4.3. Фундамент на искусственном основании.

Для устройства искусственного основания принимаю песок средней крупности и средней плотности.

Назначаю среднюю плотность сложения его в теле подушки 20,0 кН/ м³.

4.3.1. Определение глубины заложения подошвы фундамента.

При определении глубины заложения подошвы фундамента руководствуюсь теми же принципами, что и в случае с фундаментом на естественном основании. Таким образом назначаю отметку подошвы фундамента равной - 2,7 м.

По таблице 2 приложения 3 СНиП 2.02.01-83 устанавливаю расчетное сопротивление для песка средней плотности и средней крупности, которое дается применительно к фундаменту, имеющему ширину b₀= 1 м и глубину заложения d₀= 2 м:

R₀= 400 МПа.

4.3.2. Предварительное определение площади подошвы фундамента и его размеров.

А= N_II/ (R₀- γ_m* d), где

N_II= 3600 кН;

R₀= 400 кПа;

Принимаю γ_m= 18 кН/ м³, т.к. есть подвал;

d= 2,7 м;

А= 3600/ (400- 18* 2,7)= 10,24 м².

Принимаю ширину подошвы фундамента b = 3,2 м, а его длину l = 3,2 м.

Для окончательного назначения размеров фундамента определяю расчетное сопротивление грунта подушки R, при d = 2,7 м по следующей формуле:

R= R₀* [1+ k₁* (b- b₀)/ b₀]+ k₂ γ_II^’ (d+d_o) ; где

k₁= 0,125; k₂=0,25

R= 400* [1+ 0,125* (2,7- 1)/ 1]+0,25*12,9*(2,7-2)= 487,3 кПа.

Тогда:

А= N_II/ (R- γ_m* d)= 3600/ (487,3- 18* 2,7)= 8,2 м².

Окончательно принимаю ширину подошвы фундамента b= 2,9 м, а его длину l= 2,9м

4.3.3. Конструирование фундамента.

4.3.4. Среднее давление по подошве фундамента.

P= (N_II0+ N_фII+ N_грII)/ А= (3600+ 2,9*2,9*2,7*18)/ 2,9*2,9= 476,7кПа< R= 487,3кПа.

Проверка: (R- P)/ R* 100%= (487,3-476,7)/487,3*100%=2,2%

Вертикальное напряжение от собственного веса σ_zg0 на уровне подошвы фундамента:

σ_zg0= γ^/* d, где

γ^/= 12,9кН/ м³ – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

d= 2,7 м – глубина заложения фундамента;

σ_zg0= 12,9* 2,7= 34,83 кПа.

Дополнительное вертикальное давление на уровне подошвы фундамента σ_zp0:

σ_zp0= p₀= p- σ_zg0= 476,7- 34,83= 441,9 кПа.

4.3.5. Определение толщины опертой подушки.

Принимаю толщину опертой подушки h_p= 2,4 м.

Необходимо проверить условие:

σ_zg+ σ_zp≤ R_z, где

σ_zg= σ_zg0+ γ_i* h_p= 34,83 + 20,0* 2,4= 82,83 кПа;

σ_zp= α* p₀, где

α= 0,432 при условии, что ξ= 2* 2,4/ 2,9= 1,66;

σ_zp= 0,432* 476,7= 205,9кПа;

σ_zg+ σ_zp= 82,83+ 205,9= 288,76 кПа.

Ширина условного фундамента:

b_y=b+2*h*tg30=2,9+2*2,4*0,577=5,7м.

Расчетное сопротивление подстилающего слоя:

Проверка:

σ_zg+ σ_zp= 288,76 кПа < R_z= 473кПа;

4.3.6. Расчет осадки фундамента на искусственном основании.

Вычисляю напряжения и строю эпюры для:

0,4 b= 0,4* 2,9 = 1,16 м;

принимаю h_i=1м.

Природное давление на уровне подошвы фундамента:

σ_zg0= ^/_II* d=34,83 кПа.

Дополнительное давление по подошве фундамента:

p₀= p_II- σ_zg0=476,7-34,83 = 441,87 кПа.

σ_zp= p₀* α, где

α= f(l/ b; 2z/ b) – определяется по табл. 1 приложения 2 СНиП 2.02.01-83.

грунт	номер точки	z	2z/b	Gzgi	альфа	Gzpi	Gzpi,сред	E
песок	1	0	0	34,83	1	441,9		40000
	2	1	0,7	53,83	0,84	371,2	406,5
	3	2	1,4	72,83	0,523	231,1	301,1
суглинок	4	3	2,1	91,83	0,316	139,6	185,4	12000
	5	4	2,8	110,83	0,201	88,8	114,2
	6	5	3,4	129,83	0,146	64,5	76,7
	7	6	4,1	148,83	0,104	46,0	55,2
	8	7	4,8	167,83	0,077	34,0	40,0
	9	8	5,5	186,83	0,06	26,5	30,3

S=0,8*1*((406,5+301,1)/40000+(185,4+114,2+76,7+55,2+40,0+30,3)/12000) = 0,048 м.