Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 52

Таблица 88  
Глубина от поверхности до низа уширенного основания, м
Расчетные сопротивления уплотненных грунтов при втрамбовывании в дно котлована жесткого материала , кПа, при показателе текучести , равном
  
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
2
6500
2900
2000
1400
900
700
500
3
7500
4000
3000
2000
1200
1100
600
4
8300
5100
3800
2500
1600
1250
700
5
8800
6200
4000
2800
2000
1300
800
6
9250
6550
4150
3050
2100
1350
825
Таблица 89  
Средняя глубина расположения слоя грунта, м
Расчетные сопротивления грунтов по боковой поверхности фундамента , кПа, при показателе текучести , равном
  
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1,0
1
35
23
15
12
8
4
2
2
42
30
21
17
12
5
4
3
48
34
25
20
14
7
5
4
52
38
27
22
16
8
5
5
56
40
29
24
17
8
6
6
58
42
31
25
18
8
6
3.138. Несущая способность фундамента на вертикальную нагрузку по подстилающему слою определяется по формуле  
288 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
,                       (163)
где - коэффициент условий работы подстилающего неуплотненного грунта, принимаемый по табл.90; - расчетное сопротивление подстилающего слоя грунта, определяемое для непросадочных грунтов согласно разд.2, а для просадочных грунтов - по формуле (120) с коэффициентом , вводимым к величине начального просадочного давления и принимаемым равным при определении по штамповым испытаниям =1,2, по компрессионным испытаниям - =1,5; - площадь поперечного сечения уплотненной зоны в месте ее набольшего размера.
Таблица 90  
Глубина трамбования , м
2
2,5
3
3,5
Коэффициент условий работы,
1
1,2
1,4
1,6
3.139. Для удлиненных фундаментов без уширения несущая способность определяется с учетом требований п.3.134 по:
уплотненному слою - по формуле (162), в которую вместо следует подставлять площадь сечения котлована понизу;
подстилающему неуплотненному слою - по формуле (163), в которой определяется по указаниям п.3.122.
3.140. Несущая способность фундаментов в вытрамбовыванных котлованах с уширенным основанием на горизонтальные нагрузки и моменты проверяется по формуле
225 × 25 пикс.     Открыть в новом окне
,                                   (164)
где - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,8; - горизонтальная составляющая реактивного отпора грунта, определяемая по формуле (155); - горизонтальная составляющая равнодействующей сил, действующих на фундамент; - сумма моментов, действующих на фундамент относительно центра тяжести сечения верха фундамента; - высота части фундамента, находящейся в грунте.
3.141. Осадки фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием определяются по п.3.131 без учета сжатия жесткого материала, втрамбованного в дно котлована. Размеры фундамента принимаются равными размерам поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения. Глубина заложения фундамента принимается на отметке низа уширенной части.
Пример. Определить размеры фундамента в вытрамбованном котловане под наиболее нагруженную колонну промышленного здания.
Здание возводится на участке, сложенном лессовидными суглинками и супесями, относящимися к грунтовым условиям I типа по просадочности.
Основные физико-механические характеристики грунтов участка приведены в табл.91.
Таблица 91  
Глубина слоя от планировки, м
, т/м
, т/м
, т/м
, кПа
при , кПа
                       
100
200
300
1
2,68
1,39
1,6
0,15
0,27
0,17
80
0,014
0,038
0,062
2
2,68
1,42
1,61
0,13
0,27
0,17
80
0,012
0,028
0,042
3
2,7
1,45
1,65
0,14
0,27
0,17
115
0,007
0,02
0,035
4
2,68
1,45
1,68
0,16
0,27
017
110
0,006
0,013
0,028
5
2,68
1,45
1,75
0,2
0,26
0,2
140
0,006
0,014
0,017
6
2,7
1,58
1,81
0,2
0,26
0,2
140
0,004
0012
0,01
Расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов, уплотненных до =1,75 т/м , в водонасыщенном состоянии по результатам испытаний составляют: удельное сцепление =45 кПа; =26°; =21 МПа.
Модуль деформации грунта природного сложения в водонасыщенном состоянии =8 МПа. Компрессионный модуль деформации грунта подстилающего слоя =3,5 МПа.
Нагрузки от колонны в уровне верха фундамента составляют: вертикальная кН, момент кН·м; горизонтальная кН.
Отметка верха фундамента - минус 0,2 м, глубина заложения - не менее 1,2 м.
Определяем предварительные размеры фундамента при глубине трамбования 1,2 м и напряжениях в среднем сечении (рис.54)
кПа;
м .
Принимаем фундамент с размерами: среднего сечения 1х1 м, поверху - 1,3х1,3 м, понизу 0,7х0,7 м.
Расчетное сопротивление грунта основания определяем по формуле (33(7)) при =45 кПа и =26°
  1,2·1/1[0,84·1·20,2+4,37·1,4·1,82+(4,37-1)0·1,82+6,9·4,5]=526 кПа (5,3 кгс/см ).
Определяем расчетное сопротивление уплотненного грунта исходя из недопустимости просадки подстилающего грунта по формуле (120) с учетом п.3.138 и =1,5 и =1,5х1=1,5 м
  [1,5·115-(1,4·18,2+1,5·20,2)+0,18·1,4·18,2]/0,18=690 кПа (6,9 кгс/см ).
В соответствии с п.3.130 для =1 м должно быть не более 533 кПа.
Определяем момент сопротивления среднего сечения фундамента и собственный вес фундамента =0,167 м ;
  =1 х1,2·24=25 кН (2,5 тc).
Давление по среднему сечению фундамента с учетом собственного веса фундамента равно:
=(500+25)/1 =525 кПа (5,25 кгс/см ).
Определяем по формуле (155) реактивный отпор грунта =60+0,4·525=270 кПа (2,7 кгс/см ).
По формуле (154) определяем краевые напряжения по подошве фундамента
  (500+28,8)/1±[(190+15·1,2)-0,5·270·1·1,2 ]/0,167=(528,8±78) кПа;
=606,8 кПа (6,1 кгс/см ) < =640 кПа (6,4 кгс/см );
=450,8 кПа (4,5 кгс/см ) >0.
Определяем осадку фундамента для водонасыщенного грунта. Результаты расчета приведены в табл.92 при деформационных характеристиках, соответствующих водонасыщенному состоянию грунтов. Среднее давление по подошве фундамента =529 кПа, природное давление на уровне подошвы фундамента =1·1,4-18,2=25 кПа, дополнительное давление =529-25=504 кПа, s=2,78 см.
Возможная осадка фундамента в вытрамбованном котловане при замачивании грунтов может составить 2,78 см, что меньше предельно допустимой =8 см.
Таблица 92  
, м
, кПа
                          
, кПа
, кПа
, см
0
25
0
1
507
     
0,3
31
0,6
0,88
442
473
0,67
0,6
36
1,2
0,606
305
378
0,54
0,9
42
1,8
0,393
196
250
0,36
1,2
47
2,4
0,257
129
163
0,27
1,5
53
3
0,18
95
110
0,16
1,8
58
3,6
0,13
66
78
0,11
2,1
64
4,2
0,099
50
58
0,22
2,4
69
4,8
0,077
39
44
0,17
2,7
74
5,4
0,062
31
35
0,14
3,6
91
7,2
0,036
18
25
0,18
Пример. Запроектировать отдельно стоящие фундаменты с уширенным основанием под девятиэтажный жилой дом (типовой проект 94-026/76).
Здание возводится на участке, сложенном лессовидными суглинками и супесями, основные физико-механические характеристики которых приведены в табл.88.
Верх фундаментов по отношению к уровню планировки расположен ниже на 1,2 м.