Физические характеристик грунтов основания

№ варианта	Номера слоев основания и разновидность грунта	Плотность грунта , т/м3	Плотность частиц грунта , т/м3	Коэффициент  пористости е	Показатель текучести, JL
		по II группе
12	1.Супесь 2.Суглинок 3.Глина	1,95 1,96 1,88	2,71 2,69 2,73	0,75 0,65 0,85	0,50 0,50 0,25

1. Классифицируем глинистые грунты по показателю текучести I_L , табл.3: ИГЭ 1 супесь, I_L=0,50 – пластичная; ИГЭ 2 суглинок,  I_L=0,50 – тугопластичный; ИГЭ 3 глина, I_L=0,25 – полутвердая.

2. Выполняем расчет удельного веса грунта и удельного веса грунта во взвешенном состоянии, для каждого ИГЭ  по формулам (1),(2):

 ИГЭ 1(супесь пластичная):

                              = 1,95*9,81=19,13 кН/м³;

                             =9,61 кН/м³.

ИГЭ 2(суглинок тугопластичный):

                                  = 1,96*9,81=19,23 кН/м³ ;

                                =10,05 кН/м³.

 ИГЭ 3 (глина полутвердая):  = 1,88*9,81=18,44 кН/м³, т.к.

I_L £ 0,25, удельный вес с учетом взвешивающего действия воды не выполняем.

     3. Определяем по табл.4,5,6 механические характеристики грунтов основания:

    ИГЭ 1 (супесь пластичная):

                при I_L=0,50, e=0,75, по табл.5,6:  

                       с=11 кПа, j =21⁰, Е=10МПа;

    ИГЭ 2(суглинок тугопластичный):

               при I_L=0,50, e=0,65, по табл.5,6:  

                       с=28 кПа, j =22⁰, Е=19МПа;

    ИГЭ 3(глина полутвердая):

                при I_L=0,25, e=0,85, по табл.5,6:

                       с=47 кПа, j =18⁰, Е=18МПа.

  4. Все исходные и полученные данные заносим на схему, рис.2.

Рис.2 Схема к определению расчетного сопротивления грунтов основания

5. Определяем расчетное сопротивление грунта R₁ на глубине d₁=1,5 м.

      ИГЭ 1. Супесь пластичная: I_L=0.50;  = 1,2, = 1,0 (по табл.7); k_z= 1,0; d₁=1,5м; b= 1,0 м; M_γ, M_q, M_c – по табл.8; при φ_II  = 21^○: M_γ = 0,56; M_q = 3,21; M_c = 5,84; С_II=11 кПа.

     – усредненный удельный вес грунта ниже подошвы фундамента в пределах b/2. =15,32 кН/м³;      (19,13*0,3+9,61*0,2)/(0,2+0,3)=15,32 кН/м³

     – удельный вес грунта выше подошвы фундамента =19,13 кН/м³.

Определяем расчетное сопротивление грунтов основания по формуле (4):

 180,86 кПа.

6.Определяем расчетное сопротивление грунта R₂ на глубине d₂=2.0 м.

      ИГЭ 2. Суглинок тугопластичный: I_L=0,50;  = 1,2, = 1,1(по табл.7); k_z= 1,0 (по табл.7); d₁=2,0м; b= 1,0 м; M_γ, M_q, M_c – по табл.8; при φ_II = 22^○: M_γ = 0,61;  M_q = 3,44; M_c = 6,04, С_II=28 кПа.

     – удельный вес грунта ниже подошвы фундамента=9,61 кН/м³;

    – осреднённый удельный вес грунта выше подошвы фундамента = =18,18кН/м³.

  327,34 кПа.

7. Определяем расчетное сопротивление грунта R₃ на глубине d₃=6,0 м.

ИГЭ 3. Глина полутвердая: I_L=0,25:  = 1,25, = 1,0 (по табл.7); k_z= 1,0; d₃=6,0 м; b= 1,0 м; M_γ, M_q, M_c – по табл.8; при φ_II  = 18^○: M_γ = 0,43; M_q = 2,73; M_c = 5,31;С_II=47 кПа.

   – удельный вес грунта ниже подошвы  фундамента =18,44 кН/м³;

    – осреднённый удельный вес грунта выше подошвы

фундамента = =12,73кН/м³.

531,30 кПа.

8. Определяем расчетное сопротивление грунта R₄ на глубине d₄=7,0 м.

ИГЭ 3. Глина полутвердая: I_L=0,25:  = 1,25, = 1,0 (по табл.7); k_z= 1,0; d₃=7,0 м; b= 1,0 м; M_γ, M_q, M_c – по табл.8; при φ_II  = 18^○: M_γ = 0,43; M_q = 2,73; M_c = 5,31;С_II=47 кПа.

– удельный вес грунта ниже подошвы фундамента =18,44 кН/м³;

 – осреднённый удельный вес грунта выше подошвы

фундамента = =13,54кН/м³.

  586,64 кПа;

Вывод: На основе анализа, полученных значений расчетного сопротивления грунта основания R_1-4 и значений модуля деформации E_1-3, можно сделать следующий вывод: грунт, обладающий максимальной несущей способностью – ИГЭ 3 (глина полутвердая, R₄=586,64 кПа). Наибольшей сжимаемостью, исходя из послойного анализа значений модуля деформации, обладает ИГЭ 1 (супесь пластичная, E₁=10,0 МПа).

ЗАДАНИЕ 2.Проектирование фундамента на естественном

                    основании под колонну промышленного здания

 Требуется: определить глубину заложения фундамента под колонну промышленного здания, рассчитать размеры подошвы фундамента с соотношением сторон l/b =1,2 – 1,6.

Исходные данные. Схема грунтового основания и уровень подземных вод принимается по заданию 1. В табл. 11 приведены значения: нагрузки N ^/, момента M ^/_y и горизонтального усилия F ^/_x действующих на уровне обреза фундамента; среднесуточная температура воздуха в помещении; размеры колонны; район проектирования; здание с гибкой конструктивной схемой, без подвала с полами, устраиваемыми по грунту; схема к решению задачи рис. 3.

Таблица 11

Варианты сочетания нагрузок для расчета фундамента мелкого заложения под колонну промышленного здания

Рис.3. Схема к решению задачи.