
№
0
Песок
средней
крупности
sb=10,1
кН/м3
1
2
3
4
zi
hi
0,0
0
1,3
8
2,7
6
4,1
4
5,5
2
0,0
0
1,3
8
1,3
8
1,3
8
1,3
8
=l/
b
=2z/
b
1,26
0,0
1,26
0,8
1,26
1,6
1,26
2,4
1,26
3,2

zp
1,00
0
0,83
1
0,50
3
0,30
1
0,19
3
169,5
0
140,8
5
85,26
zpi
155,1
8
113,0
6
51,02
68,14
32,71
41,87
zg
137,0
0
150,9
4
164,8
8
178,8
2
192,7
6
z
g
27,4
0
30,1
9
32,9
8
35,7
6
38,5
5
s=
si
0,00
0
0,00
6
0,00
4
0,00
2
0,00
1
0,01
3
E
31
000
Мощность сжимаемого слоя Нс=5,52 м.
Проверка осадки фундамента:
S=1,3 см < Su = 10 см, где Su  10см - допускаемая осадка для здания с железобетонным
каркасом.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
33
4000
-0.100
-4.000
10950
3440
5.5
137
0
150,94
1
164,88
2
178,82
3
51,02
192,76
4
32,71
1380
169,50
Hc=5520
1380
140,85
1380
1380
82,56
z
Рисунок 3.7. Схема к определению осадок свайного фундамента
3.4.6 Расчёт стоимости строительно-монтажных работ
Таблица 8. Объёмы работ и конструкций
№
Наименование работ и
п/п
конструкций
1
Железобетонные забивные сваи
2
3
Монолитный железобетонный ростверк
Земляные работы
Подсчёт объемов
Vс  12   7  0.32   7,56 м3
Vр  3, 44  4,34  0,8  11,94 м3
Vгр  Vр  11,94 м3
Таблица 9. Стоимость работ по устройству отдельного свайного фундамента под
сборную колонну
Стоимость работ, р.
№
Виды работы, элемент
Ед.
Кол-
п/п
конструкции
изм.
во
единичная
общая
м3
м3
м3
7,56
11,94
11,94
88,4
31,10
3,6
668,3
371,33
42,98
1082,61
1
2
3
Установка свай
Устройство ростверка
Разработка грунта
ИТОГО:
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
34
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ
4
Перед началом установки фундамента на естественном основании нужно подготовить территорию.
Земляные работы включают подготовительные, вспомогательные и основные работы (процессы). К подготовительным относятся: подготовка территории (валка деревьев, корчевка пней, уборка камня, камня, срезка кустарников, снос строений и др.); обеспечение водоотвода и осушение территории; геодезическая разбивка, прокладка дорог.
К вспомогательным работам относятся: устройство временных креплений котлованов и траншей, водоотлив, понижение уровня грунтовых вод, искусственное закрепление
слабых грунтов.
Основными процессами в комплексе земляных работ являются отрывка котлованов и
траншей, планировка площадок, отсыпка насыпей с уплотнением грунтов, транспортирование грунта в отвал, подчистка и планировка дна котлованов, отделка откосов.
Детальная разбивка котлованов или отрывка грунта под отдельно стоящие фундаменты делается на основании рабочих чертежей подземной части здания после геодезической разбивки и закрепления реперами или рисками на соседних зданиях его основных осей и проектных горизонтов.
Водоотвод поверхностных сточных вод осуществляется во избежание обводнения строительной площадки. Для этого необходимо обеспечить перехват этих вод до поступления их на строительную площадку, ускорить сток «своих» вод. Для этого необходимо
устраивать по возможности дренажи. Для ускорения стока «своих» вод площадке при
вертикальной планировке придается соответствующий уклон и устраивается сеть открытого или закрытого водостока (зумпфы) стенки которых при необходимости укрепляются
деревянным коробом с фильтрующей обсыпкой, и производится откачка воды, откачивания воды применяются центробежные и самовсасывающие центробежные насосы. Для
предотвращения затопления котлованов и траншей, являющихся искусственными водосборниками, к которым активно начинает притекать вода во время дождей и таяния снега, их необходимо защищать водоотводными канавами с нагорной стороны и оградительными обвалованиями, а также надлежащей планировкой территории, прилегающей
к выемке.
В открытых выемках необходимо сразу же возводить фундаменты, и вслед за этим
незамедлительно произвести обратную засыпку пазух фундаментов или траншей с тщательным уплотнением.
Растительный слой необходимо срезать лишь в местах, предусмотренных проектом, и непосредственно при выполнении планировочных работ, так как не защищенный
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
35
растительным слоем (дерном) грунт усиленно впитывает воду и увлажняется. Излишки
грунта следует своевременно вывозить со строительной площадки.
Устройство креплений стенок котлована можно не производить, в данном случае
можно сделать откос. При рытье котлована используют одноковшовый экскаватор обратной лопатой. Разработку котлована ведут лобовой проходкой с применением транспортного средства. Территория разбивается на захватки. На первой захватке после
окончания разработки грунта зачищать дно котлована с помощью бульдозера или вручную под отдельно стоящие фундаменты и в последующей работе монтировать фундаменты, и одновременно с монтажом отрывать грунт под отдельно стоящие фундаменты
на второй захватке. Часть грунта отвозят на автосамосвалах. Оставшийся грунт грузится
в кавальер для обратной засыпки.
Укладка и уплотнения грунтов выполняют при планировочных работах, возведении
различных насыпей, обратных засыпках пазухах фундаментов. Для получения наибольшей плотности уложенного грунта, наименьшей фильтрационной способности и уменьшения последующей осадки его укладывают и уплотняют с соблюдением определенных
технологических требований. Основным параметром, характеризующим процесс уплотнения грунта, является принятие трамбовочного оборудования и зависящим от рода
уплотняемого грунта. Наиболее трудным является уплотнение грунта при обратной засыпке пазух фундаментов или траншей, так как работы ведет в стеснённых условиях. В
этом случаях грунт на ширину 0,8 м от фундамента уплотняют слоями 15……20 см
пневматическими и электрическими трамбовками, а верхний слой – более производительными малогабаритными катками. Уплотнения грунта производится с помощью трамбовочной машины.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
5
1. Ласточкин В.С. Механика грунтов. Основания и фундаменты. (II): м/у по выполнению курсового
проекта, Л. 1985;
2. Карлов В.Д., Мангушев Р.А. Основания и фундаменты: Методические указания по
изучению
дисциплины и выполнению курсового проекта, СПб., 2003;
3. Далматов Б.И. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений:
учебное пособие, СПб.: СПбГАСУ, 2001;
4. СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»;
5. СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений»;
6. СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;
7. СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»;
8. СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции.
Лист
Изм.
Кол.уч
Лист
№док
Подп.
Дата
37