5. Проектирование фундамента на песчаной подушке

5.1 Определение размеров подошвы фундамента

Материал подушки –песок средней крупности:

Принимаем глубину заложения фундамента равной 2,8м.

Для песка средней крупности:

Определяем ширину подошвы фундамента графическим методом.

Фундамент нагружен симметрично, следовательно , .

Давление, передаваемое на основание под фундаментом:

Расчётное сопротивление грунта под подошвой фундамента:

– характеристики приняты из таблиц.

– ширина фундамента менее 10 метров.

– удельный вес грунта под подошвой фундамента.

– удельный вес грунта в пределах глубины заложения фундамента.

– приведенная глубина заложения фундамента при наличии подвала, тогда:

- расстояние от поверхности грунта до пола подвала (3.0 м – больше 1.8м)

Определим ширину подошвы фундамента графическим методом.

Составим таблицу:

Значение b, м	σmax, кН/м	R, кН/м
1	698,86	447,3
2	180,34	485,35
1,3	416,59	458,71

Геометрия фундамента:

a = b = 1,3м ; A = 1,69 м² – площадь.

Снова проверяем выполнение условия:

Находим объем фундамента:

Т.к фундамент находится в подвале, а стык с колонной монолитный, вес грунта на уступах равен 0.

Условие выполняется с запасом 9,1%, следовательно, при данных параметрах подошвы фундамента расчётное сопротивление грунта будет больше напряжений, возникающих от внешних нагрузок под подошвой фундамента.

5.2 Определение размеров песчаной подушки

Определяем высоту песчаной подушки:

Принимаем высоту ПП, равную 1 м.

Бытовое давление на уровне подошвы ПП:

Высота песчаной подушки определяется из условия, чтобы полное давление у основания песчаной подушки σ_zp + σ_zg не превышало расчётного сопротивления слабого слоя грунта R_z.

_{Площадь условного фундамента:}

, где

Определяем расчётное сопротивление супеси для условного фундамента шириной

b_z = 1,59 м и глубиной заложения d = 3,8 м:

, где

γ_C1 – коэффициент условий работы грунтов, – для супеси с J_L=0,43;

γ_C2 – коэффициент условий работы сооружений, – при

k_n – коэффициент, равный k_n=1,0 при использовании в расчетах прочностных характеристик грунта, полученных испытаниями;

k_z – коэффициент при b<10 м равен 1,0;

_Mγ, M_q, M_с – коэффициенты зависящие от угла внутреннего трения, при φ=24˚:

b_z – ширина подошвы условного фундамента, м;

c_II – сцепление грунта подстилающего слоя, равен c_II =6.0 кПа;

^II = 19 кН/м³;

– удельный вес грунта под подошвой условного фундамента.

– приведенная глубина заложения фундамента при наличии подвала, тогда:

- расстояние от поверхности грунта до пола подвала

– условие выполняется.

Определяем ширину песчаной подушки:

5.3 Расчет осадки фундамента на песчаной подушке

Расчет будем вести по СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».

Определение осадки методом послойного суммирования

Расчёт выполняется по формуле : S<S_пред

Построение эпюр и 0,2 см. в расчете ФМЗ на естественном основании.

Бытовое давление на уровне подошвы фундамента:

₁₎строим эпюру

Z=0,2b=0.26

№ точки	z, м	=2z/b		zp, кН/м2
1	0	0	1	369,16
2	0,26	0,4	0,960	354.39
3	0,52	0,8	0,800	295.33
4	0.78	1,2	0,606	223.71
5	1,04	1,6	0,449	165.75
6	1,3	2,0	0,336	124.04
7	1,56	2,4	0,257	94.87
8	1.82	2,8	0,201	74.20
9	2.08	3,2	0,160	59.06
10	2.34	3,6	0,108	39.87
11	2.6	4.0	0,091	33.59
12	2.86	4,4	0,077	28.43
13	3,12	4.8	0,067	24.73
14	3.38	5.2	0,058	21.41

4) Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) на отметке -6.450, ее толщина равна 3.25 м.

5) Найти осадку S = ∑ S_i в пределах сжатой толщи Н_сж

, где _zp^ср·z_i – площадь эпюры в пределе слоя.

По табл. 1 прил. 4 СНиП 2.02.01 – 83 Su =8 см .Su =8 см > 2,53 см → Осадка фундамента не превышает нормативного значения