3.2 Расчет устойчивости фундамента на опрокидывание

Для устойчивости фундамента необходимо, чтобы выполнялось требование

где m – коэффициент условий работы, m=0,9 для нескальных грунтов;

_n – коэффициент надежности, равен 1,2.

е_р – эксцентриситет равнодействующей (расчет выполняем два раза по оси Х и по Y), величина эксцентриситета указана в табл. 3.

b – размер фундамента в плоскости действующих расчетных нагрузок.

; - условие выполнено;

; - условие выполнено.

Вывод: фундамент устойчив против опрокидывания.

3.3 Расчет устойчивости фундамента против плоского сдвига

Для устойчивости необходимо, проверить следующее условие. Расчет выполняется два раза.

где H₁ – горизонтальная нагрузка действующая в плоскости подошвы фундамента;

N₁– вертикальная сила при том же сочетании нагрузок;

γ_с – коэффициент условий работы (0,9)

_n – коэффициент надежности (1,1)

ψ – коэффициент трения кладки фундамента по грунту, принимается по [8], стр. 62.

- условие выполнено

- условие выполнено

3.4 Проверка слабого подстилающего слоя

Необходимо выполнить проверку нижнего подстилающего грунта, т. к. несущий слой грунта опирается на более слабый грунт, это видно из геолого-литологической колонки. Устойчивость фундамента будет обеспечена, если выполняется следующее условие

G_zp+G_zg ≤ R_z ,

где (G_zp+G_zg) – сумма давлений действующих на кровлю слабого слоя от

нагрузок передаваемых фундаментом и грунтом;

R_z – расчетное сопротивление грунта слабого слоя у которого прочностные характеристики ниже чем грунта под подошвой фундамента, определяется с учетом условной ширины подошвы фундамента.

где z – расстояние от подошвы фундамента до кровли слабого слоя.

При этом условная ширина подошвы фундамента определяется по зависимости ­­ _____

b_z =√ A_z+a² – a,

где а – определяется по формуле, a=(l-b)/2;

l, b – длина и ширина подошвы фундамента, 10,6 м и 3,6 м.

A_z – условная площадь подошвы фундамента на кровле слабого слоя, определяется по формуле

A_z = N₁/ G_zp,

G_zp – дополнительное давление на кровле слабого слоя;

N₁ – расчетная нагрузка действующая на фундамент с учетом

его собственного веса и веса грунта на обрезок фундамента.

1) Определяется дополнительное давление по формуле

P_g=P-d,

где P – среднее давление, кПа;

d – бытовое давление, d=19,6·5=98кПа

P_g=270,18 - 98=172,18кПа

2) С учетом принятых размеров фундамента и глубины заложения его, а также с учетом глубины расположения слабого слоя грунта определяется дополнительное давление на кровле слабого слоя по формуле

G_zp=·P_g,

где  - зависит от отношения, =f(l/b;z/b) по [8], прил. 2.

=0,627 при l/b=2.94, z/b=0.83.

G_zp=172,18·0,627=107,96кПа

3) Определяем давление грунта до кровли слабого слоя

G_zg=·h,

где ,h – соответственно, удельный вес и мощность слоя, расположенного

выше кровли слабого слоя.

G_zg=19,6·7,2=141,12кПа

3. Определяем условную площадь фундамента и условную ширину подошвы

фундамента.

а=(10,6-3,6)/2=3,5

A_z=8791,1/107,96=81,43м²

b_z=6,18 м.

4. Определяем расчетное сопротивление грунта слабого слоя, при этом R_о=39 МПа

5. Проверяем условие

G_zp+G_zg = 107,96+141,12=249,08кПа < R_z=312,77кПа

условие выполнено, значит, подстилающий слабый слой устойчив.