Таблица 6.

 
 
 
 
 

3. Оценка инженерно-геологических  и гидрологических  условий 

площадки  строительства. 

      Планово-высотная привязка здания на площадке строительства приведена на рис.2 Инженерно-геологические разрезы, построенные по заданным скважинам, показаны на рис. 2,3.

      Вычисляем необходимые показатели свойств  и состояния грунтов по приведенным в таблице 3 исходными данными. Результаты приведены в таблице 7. 

Показатели  свойств и состояния грунтов (вычисляемые).

                                                                  Таблица 7.

 

Плотность сухого грунта: r_d = r_n /(1 + 0,01×W);

Пористость: n = (1 – r_d /r_s)×100%;

Коэффициент пористости: e = n/(100 – n);

Степень влажности: S_r = W×r_s/(e×r_w)*0,01, где  r_w = 1 т/м³ – плотность воды;

Число пластичности: I_p = W_L – W_р ; 

Показатель  текучести: I_L = (W – W_р)/(W_L – W_р);

Расчетные значения удельного веса и удельного  веса частиц: g_I = r_I×g; g_II = r_II×g; g_s = r_s×g;

Удельный  вес суглинка, расположенного ниже УПВ, с учетом взвешивающего действия воды: g_sb = (g_s- g_w)/(1+e), где g_w = 10 кН/м³ – удельный вес воды. 
 
 

Рассчитаем  значения для каждого  из слоёв: 

2 слой-глина

r_d  = 1,77/( 1+0,01*33,0) = 1,33 т/м³

n = (1-1,33/2,76)*100 = 52%

e = 52/(100-52) = 1,08

S_r = 33*2,76/(1,08*1)*0,01 = 0,84

I_p=40,2-22,2 = 18%

I_L=(33-22,2)/(40,2-22,2) = 0,6

g_I = r_I×g=1,72*9,81 = 16,87 Кн/м³

g_II = r_II×g= 1,74*9,81 = 17,07 Кн/м³

g_s = r_s×g= 2,76*9,81 = 27,08 Кн/м³

g_sb = (g_s- g_w)/(1+e) = (27,08-10)/(1+1,08) = 8,21 Кн/м³ 

3 слой-Суглинок

r_d  = 1,83/( 1+0,01*31,4) = 1,39 т/м³

n = (1-1,39/2,72)*100 = 49%

e = 49/(100-49) = 0,96

S_r = 31,4*2,72/(0,96*1)*0,01 = 0,89

I_p=35,6-21,6 = 14%

I_L=(31,4-21,6)/(35,6-21,6) = 0,7

g_I = r_I×g=1,78*9,81 = 17,46Кн/м³

g_II = r_II×g= 1,80*9,81 = 17,66 Кн/м³

g_s = r_s×g= 2,72*9,81 = 26,68 Кн/м³

g_sb = (g_s- g_w)/(1+e)=(26,68-10)/(1+0,96) = 8,51 Кн/м³ 
 

4 слой-Глина

r_d  = 1,84/( 1+0,01*26,2) = 1,46 т/м³

n = (1-1,46/2,76)*100 = 48%

e = 48/(100-48) = 0,92

S_r = 26,2*2,76/(0,92*1)*0,01 = 0,79

I_p=41,4-22,4 = 19%

I_L=(26,2-22,4)/(41,4-22,4) = 0,2

g_I = r_I×g=1,79*9,81 = 17,56 Кн/м³

g_II = r_II×g= 1,81*9,81 = 17,76 Кн/м³

g_s = r_s×g= 2,76*9,81 = 27,08 Кн/м³

g_sb = (g_s- g_w)/(1+e) = (27,08-10)/(1+0,92) = 8,90 Кн/м³ 

Примечание Наименование грунта по ГОСТ 25100-95: 2-й слой – глина мягкопластичная; 3-й слой – суглинок мягкопластичный; 4-й слой – глина полутвердая.

Определение условного расчетного сопротивления  грунта. 

      Для определения условного расчетного сопротивления грунта по формуле  СНиП 2.02.01-83^* принимаем условные размеры фундамента d₁ = d_усл = 2 м и b_усл =1 м. Установим в зависимости от заданных геологических условий и конструктивных особенностей здания коэффициенты: 

Слой  №2: Глина мягкопластичная, среднесжимаемая

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83^* принимаем:  g_c1 = 1,0 для (I_L =0,6> 0.5), g_c2 = 1 для зданий с гибкой конструктивной схемой, k = 1 принимаем по указаниям п.2.41 СНиП 2.02.01-83^*. При j_II = 7° по табл.4 СНиП 2.02.01-83^* имеем M_g = 0,12; M_q = 1,47; M_c = 3,82. Удельный вес грунта выше подошвы условного фундамента до глубины d_w = 0,85 м принимаем без учета взвешивающего действия воды g_II = 17.07 кН/м³, а ниже УПВ, т.е. в пределах глубины d = d_усл - d_w = 2-0.0,85=1.15 м и ниже подошвы фундамента, принимаем; g_sb = 8,21 кН/м³; удельное сцепление c_II = 29 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

=

=(1,0 ·1/1)·(0,12·1·1·8,21+1,47·[0,85·17,07+(2-0,85)·8,21]+3,82·29) = 146,97 кПа. 

Полное  наименование грунта слоя № 2 по ГОСТ 25100– 95 – глина мягкопластичная, среднесжимаемая; этот грунт может быть использован как естественное основание, поскольку имеет достаточную прочность( R_усл=146,97 кПа., N_IIcol,= 1826,49кН, E=8МПа, 5МПа<E<10МПа). 

Слой  №3: Суглинок мягкопластичный, среднесжимаемый

Толщина 2-го слоя h₁ = 4,98 м. По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 принимаем:  g_c1 = 1,0 для (I_L=0,7>0,5), g_c2 = 1 для зданий с гибкой конструктивной схемой. При j_II = 14° по табл.4 СНиП 2.02.01-83 имеем M_g = 0,29; M_q = 2,17; M_c = 4,69. Удельный вес грунта g_sb = 8,51 кН/м³; удельное сцепление c_II = 14 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

 =

1,0·1/1)·(0,29·1·1·8,51+2,17·[0,85·17,07+(4,98-0,85)·8,21]+4,69·14) = 173,19 кПа. 

Полное  наименование грунта слоя №3 по ГОСТ 25100–95 – суглинок мягкопластичный, среднесжимаемый; этот грунт может быть использован как естественное основание, поскольку имеет достаточную прочность (R_усл=173,19 кПа., N_IIcol,= 1826,49кН, E=6МПа (5МПа<E<10МПа)). 

Слой  №4: Глина полутвердая, малосжимаемая

Толщина 3-го слоя h₂ = 1,66 м. По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 принимаем: g_c1 = 1,25 для (I_L=0,2<0,25); g_c2 = 1 для зданий с гибкой конструктивной схемой. При j_II = 18° по табл.4 СНиП 2.02.01-83 имеем M_g = 0.43; M_q = 2.73; M_c = 5,31. Удельный вес грунта g_sb = 8.90 кН/м³; удельное сцепление c_II = 44 кПа.

Вычисляем условно расчетное сопротивление:

=

(1,25·1/1)·(0.43·1·1·8.90+2.73·[0,85·17.07+(4,98-0,85)·8,21+1,66·8,51]+5,31·44) = 510,26 кПа. 

Полное  наименование грунта слоя №4 – глина полутвердая, малосжимаемая; этот грунт может быть использован как естественное основание, поскольку имеет достаточную прочность ( R_усл=510,26 кПа., N_IIcol,= 1826,49кН, E=16мПа > 10мПа) 

Заключение. 

      В целом площадка пригодна для возведения здания. Рельеф площадки спокойный с уклоном в сторону скважины 3. Грунты имеют слоистое напластование, с выдержанным залеганием пластов. Все грунты имеют достаточную прочность, невысокую сжимаемость и могут быть использованы в качестве оснований в природном состоянии. Грунтовые воды расположены на небольшой глубине, что значительно ухудшает условия устройства фундаментов: при заглублении фундаментов более 0,85 м необходимо водопонижение; возможность открытого водоотлива из котлованов, разработанных в  глине, должна быть обоснована проверкой устойчивости дна котлована (прорыв грунтовых вод со стороны слоя глины); глина, залегающая в зоне промерзания, в соответствии с табл. 2 СНиП 2.02.01-83 является пучинистым грунтом, поэтому глубина заложения фундаментов наружных колонн здания должна быть принята не менее расчетной глубины промерзания глины. При производстве работ в зимнее время необходимо предохранение основания от промерзания.