Назначение и конструктивные особенности подземной части здания

 

Проектирование фундаментов является одним из сложных вопросов проектирования конструкций зданий и сооружений. При проектировании инженер решает сам вопрос о выборе материала, из которого будет выполняться конструкция. При проектировании фундаментов необходимо считаться с имеющимися грунтами на площадке строительства и использовать их строительные качества, с тем, чтобы принять их рациональное решение.

При хороших грунтах и грунтах среднего качества получают сравнительно небольшие деформации, возникающие при развитии осадок фундаментов, т.е. обеспечивается надежное положение здания или сооружения. Такие грунты называются «надежными». В этом случае существенно упрощается задача проектирования фундаментов. Однако иногда приходится пересматривать надземных и подземных конструкций, если первоначальное их решение приводит к значительному удорожанию фундаментов.

При проектировании фундаментов в сложных грунтовых условиях необходимо учитывать совместную работу грунтов основания и надземных конструкций.

Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий производят в соответствии с СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений».

 

Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия

 

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки начинается с изучения напластования грунтов. Для этого по исходным данным строим геологический разрез (уч. шифр 391). В колонке скважина фиксируем уровень воды и указываем водоупорный слой (Таблица 1).

 

Таблица 1. Геологический разрез по скважине.

140,0 № грунта	Мощность, м	Глубина подошвы слоя, м	Абсолютная отметка подошвы слоя, м	Скважина, м	Условные обозначения	Наименование грунта
	0,2	0,2	139.8			Почвенный слой
	4,0	4.2	135.8			Песок мелкий
	3,0	7.2	132.8			Суглинок
	5,0	12,2	127.8	132.1		Песок средней крупности
	4,0	16.2	125.8			Глина

 

Строительная классификация грунтов площадки

 

В механике грунтов выделяют два существенно различающихся по своим механическим свойствам основных класса грунтов: скальные и нескальные.

Скальными называют твердые горные породы, которые в невыветренном состоянии и при отсутствии тектонической раздробленности и трещиноватости отличаются очень малой сжимаемостью и значительной прочностью.

Нескальными – грунты, состоящие из легко разделяющихся в воде несцементированных или слабо сцементированных обломков горных пород и минеральных частиц различной крупности. Они образуют пористые толщи, часто достигающие значительной мощности.

На площадке по исходным данным имеются глинистые грунты, а именно суглинок и глина. Мощность почвенного слоя составляет 0,2 м. Отметка уровня подземных вод равна 132,1 м, и по данным геологического разреза грунтовые воды находятся в слое песка, под которым находится слой глины – водоупора.

 

1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания

 

Для качественной оценки строительных свойств грунтов производится их классификация согласно ГОСТ 25100-82. По исходным данным в таблице 2 вычисляем характеристики физических свойств, к которым относятся:

- для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень влажности;

- для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности;

Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:

 

 

где - плотность частиц грунта;

– плотности грунта;

w – природная влажность в долях единицы;

Степень влажности грунта определяется по формуле:

 

 

где - плотность воды, 1г/см3;

– коэффициент пористости;

Типы пылевато-глинистых грунтов устанавливают по числу пластичности определяемому по формуле:

 

 

где – влажность на границе текучести;

– влажность на границе раскатывания;

 

Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов находится по формуле:

 

 

По значениям характеристик физических свойств грунтов, определяющих их тип и разновидность выписываются из соответствующих таблиц СНиП 2.02.01-83

Значения угла внутреннего трения φ, удельного сцепления С, модуля деформации Е, и расчетного сопротивления грунта .

Оценка строительных свойств грунтов приведена в таблице 2.

 

 

Таблица 2.

№ слоя	Плотность частиц	Плотность	Влажность	Граница теку- чести	Граница раскатывания	Относительная просадочность	Относи- тельное набухание	Показатель пластичности	Показатель теку- чести	Коэффициент пористости	Степень водонасыщенности	Наименование грунта по ГОСТу	Угол внутреннего трения	Удельное сцепление	Модуль деформации	Расчетное сопротивление
rs г/см	r d г/см	W	W L %	W P %	Е se	Е sw	IP	IL	e	Sr	jn град	Cп кПа	E	R кПа
	-	1, 5	-	-	-	-	-		-	-	-	-	-	-	-	-
	2,66	1,90	0,12							0.57	0.56	Песок мелкий плотный		4.0
	2,70	1,94	0,26						0.60	0.75	0.94	Суглинок мягкопластичный
	2,66	2.00	0,25							0.66	1.00	Песок средней плотности		1.0
	2.73	1.92	0,32						0.25	0.87	1.00	Глина полутвердая