Mn, кН × м | -319,0 | 0 | -503,8 | -60,5 | Qn, кН | -19,0 | 0 | -66,2 | -3,7 |
Нормативні значення зусиль на рівні обрізу фундаменту для основних сполучень навантажень Таблиця 6
Зусилля і од. ізм. | Індекси навантажень і правило підрахунку |
| (1) + (2) | (1) + (3) | (1) + (4) | (1) + 0,9 [(2) + (3) + (4)] | Nn, кН | 1020,3 | 876,3 | 1214,4 | 1310, 19 | Mn, кН × м | -319,0 | -822,8 | -379,5 | -826,87 | Qn, кН | -19 | -85,2 | -22,7 | -81,91 |
Найбільш несприятливим є поєднання з постійної (1) і всіх короткочасних 0,9 [(2) + (3) + (4)] навантажень. Для розрахунків за деформаціями (γ f = 1): N col, II = Nn × γ f = 1310,19 × 1 = 1310,19 кН M col, II = Mn × γ f = 826,87 × 1 = 826,87 кН × м Q col, II = Qn × γ f = 81,91 × 1 = 81,91 кН Для розрахунків за несучою здатністю (γ f = 1,2): N col, I = Nn × γ f = 1310,19 × 1,2 = 1572,22 кН M col, I = Mn × γ f = 826,87 × 1,2 = 922,24 кН × м Q col, I = Qn × γ f = 81,91 × 1,2 = 98,29 кН 3. Оцінка інженерно - геологічних та гідрогеологічних умов майданчика будівництва Планово-висотна прив'язка будівлі на майданчику будівництва наведена на рис.2. (Розміри та відмітки в метрах). Інженерно-геологічні розрізи, побудовані за заданим свердловинах, показані на рис.3.1, 3.2 Обчислюємо необхідні показники властивостей і стану грунтів за наведеними у таблиці 3 вихідних даних. Результати обчислень представлені в таблиці 7. Показники властивостей і стану грунтів (обчислювані). Таблиця 7 Тип грунту | d, т/м3 | n, % | e | Sr | Ip, % | IL | I, кН/м3 | , кН/м3 | s, кН/м3 | sb, кН/м3 | Глина | 1, 33 | 51, 81 | 1,075 | 0, 84 | 18 | 0,60 | 16,85 | 17,05 | 27,04 | 8,21 | Суглинок | 1,39 | 48,89 | 0,956 | 0,89 | 14 | 0,60 | 17,44 | 17,64 | 26,65 | 8,51 | Глина | 1,45 | 47,46 | 0,903 | 0, 80 | 19 | 0, 20 | 17,54 | 17,73 | 27,04 | 8,95 |
Щільність сухого грунту: d = n / (1 + 0,01 × W) Пористість: n = (1 - d / s) × 100% Коефіцієнт пористості: e = n / (100 - n) Ступінь вологості: Sr = W × s / (e × w), де w = 1 т/м3 - щільність води Число пластичності: Ip = WL - W р Показник плинності: IL = (W - W р) / (WL - W р) Розрахункові значення питомої ваги і питомої ваги часток: I = I × g II = II × g s = s × g Питома вага грунту, розташованого нижче УПВ, з урахуванням вісового дії води: sb = s - w) / (1 + e), де w = 10 кН/м3 - питома вага води Для визначення умовного розрахункового опору грунту за формулою (7) СНиП 2.02.01-83 * приймаємо умовні розміри фундаменту d 1 = d ум = 2 м і b ум = 1 м (п.1.3.4) і встановимо в залежності від заданих геологічних умов і конструктивних особливостей будівлі коефіцієнти g c 1; g c 2; k; M g; Mq; Mc. Шар № 2: Глина За табл.3 СНиП 2.02.01-83 * g c 1 = 1,0 для (IL> 0,5); g c 2 = 1 для будинків з гнучкою конструктивною схемою; k = 1 приймаємо за вказівками п.2.41 СНиП 2.02 .01-83 *. При j II = 7 ° по табл.4 СНиП 2.02.01-83 * маємо M g = 0,12; Mq = 1,47; Mc = 3,82. Питома вага грунту вище підошви умовного фундаменту до глибини dw = 0,80 м приймаємо без обліку вісового дії води g II = 17,05 кН/м3, а нижче УПВ, тобто в межах глибини d = d ум - dw = 1,20 м і нижче підошви фундаменту, приймаємо g sb = 8,21 кН/м3; питоме зчеплення cII = 29 кПа. Обчислюємо умовно розрахунковий опір:  =
= (1,0 · 1) · (0,12 · 1.1.8, 21 +1,47 · [0,8 · 17,05 + (2-0,8) · 8,21] +3, 82.29) = 146,29 кПа. Повне найменування грунту шару № 2 по ГОСТ 25100 - 95 Глина м'якопластичного. Цей грунт може бути використаний як природну підставу, оскільки має достатню міцність. (Е = 8 МПа> 5 МПа). Шар № 3: суглинок Товщина шару h 1 = 4,90. За табл.3 СНиП 2.02.01-83 * g c 1 = 1,0 для (IL> 0,5); g c 2 = 1 для будинків з гнучкою конструктивною схемою. При j II = 14 ° за табл.4 СНиП 2.02.01-83 * маємо M g = 0,26; Mq = 2,05; Mc = 4,55. Питома вага грунту g sb = 8,51 кН/м3; питоме зчеплення cII = 14 кПа. Обчислюємо умовно розрахунковий опір:  =
= (1,0 · 1) · (0,29 · 1.1.8, 51 +2,17 · [0,8 · 17,05 + (4,90-0,8) · 8,21] + 4,69 · 14) = 171 кПа Повне найменування грунту шару № 3 по ГОСТ 25100-95 суглинок м'якопластичного. Шар № 4: глина Товщина шару h 2 = 1,70. За табл.3 СНиП 2.02.01-83 * g c 1 = 1,25 для (IL <0,25); g c 2 = 1 для будинків з гнучкою конструктивною схемою. При j II = 17 ° за табл.4 СНиП 2.02.01-83 * маємо M g = 0,39; Mq = 2,57; Mc = 5,15. Питома вага грунту g sb = 8,51 кН/м3; питоме зчеплення cII = 14 кПа. Обчислюємо умовно розрахунковий опір:  =
= (1,25 · 1) · (0,43 · 1.1.8, 95 +2,73 · [0,8 · 17,05 + (4,90-0,8) · 8,21 +1 , 70.8, 51] +5,31 · 44) = 506 кПа Повне найменування грунту шару № 4 по ГОСТ 25100 - 95 глина м'якопластичного. Висновок У цілому майданчик придатна для зведення будинку. Рельєф площадки спокійний з невеликим ухилом у бік свердловин 1 і 3. Грунти мають шарувату нашарування, з витриманим заляганням пластів (ухил покрівлі не перевищує 2%). Всі грунти мають достатню міцність, невисоку стисливість і можуть бути використані в якості підстав у природному стані. Грунтові води розташовані на невеликій глибині, що значно погіршує умови влаштування фундаментів: при зануренні фундаментів більше 0,80 м необхідно водозниження; можливість відкритого водовідливу з котлованів, розроблених у суглинку, повинна бути обгрунтована перевіркою стійкості дна котловану (прорив грунтових вод з боку шару глина ); суглинок, що залягає в зоні промерзання, відповідно до табл.2 СНиП 2.02.01-83 є здимаються, тому глибина закладення фундаментів зовнішніх колон будівлі повинна бути прийнята не менш розрахункової глибини промерзання суглинку, а при виконанні робіт в зимовий час необхідно запобігання основи від промерзання. Доцільно розглянути наступні можливі варіанти фундаментів і підстав: 1) фундамент мілкого закладення на природній основі - глина 2) фундамент на розподільчій піщаній подушці (може бути досягнуто зменшення розмірів підошви фундаментів і розрахункових осідань основи) 3) фундамент палі із забивних висячих паль; несучим шаром для паль може слугувати глина (шар 4). Слід передбачити зрізання та використання грунтово-рослинного шару при благоустрої та озелененні забудовується ділянки (п.1.5 СНиП 2.02.01-83). 4. Розрахунок і проектування варіанту фундаменту на природній основі Проектується монолітний фундамент мілкого закладення на природній основі по серії 1.412-2/77 під сталеву колону, розташовану по осях А - 5, для вихідних даних, наведених вище.  4.1 Визначення глибини закладення фундаменту Перший фактор - облік глибини сезонного промерзання грунту. Грунти підстави пучіністие, тому глибина закладення фундаменту d від відмітки планування DL повинна бути не менш розрахункової глибини промерзання. Для tвн = 15 ° і грунту основи, представленого глиною, по 2.28 СНиП 2.02.01-83: d ³ df = Kh × dfn = Kh × d 0  = 0,7 × 0,23  = 1,27 м. Kh = 0,7-коефіцієнт враховує вплив теплового режиму споруди, прийнятий як уточнений при подальшому розрахунку відповідно до вказівок примітки до табл.1 СНиП 2.02.01-83 (відстань від зовнішньої грані стіни до краю фундаменту af = 1,1 м> 0,5 м). dfn - нормативна глибина промерзання d 0 - величина, що дорiвнює для глини - 0,23 м Другий фактор - облік конструктивних особливостей будівлі. Потрібно подколоннік площею перерізу 1500х1200 мм. Мінімальний типорозмір висоти фундаменту для зазначеного типу подколонніка H ф = 1,5 м. Таким чином, по другому фактору потрібно d = Hф +0,7 = 2,2 м. Третій фактор - інженерно-геологічні та гідрогеологічні умови майданчика. З поверхні на велику глибину залягає шар 2, представлений досить міцним суглинком. Підстилають шари 3 і 4 по стисливості і міцності не гірше середнього шару. У цих умовах, враховуючи високий УПВ, глибину закладання підошви фундаменту доцільно прийняти мінімальну, проте достатню з умов промерзання і конструктивних вимог. З урахуванням усіх трьох факторів, приймаємо глибину закладення від поверхні планування (DL) з відміткою 65,40 м d = 2,05 м, Нф = 1,5 м. Абсолютна відмітка підошви фундаменту (FL) становить 63,35 м, що забезпечує виконання вимоги про мінімальний заглублении в несучий шар. У найнижчій точці рельєфу (див. рис.3. Скв.1) заглиблення в несучий шар 2 від позначки природного рельєфу (NL) становить: 64,90 - 0,3 - 63,35 = 1,25 м> 0,5 м. 4.2 Визначення площі підошви фундаменту Площа Атр підошви фундаменту визначаємо за формулою: Атр = Ncol II / (R 2усл - g mt × d) = 1310,19 / (146,29 - 20 × 2,05) = 12,44 м2 Ncol II = max Ncol II × g f = 1310, 19 × 1 = 1310,19 кН (G f - коефіцієнт надійності за навантаженням, що приймається 1) g mt = 20 кН / м 3 - середня питома вага матеріалу (бетону) фундаменту і грунту на його уступах. d - глибина закладання фундаменту від рівня планування, м. 4.3 Вибір фундаменту й визначення навантаження на грунт Приймаються фундамент ФВ 12-1 з розмірами підошви l = 4,2 м, b = 3,0 м, тоді А = l × b = 12,6 м2, Нф = 1,5 м, обсяг бетону Vfun = 7,8 м3 Обчислюємо розрахункові значення ваги фундаменту і грунту на його уступах: Gfun II - розрахункове значення ваги фундаменту Gg II - розрахункове значення грунту на його уступах Vg - об'єм грунту на уступах Gfun II = Vfun × g b × g f = 7,8 × 25 × 1 = 195 кН Vg = l × b × d - Vfun = 4,2 × 3 × 2,05 -7,8 = 18,03 м 3 Gg II = Vg × kp з × g II × g f = 18,03 × 0,95 × 17,05 × 1 = 292 кН Всі навантаження, що діють на фундамент, приводимо до центру тяжіння підошви: Ntot II = Ncol II + Gg II + Gfun II = 1310,19 + 292 + 195 = 1797 кН Mtot II = Mcol II + Qtot II · Нф = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 кНм Qtot II = Qcol II = 81,91 кН 4.4 Розрахунковий опір грунту Уточнюємо розрахунковий опір R для прийнятих розмірів фундаменту (l = 4,2 м, b = 3 м, d = 2,05 м)  =
= (1,1 · 1) · (0,12 · 1.4, 2.8, 21 +1,47 · [0,8 · 17,05 + (2,05-0,8) · 8,21 ] +3,82 · 29) = 140 кПа 4.5 Тиск на грунт під підошвою фундаменту Визначаємо середнє PII mt, максимальне PII max і мінімальне PII min тиску на грунт під підошвою фундаменту: P II max = Ntot II / A + Mtot II / W = 179712,6 + 950 × 6 / 3 × 4,2 ² = 251 кПа P II min = Ntot II / A - Mtot II / W = 1797/12, 6 - 950 × 6 / 3 × 4,2 ² = 35 кПа P II max = 251 кПа <1,2 × R = 1,2 × 140 = 168 кПа Умова обмеження тисків не виконані, збільшуємо розміри підошви фундаменту. Приймаються фундамент ФВ 13-1 з розмірами підошви l = 4,2 м, b = 3,6 м, тоді А = l × b = 15,2 м2, Нф = 1,5 м, обсяг бетону Vfun = 9,3 м3 Gfun II = Vfun × g b × g f = 9,3 × 25 × 1 = 232,5 кН Vg = l × b × d - Vfun = 4,2 × 3,6 × 2,05 -9,3 = 21,6 м 3 Gg II = Vg × kp з × g II × g f = 21,6 × 0,95 × 17,05 × 1 = 350 кН Всі навантаження, що діють на фундамент, приводимо до центру тяжіння підошви: Ntot II = Ncol II + Gg II + Gfun II = 1310,19 + 350 + 232,5 = 1893 кН Mtot II = Mcol II + Qtot II · Нф = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 кНм Qtot II = Qcol II = 81,91 кН Тиск на грунт під підошвою фундаменту P II max = Ntot II / A + Mtot II / W = 1893/15, 2 + 950 × 6 / 3, 6 × 4,2 ² = 2 15 кПа P II min = Ntot II / A - Mtot II / W = 1893/15, 2 - 950 × 6 / 3, 6 × 4,2 ² = 35 кПа P II max = 215 кПа <1,2 × R = 1,2 × 140 = 168 кПа Умова обмеження тисків не виконані, збільшуємо розміри підошви фундаменту. Приймаються фундамент ФВ 14-1 з розмірами підошви l = 4,8 м, b = 3,6 м, тоді А = l × b = 17,28 м2, Нф = 1,5 м, обсяг бетону Vfun = 10,2 м3 Gfun II = Vfun × g b × g f = 10,2 × 25 × 1 = 255 кН Vg = l × b × d - Vfun = 4,8 × 3,6 × 2,05 -10,2 = 25,2 м 3 Gg II = Vg × kp з × g II × g f = 25,2 × 0,95 × 17,05 × 1 = 408 кН Всі навантаження, що діють на фундамент, приводимо до центру тяжіння підошви: Ntot II = Ncol II + Gg II + Gfun II = 1310,19 + 408 + 255 = 1973 кН Mtot II = Mcol II + Qtot II · Нф = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 кНм Qtot II = Qcol II = 81,91 кН Тиск на грунт під підошвою фундаменту P II max = Ntot II / A + Mtot II / W = 1973/17, 28 + 950 × 6 / 3, 6 × 4,8 ² = 182 кПа P II min = Ntot II / A - Mtot II / W = 1973/17, 28 - 950 × 6 / 3, 6 × 4,8 ² = 45 кПа P II max = 182 кПа <1,2 × R = 1,2 × 140 = 168 кПа Умова обмеження тисків не виконані, збільшуємо розміри підошви фундаменту. Приймаються фундамент ФВ 15-1с розмірами підошви l = 4,8 м, b = 4,2 м, тоді А = l × b = 20,16 м2, Нф = 1,5 м, обсяг бетону Vfun = 11,7 м3 Gfun II = Vfun × g b × g f = 11,7 × 25 × 1 = 293 кН Vg = l × b × d - Vfun = 4,8 × 4,2 × 2,05 -11,7 = 29,6 м 3 Gg II = Vg × kp з × g II × g f = 29,6 × 0,95 × 17,05 × 1 = 480 кН Всі навантаження, що діють на фундамент, приводимо до центру тяжіння підошви: Ntot II = Ncol II + Gg II + Gfun II = 1310,19 + 480 + 293 = 2083 кН Mtot II = Mcol II + Qtot II · Нф = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 кНм Qtot II = Qcol II = 81,91 кН Тиск на грунт під підошвою фундаменту P II max = Ntot II / A + Mtot II / W = 2083/20, 16 + 950 × 6 / 4, 2 × 4,8 ² = 162 кПа P II min = Ntot II / A - Mtot II / W = 2083/20, 16 - 950 × 6 / 3, 6 × 4,8 ² = 44 кПа P II max = 162 кПа <1,2 × R = 1,2 × 140 = 168 кПа P II min = 44 кПа> 0 P II mt = Ntot II / A = 2083/20, 16 = 94,4 P II mt = 94,4 <R = 140 Всі умови обмеження тисків виконані. Епюра контактних тисків по підошві фундаменту наведена на рисунку 5. 4.6 Розрахунок опади фундаменту методом пошарового підсумовування Для розрахунку опади фундаменту методом пошарового підсумовування складаємо розрахункову схему, поєднану з геологічної колонкою по осі фундаменту А-5 (Рис.6). Напруга від власної ваги грунту на рівні підошви фундаменту при плануванні зрізанням відповідно до п.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83 s zg, 0 = [g II × dw + g sb II × (d - dw)] = [17,05 × 0,8 + 8,21 × (2,05 - 0,80)] = 24 кПа Додаткове вертикальний тиск на основу від зовнішнього навантаження на рівні підошви фундаменту: s zp 0 = P0 = PII mt - s zg, 0 = 94,4 - 24 = 70,4 кПа Співвідношення сторін підошви фундаменту η = l / b = 4,8 / 4,2 = 1,1 Значення коефіцієнта a встановлюємо по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83 Для зручності користування зазначеною таблицею з умови ξ = 2 hi / b = 1,68 / 4,2 = 0,4 приймаємо товщину елемента шару грунту hi = 0,2 × b = 0,2 × 4,2 = 0,84 м Подальші обчислення зводимо в таблицю 8 Визначення опади Таблиця 8 zi, м | ξ = 2 zi / b | zi + d, м | a | s zp = a × P0, кПа | s zg = s zg, 0 + + G sb, i × zi, кПа | 0,2 × s zg, кПа | Е, кПа | 0 | 0 | 2,05 | 1,000 | 70,40 | 24,00 | 4,80 | 8000 | 0,84 | 0,4 | 2,65 | 0,96 3 | 67,80 | 30,90 | 6,18 | 8000 | 1,68 | 0,8 | 3,25 | 0,8 12 | 57,16 | 37,80 | 7,56 | 8000 | 2,52 | 1,2 | 3,85 | 0,6 25 | 44,00 | 44,70 | 8,94 | 8000 | 3,36 | 1,6 | 4,45 | 0, 469 | 33,02 | 52,60 | 10,52 | 6000 | 4, 20 | 2,0 | 5,05 | 0, 355 | 25,00 | 59,70 | 11,94 | 6000 | 5,04 | 2,4 | 5,65 | 0,2 74 | 19,30 | 66,90 | 13,38 | 6000 | 5,88 | 2,8 | 6,25 | 0,215 | 15,14 | 73,15 | 14,63 | 1 6 000 | 6,72 | 3,2 | 6,85 | 0,172 | 12,11 | 80,17 | 16,03 | 1 6 000 | 7,56 | 3,6 | 7,45 | 0,141 | 9,92 | 87, 20 | 17,44 | 1 6 000 |
Кордон глини та суглинку умовно зміщена до глибини zi = 3,36 м від підошви (фактичне становище на глибині z = 3,35 м), а кордон суглинку і глини зміщена до глибини zi = 5,04 м від підошви (фактичне становище на глибині z = 5,05). На глибині Hc = 6,72 м від підошви фундаменту виконується умова СНиП 2.02.01-83 (прил.2, п.6) обмеження глибини стисливої товщі основи (ГСТ) s zp = 12,11 кПа »0,2 × s zg = 0,2 × 80,17 = 16,03 тому пошарове підсумовування деформацій підстави виробляємо в межах від підошви фундаменту до ГСТ. Осадку підстави визначаємо за формулою: 
Умова S = 2,6 см <Su = 12,0 см виконується (значення Su = 12,0 см прийнято за таблицею прил.4 СНіП 2.02.01-83). Розрахункова схема і ескіз фундаменту на розподільчій подушці наведена на Рис.6. 5. Розрахунок і проектування варіанту фундаменту на штучному підставі, у вигляді піщаної розподільчої подушки 5.1 Глибина закладення фундаменту Аналогічно фундаменту на природній основі призначаємо глибину закладення фундаменту d = 2,05 м. Приймаємо для пристрою подушки пісок середньозернистий, щільний, має проектні характеристики: E = 45 МПа; е = 0,50; g II = 20,2 кН / м 3; g n, sb = 10,7 кН/м3. 5.2 Визначення необхідної площі підошви фундаменту Для визначення площі Атр підошви фундаменту приймаємо розрахунковий опір R0 = 500 кПа, матеріалу піщаної подушки, середньозернистого піску. Тоді Атр = Ncol II / (R 0 - g mt × d) = 1310,19 / (500 - 20 × 2,05) = 2,85 м2 5.3. Вибір фундаменту й визначення навантаження на грунт Відповідно до необхідної величиною площі підошви Атр = 2,85 м2 і висотою фундаменту Нф = d = 1,5 м, підбираємо типової фундамент серії 1.412-2/77. Приймаються фундамент ФВ 12-1, розміри якого l = 4,2 м, b = 3,0 м, Нф = 1,5 м; обсяг бетону Vfun = 7,8 м3 Обчислюємо розрахункове значення ваги фундаменту і грунту на його уступах: Gfun = Vfun × g b × g f = 7,8 × 25 × 1 = 195 кН Vg = l × b × d - Vfun = 4,2 × 3 × 2,05 - 6,8 = 19,03 м3 Gg II = Vg × K рз × g II × g f = 19,03 × 0,95 × 17,05 × 1 = 308 кН Всі навантаження, що діють на фундамент, приводимо до центру тяжіння підошви: Ntot II = Ncol II + Gg II + Gfun II = 1310,19 + 308 + 195 = 1813 кН Mtot II = Mcol II + Qtot II · Нф = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 м Qtot II = Qcol II = 81,91 кН 5.4 Розрахунковий опір грунту Уточнюємо розрахунковий опір R піску подушки для прийнятих розмірів фундаменту (l = 4,2 м; b = 3,0; d = 1,5 м): R = R0 (1 + k1 (b-b0) / b0) + k2 × g II (d-d0) = 500 × [1 + 0,125 × (3 - 1) / 1)] +0,25 × 17,05 (2,05-2) = 731,5 кПа 5.5 Тиск на подушку під підошвою фундаменту Визначаємо середнє PII mt, максимальне PII max і мінімальне PII min тиску на розподільну піщану подушку фундаменту:  = 144 +108 = 252кПа
 = 144-108 = 36 кПа
PII max = 252 кПа <1,2 × R = 1,2 × 731,5 = 877,8 кПа PII min = 36 кПа> 0  134 кПа <R = 731,5 кПа
Всі вимоги щодо обмеження тисків виконані. 5.6 Визначення товщини розподільчої подушки Призначаємо в першому наближенні товщину піщаної подушки hп = 0,9 м. Перевіряємо виконання умови s zp + s zg £ Rz, для цього визначаємо при z = hп = 0,9 м: а) s zg = g II × dw + g sb II × (d - dw) + g sb п × z = 17,05 × 0,80 + 8,21 × (2,05 - 0,80) + 10, 7 × 0,9 = 33,5 кПа б) s zp = a × (PII mt - s zg, 0) = 0,91 × (134 - 21,85) = 102 кПа s zg, 0 = g II × dw + g sb II × (d - dw) = 17,05 × 0,8 + 8,21 × (2,05 - 0,8) = 23,9 кПа a = 0,91 для ξ = 2z / b = 2 × 0,9 / 3 = 0,6 і η = l / b = 4,2 / 3 = 1,4 Коефіцієнт a визначено інтерполяцією з табл.1 прил.2 до СНіП 2.02.01-83 в) Az = Ntot / s zp = 1813/102 = 16,52 м ² а = (4,2-3) / 2 = 0,6 м;  м  =
= 180 кПа s zg + s zp = 33,5 + 102 = 135,5 <R z = 180 кПа Умова перевірки виконується 5.7. Розрахунок опади методом пошарового підсумовування Для розрахунку опади фундаменту методом пошарового підсумовування складаємо розрахункову схему, поєднану з геологічної колонкою по осі фундаменту А-5. Напруга від власної ваги грунту на рівні підошви фундаменту при плануванні зрізанням відповідно до п.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83: s zg, 0 = [g II × dw + g sb II × (d - dw)] = [17,05 × 0,8 + 8,21 × (2,05 - 0,8)] = 24 кПа Додаткове вертикальний тиск на основу від зовнішнього навантаження на рівні підошви фундаменту: s zp 0 = P0 = PII mt - s zg, 0 = 134 - 24 = 110 кПа Співвідношення сторін підошви фундаменту η = l / b = 4,2 / 3 = 1,4 Значення коефіцієнта a встановлюємо по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83. Для зручності користування зазначеною таблицею з умови ξ = 2hi / b = 1,2 / 3 = 0,4 приймаємо товщину елемента шару грунту hi = 0,2 × b = 0,2 × 3 = 0,6 м Подальші обчислення зводимо в таблицю 9 Визначення опади Таблиця 9 zi, м | ξ = 2 zi / b | zi + d, м | a | s zp = a × P0, кПа | s zg = s zg, 0 + + G sb, i × zi, кПа | 0,2 × s zg, кПа | Е, кПа | 0 | 0 | 2,05 | 1,000 | 110,00 | 24,00 | 4,80 | 45000 | 0, 60 | 0,4 | 2,65 | 0,9 66 | 1 06,26 |
| 28,93 | 5,79 | 45000 | 1, 20 | 0,8 | 3,25 | 0, 824 | 90,64 | 33,85 | 6,77 | 8000 | 1,80 | 1,2 | 3,85 | 0, 644 | 70,84 | 38,77 | 7,75 | 8000 | 2,40 | 1,6 | 4,45 | 0, 490 | 53,90 | 43,70 | 8,74 | 8000 | 3,00 | 2,0 | 5,05 | 0, 375 | 41,25 | 48,63 | 9,72 | 8000 | 3,60 | 2,4 | 5,65 | 0, 291 | 32,01 | 54,10 | 10,82 | 6000 | 4, 20 | 2,8 | 6,25 | 0, 19 квітня | 21,34 | 59,11 | 11,82 | 6000 | 4,80 | 3,2 | 6,85 | 0, 175 | 19,25 | 65,90 | 13,18 | 16000 | 5,40 | 3,6 | 7,45 | 0, 152 | 16,72 | 71,14 | 14,23 | 16000 | 6,00 | 4,0 | 8,05 | 0, 126 | 13,86 | 76,38 | 15,28 | 16000 | 6,60 | 4,4 | 8,65 | 0, 099 | 10,89 | 81,62 | 16,32 | 16000 | 7, 20 | 4,8 | 9,25 | 0,0 84 | 9,24 | 86,85 | 17,37 | 16000 |
Кордон глини та суглинку умовно зміщена до глибини zi = 3,00 м від підошви (фактичне становище на глибині z = 3,35 м), а кордон суглинку і глини зміщена до глибини zi = 4,8 м від підошви (фактичне становище на глибині z = 5,05). На глибині Hc = 6,0 м від підошви фундаменту виконується умова СНиП 2.02.01-83 (прил.2, п.6) обмеження глибини стисливої товщі основи (ГСТ) тому пошарове підсумовування деформацій підстави виробляємо в межах від підошви фундаменту до ГСТ s zp = 13,86 кПа »0,2 × s zg = 0,2 × 76,38 = 15,28  Осадку підстави визначаємо за формулою: Умова S = 3,5 см <Su = 12,0 см виконується (значення Su = 12,0 см прийнято за таблицею прил.4 СНіП 2.02.01-83). Розрахункова схема і ескіз фундаменту на розподільчій подушці наведена на рис.7. 6. Розрахунок і проектування пальового фундаменту Розглянемо варіант пальового фундаменту з забивних висячих паль перетином 300x300 мм, що занурюються дизельним молотом. 6.1 Глибина закладення підошви ростверку Призначаємо глибину закладення підошви ростверку: Розрахункова глибина промерзання грунту від поверхні планування DL дорівнює df = 1,27 м. За конструктивним вимогам, також як і для фундаменту на природній основі верх ростверку повинен бути на позначці - 0,700, розміри подколонніка (склянки) в плані lcf x bcf = 2100 x 1200 мм, мінімальна висота ростверку повинна бути hr ³ dp + hp = 1250 + 500 = 1750 мм = 1,75 м Для подальших розрахунків приймаємо більше з двох значень (1,27 і 1,75 м), тобто hr = 1,8 м (кратно 150 мм), що відповідає глибині залягання -2,05 м (абс. отм.63, 35). 6.2 Необхідна довжина паль В якості несучого шару висячої палі приймаємо глину (шар 4), тоді необхідна довжина палі повинна бути не менше: lсв = h1 + h2 + h3 = 0,05 + 5,05 + 1 = 6,1 м (рис. 8) Приймаються типову залізобетонну палю С7-30 (ГОСТ 19804.1-79 *) квадратного перетину 300 х 300 мм, довжиною L = 7 м. Клас бетону палі В20. Арматура з сталі класу А-III 4 Æ 12, обсяг бетону 0,64 м3, маса палі 1,6 т, товщина захисного шару ав = 20 мм. 6.3 Несуча здатність одиночної палі Визначаємо несучу здатність одиночної палі з умови опору грунту основи за формулою (8) СНиП 2.02.03-85: Fd = g C × (g CR × R × A + U × åg cf × fi × hi). Відповідно до розрахункової схемою палі (рис.8) встановлюємо з табл.1 СНіП 2.02.03-85 для глини (IL = 0,2) при z = 8,1 м розрахунковий опір R = 4788 кПа. Для визначення f i розчленовуємо кожен однорідний шар грунту (інженерно-геологічний елемент) на шари Li £ 2 м і встановлюємо середню глибину розташування z i кожного шару, рахуючи від рівня природного рельєфу. Потім по табл.2 СНиП 2.02.03. -85, Використовуючи в необхідних випадках інтерполяцію, встановлюємо: для глини при IL = 0,60 і z 1 = 2,95 м Þ f 1 = 14,3 кПа для глини при IL = 0,60 і z 2 = 4,625 м Þ f 2 = 16,8 кПа для суглинку при IL = 0,60 і z 3 = 6,15 м Þ f 3 = 18,2 кПа для глини при IL = 0,20 і z 4 = 7,95 м Þ f 4 = 62,1 кПа Площа спирання палі на грунт А = 0,3 х 0,3 = 0,09 м2, периметр U = 0,3 × 4 = 1,2 м. Для палі суцільного перерізу, занурюваної забиванням дизельним молотом, по табл.3 СНіП 2.02 .03-85 g CR = g Cf = 1, g С = 1. Тоді: Fd = 1 × [1 × 4788 × 0,09 + 1,2 × 1 × (14,3 × 2,0 + 16,8 × 1,35 + 18,2 × 1,7 + 62,1 × 1, 90)] = 671 кН 6.4 Необхідна кількість паль Визначаємо необхідну кількість паль у фундаменті в першому наближенні при Ncol I = 1572,22 кН 
Приймаються n рівним 5 6.5. Розміщення паль в кущі Розміщуємо палі в кущі за типовою схемою. Остаточно розміри підошви ростверку призначаємо, (мал.9) дотримуючись уніфікованих розмірів у плані, кратних 0,3 м, і по висоті, кратних 0,15 м. (Рис.8). 6.6 Вага ростверку і грунту на його уступах Визначимо вагу ростверку і грунту на його уступах. Обсяг ростверку: Vr = 3.1, 8 × 0,9 + 1,5 × 1,2 × 0,6 = 6,37 м3 Об'єм грунту: Vgr = 3.1, 5 × 1,5 - Vr = 9,45-6,37 = 3,08 м3 Вага ростверку і грунту: Gr + Ggr = (Vr × g b + Vgr × K рз × g II) × g f = (6,37 × 25 + 3,08 · 0,95 × 17,05) × 1,2 = 251 кН 6.7 Визначення навантажень Всі діючі навантаження наводимо до центру тяжіння підошви ростверку: Ntot I = Ncol I + Gr I + Ggr I = 1572,22 + 251 = 1823 кН Qtot I = Qcol I = 98,29 кН Mtot I = Mcol I + Qtot I × Hr = 922,24 + 98,29 × 1,5 = 1070 кН × м 6.8 Визначення розрахункових навантажень Визначаємо розрахункові навантаження, що передаються на крайні палі в площині підошви ростверку за формулою (3) СНиП 2.02.03-85: 
NI max = 572,6 кН; NI min = 154,6 кН Перевіряємо виконання умови: NI max = 574,6 <1,2 Fd / g до × g n = 1,2 × 671 / 1,33 = 605,4 кН NI mt = (NI max + NI min) / 2 = 727,2 / 2 = 363,6 кН NI mt = 363,6 <Fd / g до × g n = 671 / 1,33 = 504,5 кН NI min = 154,6 кН> 0 Умови перевірки виконуються з достатнім наближенням. 6.9 Попередня перевірка палі по міцності матеріалу Виконаємо попередню перевірку палі по міцності матеріалу за графіками і вказівкам навчального посібника. Визначаємо коефіцієнт деформації a e:  Початковий модуль пружності бетону класу В20, підданого тепловій обробці при атмосферному тиску, по табл.18 СНиП 2.03.01-84, Е b = 24 × 103 МПа Момент інерції поперечного перерізу палі:  Умовна ширина перерізу палі bp = 1,5 × d св + 0,5 = 1,5 × 0,3 + 0,5 = 0,95 м. Коефіцієнт пропорційності до по табл.1 дод.1 до СНіП 2.02.03- 85 для глини (I L = 0,60), приймаємо до = 7 МН/м4. Коефіцієнт умов роботи g с = 1 
Глибина розташування умовної закладення палі від підошви ростверку:  ;
У закладенні діють зусилля: поздовжня сила NI max = 574,6 кН; згинальний момент:  кН × м
Точка, відповідна значенням зазначених зусиль, лежить на графіку нижче кривої для прийнятої палі (перетин 300х300, бетон класу В20, поздовжнє армування 4 Ø 12 А III), отже, попередня перевірка показує, що міцність палі за матеріалом забезпечена. Висновок: приймаємо палю З 7-30 перетин 300х300, бетон класу В20, поздовжнє армування 4 Ø 12 А III кількість паль n = 5. 6.10 Розрахунок ростверку на продавлювання колоною Клас бетону ростверку приймаємо В20, тоді Rbt = 0,9 МПа (табл.13 СНіП 2.03.01-84). Робочу висоту перерізу приймаємо h 0 = 150 см. Схему до розрахунку см. (рис.10) Розрахункове умова має наступний вигляд:  Розміри bcol = 500 мм, hcol = 1000 мм, c 1 = 600 мм і c 2 = 250мм, коефіцієнт надійності за призначенням g n = 0,95. Значення реакцій по верхній горизонтальній грані: а) у першому ряді від краю ростверку з боку найбільш навантаженої його частини: 
Величина продавлюють сили визначається за формулою: 
Гранична величина продавлюють сили, яку може сприйняти ростверк: 
тобто міцність ростверку на продавлювання колоною забезпечена 6.11 Розрахунок пальового фундаменту по деформаціям Виконаємо розрахунок пальового фундаменту по деформаціям на спільну дію вертикальної і горизонтальної навантажень і моменту за формулою 14 дод.1 до СНіП 2.02.03-85: 
перевіряємо виконання умови: 
Горизонтальна навантаження на голову палі дорівнює: 
Коефіцієнт деформації a e = 0,837 м-1 (п.6.9. Цього розрахунку). Умовна ширина перерізу палі bp = 0,95 м. Міцнісний коефіцієнт пропорційності, для глини м'якопластичного (IL = 0,60), по табл.1пріл.1СНіП 2.02.03-85 дорівнює: a = 50 кН/м3 Наведене розрахункове значення поздовжньої сили  для наведеної глибини занурення палі в грунт  = L × ae = 6,95 × 0,837 = 5,81> 4 визначаємо за табл.2 дод.1 до СНиП 2.02.03-85 (шарнірне сполучення палі з ростверком) при l = 4 і zi = 0 (рівень підошви) . Отримуємо = 0,409, тоді: 
Тому що сила Hel = 27,73 кН> g n × HI = 0,95 × 19,7 = 18,17, то розрахунок ведемо за першою (пружною) стадії роботи системи паля-грунт. При шарнірному закріпленні низького ростверку на палі М0 = 0 і  = 0, отже, формули (30) і (31) за п.12 дод.1 до СНиП 2.02.03-85 приймуть вигляд:   .
Визначаємо переміщення в рівні підошви ростверку від одиничної горизонтальної сили Н II = 1: 
 1/кН,
де безрозмірні коефіцієнти А0 і В0 прийняті за табл.5 дод.1 до СНіП 2.02.03-85 для наведеної глибини занурення палі  = 4 м. 
Так як up = 0,4 см <uu = 1см, умова обмеження горизонтального переміщення голови палі виконано. 6.12 Розрахунок стійкості основи Виконаємо розрахунок стійкості основи, навколишнього палю за умовою (25) дод.1 до СНіП 2.02.03-85, що обмежує розрахунковий тиск σ z, що передається на грунт бічними поверхнями палі:  .
Тут розрахунковий питома вага грунту з урахуванням зважування води (для шару 2) g I = g sb = 8,21 кН/м3; φ I = 60; cI = 19 кПа; коефіцієнт x = 0,6 (для забивних паль), коефіцієнт η1 = 0,7. При встановленні значення коефіцієнта η2 за формулою (26) дод.1 до СНіП 2.02.03-85, використовуємо дані табл.5, з якої випливає, що момент від зовнішніх постійних навантажень в перетині на рівні нижніх кінців паль складе для осі А: Мс = 319 + 19 × 8,45 = 480 кНм Момент від тимчасових навантажень в тому ж перерізі складе: М t = 0 + 503,8 + 60,5 + (0 + 66,2 +3,7) × 8,45 = 1155 кНм 
Розрахунковий тиск на грунт σ z, кПа, визначаємо за формулою (36) і вказівок п.13 дод.1 до СНіП 2.02.03-85:  ,
для глибини  , Так як > 2,5; звідки  , А  = 0,85 Для цієї наведеної глибини по табл.4 дод.1 СНиП 2.02.03-85 маємо: А1 = 0,996; В1 = 0,849; С1 = 0,363; D 1 = 0,103. 
= 14 кПа Як видно,  24,19 кПа, тобто стійкість грунту, що оточує палю, забезпечена. 6.13 Несуча здатність палі за міцністю матеріалу Визначимо несучу здатність палі за міцністю матеріалу. Характеристики палі: Rb = 11,5 МПа; Rsc = Rs = 365 МПа; b = d св = 30 см; а = а `= 3 см; h 0 = d св - а` = 30 - 3 = 27 см; А s = А s '= 4,52 / 2 = 2,26 см2. З формули (37) дод.1 до СНіП 2.02.03-85 для вказаних характеристик палі отримуємо такий вираз для визначення моментів М z у перерізах палі на різних глибинах z від підошви ростверку: 
= 1,2 (0,8372 · 24.106.0, 675.10 -3 · 4.10 -3 · А3-0, 837 · 24.106.0, 675.10 -3 · 2.10 -3 · В3 +16,38 · D 3 / 0, 837) = = 54,5 А3 - 32,5 В3 + 23,5 D 3 Результати подальших обчислень, що мають на меті визначення М z max, зводимо в табл.10, причому при призначенні Z використовуємо співвідношення  = Z × a e, в якому значення Z приймаємо по табл.4. дод.1 до СНиП 2.02.03-85. Результати обчислень згинальних моментів Таблиця 10 / Zi | | A 3 | У 3 | D3 | М z | 0,48 | 0, 4 | -0,011 | -0,002 | 0,400 | 8,7 | 0,96 | 0, 8 | -0,085 | -0,034 | 0,799 | 15,25 | 1,43 | 1,2 | -0,287 | -0,173 | 1,183 | 17,78 | 1,91 | 1,6 | 0,673 | -0,543 | 1,507 | 16,40 | 2,39 | 2,0 | -1,295 | -1,314 | 1,646 | 15,80 |
Як видно з таблиці, М z max I = 17,78 кНм діє на глибині z = 1,43 м. епюра моментів показана на рис.12. Ексцентриситети поздовжньої сили для найбільш і найменш навантажених паль становлять відповідно: 
Визначимо значення випадкових ексцентриситетів по п.1.21. СНиП 2.03-01-84 для розрахункової довжини  м і поперечного розміру палі d св = 30 см: 
Так як отримані значення ексцентриситетів е 01 і е 02 більше е ai, залишаємо ці значення для подальшого розрахунку паль по п.3.20 СНиП 2.03.01-84. Знаходимо відстані від точок прикладання поздовжніх сил NmaxI і NminI до рівнодійної зусиль в арматурі S: 
Визначимо висоту стиснутої зони бетону за формулою (37) СНиП 2.03.01-84: 
Граничне значення відносної висоти стиснутої зони по табл.2.2 п.2.3.12, навчального посібника, становить для сталі А-Ш та бетону В20 x R = 0,591 При  , Отже приймаємо значення x 1 = 15,5 см для подальшого розрахунку. Перевіряємо міцність перерізу палі за формулою (36) СНиП 2.03.01-84:  кН < 
 802 кН
 кН < 
 = 315 кН
Несуча здатність паль за міцністю матеріалу в найбільш навантажених перетинах забезпечена. 6.14 Розрахунок осідання основи пальового фундаменту Визначаємо розміри і вага умовного фундаменту (за вказівками п.7.1. СНіП 2.02.03-85). Розрахункова схема показана на рис.11.   °
Розміри пальового поля по зовнішньому обводу:  м;  м
Розміри площі підошви умовного масиву:  м
 м
Площа підошви умовного масиву Аусл =  3,6 · 2,4 = 8,64 м2 Обсяг умовного масиву V ум = A ум × h ум - Vr = 8,64 × 8,45 - 6,37 = 66,6 м3 Обчислимо середньозважене значення питомої ваги грунту вище підошви умовного фундаменту:  9,37 кН/м3
Вага грунту в обсязі умовного фундаменту: Ggr = V ум × g II mt = 66,6 · 9,37 = 622 кН Вага ростверку GrII = Vr × g b × g f = 6,37 × 24 × 1 = 153 кН Вага паль G св II = 1,6 × 9,81 × 5 × 1 = 78 кН Розрахункове навантаження по підошві умовного фундаменту від ваги грунту, ростверку і паль: GII = 622 + 153 + 78 = 853 кН Перевіряємо напруження в площині підошви умовного фундаменту. Ntot II = Ncol II + GII = 1310,19 +853 = 2163 кН Mtot II = Mcol II + Qcol II × Hr = 826,87 + 81,91 × 1,5 = 950 кНм Розрахунковий опір грунту основи умовного фундаменту в рівні його підошви визначимо за формулою (7) СНиП 2.02.01-83: 
Приймаємо: g c 1 = 1,2 g c 2 = 1; k = 1; j II 4 = 18 °; cII 4 = 44 кПа M g = 0,43; Mq = 2,73; Mc = 5,31; g II mt = 9,25 кН/м3  = 551 кПа
Середній тиск PII mt по підошві умовного фундаменту:  <R = 551 кПа
Максимальне крайовий тиск PII max:  433 <R = 551 кПа
Для розрахунку опади методом пошарового підсумовування обчислимо напруга від власної ваги грунту на рівні підошви умовного фундаменту: s zg, 0 = 17,05 · 0,8 +8,21 · 3,35 +8,51 · 1,7 +8,95 · 1,9 = 72,6 кПа Додаткове вертикальний тиск на основу від зовнішнього навантаження на рівні підошви умовного фундаменту: s zp 0 = P0 = PII mt - s zg, 0 = 250 - 72,6 = 177,4 кПа Співвідношення сторін підошви фундаменту:  Значення коефіцієнта a встановлюємо по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01-83. Для зручності користування зазначеною таблицею з умови:  приймаємо товщину елемента шару грунту hi = 0,2 × b = 0,2 × 2,4 = 0,480 м Подальші обчислення зводимо в таблицю 11. Визначення опади Таблиця 11 zi, м | ξ = 2 zi / b | zi + d, м | a | s zp = a × P0, кПа | s zg = s zg, 0 + + G sb, i × zi, кПа | 0,2 × s zg, кПа | Е, кПа | 0 | 0 | 7,00 | 1,000 | 177,40 | 72,6 | 14,52 | 16000 | 0,480 | 0,4 | 7,480 | 0,973 | 172,60 | 76,90 | 15,38 | 16000 | 0,960 | 0,8 | 7,960 | 0,852 | 151,14 | 81, 19 | 16,24 | 16000 | 1,440 | 1,2 | 8,440 | 0,690 | 122,40 | 85,49 | 17,10 | 16000 | 1,920 | 1,6 | 8,920 | 0,544 | 96,50 | 89,78 | 17,96 | 16000 | 2,400 | 2,0 | 9,400 | 0,426 | 75,60 | 94,08 | 18,81 | 16000 | 2,880 | 2,4 | 9,880 | 0,337 | 60,00 | 98,37 | 19,67 | 16000 | 3,360 | 2,8 | 10,360 | 0,271 | 48,08 | 102,67 | 20,53 | 16000 | 3,840 | 3,2 | 10,840 | 0,220 | 39,02 | 106,97 |
| 21,39 | 16000 | 4,320 | 3,6 | 11,320 | 0,182 | 32,28 | 111,26 | 22,25 | 16000 | 4,800 | 4,0 | 11,800 | 0,152 | 26,96 | 115,56 | 23,11 | 16000 | 5,280 | 4,4 | 12,280 | 0,129 | 22,88 | 119,86 | 23,97 | 16000 | 5,760 | 4,8 | 12,760 | 0,111 | 19,69 | 124,15 | 24,83 | 16000 | 6,240 | 5,2 | 13,240 | 0,096 | 17,03 | 128,45 | 25,69 | 16000 |
На глибині Hc = 5,280 м від підошви умовного фундаменту виконується умова СНиП 2.02.01-83 (прил.2, п.6) обмеження глибини стисливої товщі основи (ГСТ): s zp = 22,88 кПа »0,2 × s zg = 23,97 кПа, тому пошарове підсумовування деформацій підстави виробляємо в межах від підошви, ви фундаменту до ГСТ Осадку підстави визначаємо за формулою:   = 0,022 м = 2,2 см
Умова S = 2,2 см <Su = 12,0 см виконується (значення Su = 12,0 см прийнято за таблицею прил.4 СНіП 2.02.01-83). 7. Визначення ступеня агресивного впливу підземних вод та розробка рекомендацій з антикорозійного захисту підземних конструкцій Для залізобетонних фундаментів на природній основі серії 1.412-2/77, прийнятих на основі техніко-економічного порівняння варіантів, і технологічного приямка встановимо наявність і ступінь агресивного впливу підземних вод за даними хімічного аналізу, для відповідних грунтових умов. Для фундаментів і приямка передбачаємо бетон з маркою за водопроникністю W 4 на портландцементі за ГОСТ 10178-76, арматуру класів А-II і А-III. Фундаменти каркаса і приямок розташовані нижче УПВ лише частково, однак за рахунок можливих змін УПВ і капілярного підйому до 1,2 м над УПВ всі поверхні фундаменту і технологічного приямка можуть експлуатуватися під водою, або в зоні періодичного змочування. Ступінь агресивного впливу вода на підземні конструкції оцінюємо відповідно до табл.5, 6, 7 СНиП 2.03.11-85. Коефіцієнт фільтрації глини, в якому розташовані підземні конструкції, дорівнює: Kf = 2,5 × 10-8 см / с × 86,4 × 103 с / сут = 0,216 × 10-2 см / добу = 2,16 × 10-2 м на добу <0,1 м на добу, тому до показників агресивності, наведеним у табл.5, 6, 7 СНиП 2.02.11-85, необхідно вводити поправки згідно з примітками до вказаних таблиць. Визначаємо сумарний вміст хлоридів у перерахунку на іони Cl -, мг / л, відповідно до прім.2 до табл.7 СНиП 2.03.11-85: 990 + 190 × 0,25 = +1038 мг / л Подальшу оцінку ведемо в табличній формі (табл.12). Аналіз агресивності води для бетону на портландцементі Таблиця 12 Показник агресивності | Номер таблиці СНиП 2.03.11-85 | Ступінь агресивності середовища по відношенню до бетону марки W 4 | Бикарбонатная лужність | 5 | відсутній - неагресивна | Водневий показник | 5 | 3,8 <4 × 1, 3 - неагресивна | Зміст агресивної вуглекислоти | 5 | 10 = 10 - слабоагресивні | Зміст амонійних солей | 5 | 15 <100 × 1,3 - неагресивна | Зміст магнезіальних солей | 5 | 360 <1000.1 .3 - неагресивна | Зміст їдких лугів | 5 | 36 <50000 × 1,3 - неагресивна | Вміст сульфатів | 6 | 190 <250 × 1,3-не агресивна | Зміст хлоридів | 7
| 500.1, 3 <1038 <5000 × 1,3 - середньоагресивних (в зоні капілярного підсмоктування і переменногоУПВ) |
Висновок При бетоні нормальної (Н) проникності (марка за водонепроникністю W4 по табл.1 СНиП 2.03.11-85) в конструкціях фундаментів і приямка вода неагресивна за змістом бікорбанатной лужності, водневого показника, амонійних і магнезіальних солей, їдких лугів, сульфатів слабоагресивні за змістом агресивної вуглекислоти і за змістом хлоридів середньоагресивних. Розглянемо можливість забезпечення стійкості конструкцій фундаментів і приямка за рахунок призначення проектних вимог до матеріалів (первинний захист). Як випливає з табл.11 СНиП 2.03.11-85, при середньоагресивному середовищі і застосованої арматурі класів А-II і А-III (група 1 по табл.9 СНиП 2.03.11-85) потрібне застосування бетону зниженою проникності (марки W 6 ) або оцинкованої арматури (див. п.2.21 СНиП 2.03.11-85). Однак оцинкована арматура дорога і дефіцитна, а одержання бетону зниженою проникності в умовах будівельного майданчика утруднено, тому необхідно виконати спеціальний захист фундаментів і приямка. Для захисту підошви фундаменту і днища приямка при середньоагресивному середовищі передбачаємо відповідно до п.2.33 СНиП 2.03.11-85 пристрій бітумобетонной підготовки товщиною не менше 100 мм з втрамбованного в грунт щебеню з поливанням бітумом до повного насичення. Для захисту днища (по бетонній підготовці) і бічних поверхонь і гідроізоляції приямка в цілому (відповідно до вказівок п.2.34 і табл.13, а також рекомендаціями пріл.5 до СНіП 2.03.11-85) необхідно виконати покриття III групи - обклеювальну гідроізоляцію з 3 шарів гидроїзола на гарячій бітумній мастиці з подальшим влаштуванням захисної стінки в 1 / 4 цегли, просоченого бітумом. Для захисту бічних поверхонь фундаментів виконати полімерне покриття на основі лаку Х II -734 (хлорсульфірованний поліетилен). Фундаменти і приямок виконати з бетону нормальної (Н) проникності (марка за водонепроникністю W4; водопоглинання не більше 5,7% за масою; водо-цементне відношення В / Ц не більше 0,6). 8. Визначення техніко-економічних показників. Порівняння і вибір основного варіанту системи основа-фундамент 8.1 Підрахунок обсягів робіт 1) Об'єм грунту, що розробляється під фундамент на природній основі. Розміри фундаменту ФВ15-1: l = 4,8 м; b = 4,2 м Розміри котловану низом: l = 4,8 + 0,6 = 5,4 м; b = 4,2 + 0,6 = 4,8 м Грунт - глина, гранична крутість укосів котловану 1: 0,25 Розміри котловану поверху: l в = 5,4 + 2 × 2,05 × 0,25 = 6,425 м; BВ = 4,8 + 2 × 2,05 × 0,25 = 5,825 м Розміри котловану по УПВ: lw = 5,4 + 2 × (2,05-0,8) × 0,25 = 6,025 м b w = 4,8 + 2 × (2,05-0,8) × 0,25 = 5,425 м Глибина котловану з урахуванням бетонної підготовки: h = 2,05 +0,1 = 2,15 м Формула для визначення об'ємів грунту:  , Де S = 25,92 м2 - площа котловану низом S в = 37,43 м2 - площа котловану поверху Sw = 32,68 м2 - площа котловану по УПВ Обсяг котловану:  = 68 м ³ Обсяг робіт по водовідливу:  = 29 м ³ 2) Об'єм грунту, що розробляється під фундамент на штучному підставі, у вигляді піщаної розподільчої подушки. Розміри фундаменту ФВ12-1: l = 4,2 м; b = 3 м Розміри котловану низом: l  = L + 1,0 = 4,2 + 1,0 = 5,2 м; b = B + 1,0 = 3 + 1,0 = 4,0 м a = h * Tg α = 0,9 * tg 30 ° = 0,5 м а = 30 ° - кут розсіювання напружень в подушці β = 60 ° - кут нахилу укосу котловану до горизонту a '= h * Ctg β = 0, 9 * ctg 60 ° = 0,5 L = L + 2 * a '= 5,2 + 2 * 0,5 = 6,2 м; B = B + 2 * a '= 4 + 2 * 0,5 = 5,0 м Розміри котловану поверху: l  = 5,2 + 2.2, 95 · ctg 60 ° = 8,4 м; b = 4 + 2.2, 95 · ctg 60 ° = 7,2 м Розміри котловану по УПВ: l  = 5,2 + 2 · (2,95 - 0,8) · ctg 60 ° = 7,6 м b = 4 + 2 · (2,95 - 0,8) · ctg 60 ° = 6,4 м Глибина котловану h = 2,95 м; S = 20,8 м2 - площа котловану низом S = 60,48 м2 - площа котловану зверху; S = 31,00 м2 - площа котловану по верху піщаної подушки; S = 48,64 м2 - площа котловану по УПВ. Обсяг котловану:  = 114 м ³ Обсяг піщаної подушки:  = 23 м ³ Обсяг робіт по водовідливу:  = 46 м ³
3) Об'єм грунту, що розробляється під фундамент на палях: Розміри фундаменту 3 х 1,8 м Розміри котловану низом: l = 3 + 0,6 = 3,6 м; b = 1,8 + 0,6 = 2,4 м Грунт - глина, гранична крутість укосів котловану 1: 0,25 Розміри котловану поверху: l = 3,6 + 2.2, 05.0, 5 = 5,65 м; b = 2,4 + 2.2, 05.0, 5 = 4,45 м; Розміри котловану по УПВ: l = 3,6 + 2 · (2,05 - 0,8) · 0,5 = 4,85 м b = 2,4 + 2 · (2,05 - 0,8) · 0,5 = 3,65 м; Глибина котловану з урахуванням бетонної підготовки: h = 2,15 м; S = 8,64 м2 - площа котловану низом; S = 25,14 м2 - площа котловану зверху; S = 17,7 м2 - площа котловану по УПВ. Обсяг котловану:  = 35 м ³ Обсяг робіт по водовідливу:  = 13 м ³ Обсяги робіт Таблиця 13 № п / п | Найменування робіт | Одиниця виміру | Обсяг робіт | Кількість | I. Фундамент на природній основі (грунт I групи) | з розрахунку прийнятий фундамент ФВ15-1 | 1 | Розробка грунту екскаватором - зворотна з ковшем місткістю 0,5 м3 у відвал | 1000 м3 | 68 | 0,068 | 2 | Водозниження за допомогою голкофільтрів (Орієнтовно) | 100 м3 | 29 | 0,29 | 3 | Засипка траншей і котлованів з переміщенням грунту до 10 м бульдозером | 1000 м3 | 51,5 | 0,0515 | 4 | Бетонна підготовка товщиною 100 мм із бетону В 3,5 під монолітним фундаментом | м3 | 2,2 | 2,2 | 5 | Установка фундаменту з подколонніка | м3 | 11,7 | 11,7 | II. Фундамент на штучному підставі (грунт II групи) | з розрахунку прийнятий фундамент ФВ12-1 | 1 | Розробка грунту екскаватором - зворотна з ковшем місткістю 0,5 м3 у відвал | 1000 м3 | 114 | 0,114 | 2 | Водозниження за допомогою голкофільтрів (Орієнтовно) | 100 м3 | 46 | 0,46 | 3 | Засипка траншей і котлованів з переміщенням грунту до 10 м бульдозером | 1000 м3 |
| 101 | 0,101 |
