4. Проектирование фундаментов мелкого заложения.

4.1. Определение размеров фундаментов.

Фундаментами мелкого заложения являются такие, у которых глубина заложения ≤ 6,0 м. Несущая способность обеспечивается за счет сопротивления грунтов основания под подошвой фундамента.

К проектированию выбран фундамент мелкого заложения, двухплитный с уступами по высоте.

Проектирование фундамента выполняется в следующей последовательности:

1). Определяем минимальные размеры фундамента

(4.1.1)

(4.1.2)

где a₀ – длина опоры в уровне обреза фундамента a₀ = 9,54 м;

b₀ – ширина опоры, b₀ = 1,6 м;

с – запас на предполагаемую неточность разбивки, с = 0,3 м;

, .

2). Для минимального размера фундамента определяем

расчетное сопротивление грунта.

Расчетное сопротивление основания из нескального грунта фундамента мелкого заложения следует определять по формуле:

, (4.1.3)

где R₀ – условное сопротивление грунта, кПа; согласно [2 прил. 24, табл.1,3], для песка пылеватого, насыщенного водой R₀ = 98 кПа. Примечание: величину R₀ для твердых супесей, суглинков и глин (I_L< 0) следует принимать: для супесей ≤ 981 кПа, для суглинков ≤ 1962 кПа, для глин ≤ 2943 кПа.

b – ширина подошвы фундамента, м. Примечание: при b > 6,0 м – b принимается равным 6,0 м.

d – глубина заложения фундамента (от отметки местного размыва), d = 3,0м;

γ – осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленного без учета взвешенного действия воды.

, (4.1.4)

где γ_i и h_i – удельный вес и мощность слоя грунта, расположенного выше отметки подошвы фундамента. Примечание: γ допускается принимать 19,62 кН/м³.

k₁ и k₂ – согласно [2 прил. 24, табл. 4] коэффициенты k₁ = 0,06 м^-1, k₂ = 2,0;

3). Определяем площадь подошвы фундамента исходя из

расчетного сопротивления R:

, (4.1.5)

где N₀ – нормативная нагрузка, действующая на обрез фундамента;

т – коэффициент, учитывающий внецентренное приложение нагрузки, m =1,5;

γ_n – коэффициент надежности, γ_n = 1,4;

h_f – высота фундамента от обреза до подошвы, h_f = 3,5 м;

γ_ср – средневзвешенное удельное значение веса грунта и материалов фундамента (20…22 кН/м³).

Площадь подошвы фундамента исходя из расчетного сопротивления очень велика, поэтому целесообразно произвести замену грунта под фундаментом грунтом с большим условным сопротивлением. Рекомендуемый грунт гравийный из обломков осадочных пород. R₀ = 490 кПа.

4). Определяем ширину уступов исходя из предварительно-определенной площади фундамента:

, (4.1.6)