2. Визначення фізико-механічних характеристик штучної основи, отриманої шляхом пошарового ущільнення ґрунту

- щільність сухого грунту: ρ= ρ_d*(1+W)=1,75*(1+0,15)=2,01 г/см³;

- число пластичності: : I_P=W_L-W_P=0,23-0,13=0,1;

- показник текучості: I_L=(W-W_P)/ I_P =(0,16-0,13)/0,1=0,3 – супісок твердий тугопластичний (відповідно до ДСТУ Б В.2.1-2-96 «Грунти. Класифікація» табл. Б11та Б14);

.

- коефіцієнт пористості: .

- за таблицями В.2, В.3 додатка «В» ДБН В.2.1-10-2009 за визначеним видом глинистого ґрунту (супісок, суглинок, глина), показнику консистенції I_L і коефіцієнтом пористості ґрунту «е» визначаються показники міцності ґрунту: С = 17,8кПа; φ = 27,6°, Е = 25,6МПа.

Назва грунту	Потуж-ність шару, м	ρ, г/см3	ρs, г/см3	W	WL	WP	IP	IL	e	Sr	c, кПа	ϕ,°	E, МПа
Насипний грунт	0,6-1,0	1,6	-	0,13	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Супісок	5,6-6,0	1,65	2,65	0,16	0,23	0,13	0,1	0,3	0,86	-	5	19	9,1
Подушка супіскова		2,01	2,65	0,16	0,23	0,13	0,1	0,3	0,53		17,8	27,6	25,6
Супісок	4,5-3,8	1,92	2,66	0,15	0,18	0,12	0,06	0,5	0,6	-	14	25	20
пісок середньо-зернистий	необмеж	2,02	2,65	0,17	-	-	-	-	0,551	0,83	0,55	38	40

2. Визначення геометричних розмірів підошви фундаменту в плані методом послідовних наближень

Попередньо площу підошви фундаменту та його розміри в плані b та l визначають із припущення, що фаза зсуву ґрунту під підошвою не перевищує 0,25b за формулою Е.1 ДБН В.2.1-10-2009:

де: – коефіцієнти умов роботи приймаються за таблицею Е.7 в залежності від виду ґрунту основи і конструктивних особливостей споруд із жорсткою конструктивною схемою при відношенні довжини споруди до її висоти L/H:

γ_с1=1,2; γ_с2=1,0.

k – коефіцієнт, що приймається рівним 1, якщо характеристики міцності ґрунту визначені безпосередньо при випробуванні ґрунту;

приймається k=1,1, якщо характеристики міцності прийняті за таблицями В.1, В.2 ДБН В.2.1-10-2009:

k=1,1.

– коефіцієнти, що приймають за таблицею Е.8 в залежності від (характеристик міцності) кута внутрішнього тертя φ ґрунту, що служить основою фундаменту:

М_γ = 0.42; М_q =2,7; М_с = 5,23.

k_z – коефіцієнт, що приймається: при b≤10,0 м; k_z =1, при b≥10,0 м k_z=z₀/b+0,2 (тут z₀=8,0м):

k_z = 1.

γ_II – осереднене розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають нижче підошви фундаменту (при наявності підземних вод враховується зважувальна дія води):

γ_II= =_14,5

γ`_II – осереднене розрахункове значення питомої ваги ґрунтів, що залягають вище підошви фундаменту.

Для розрахунку R в першому наближенні приймаємо b = 1м.

Площа підошви фундаменту в першому наближенні:

Розраховується ширина підошви фундаменту b в першому наближенні:

.

Визначається розрахунковий опір ґрунту основи з урахуванням ширини підошви фундаменту b=4,9.

Розраховується площа підошви фундаменту в другому наближенні:

Визначаються розміри підошви фундаменту в другому наближенні:

;

Визначається збіжність розмірів підошви фундаменту першого і другого наближення: - умова не виконується.

Визначається розрахунковий опір ґрунту основи з урахуванням ширини підошви фундаменту .

Розраховується площа підошви фундаменту в третьому наближенні:

Визначаються розміри підошви фундаменту в другому наближенні:

;

Визначається збіжність розмірів підошви фундаменту першого і другого наближення: - умова виконується.

Висновок: умова збіжності виконується, тому призначаємо розміри підошви фундаменту з округленням їх до кратних 0,1 м:

b=4,5м; l=b*n=4,5м; А=b*l=20,8м².

Перевірка контактного тиску під підошвою фундаменту

Моменти опору підошви фундаменту по вісям «х» та «у»:

;

Виконується перевірка контактних напружень під підошвою фундаменту:

Перевірка крайових тисків під підошвою фундаменту:

1. σ_сер < R; σ_сер=N/A+20d₁=5400/10,8+20*3,5=329,6кПа

329,6кПа < 361,9кПа

2. σ_min > 0; 297,3кПа> 0.

3. σ_max < 1,2R;

361,9,6кПа < 1,5*329,1 = 394,9кПа

Висновок: таким чином прийняті розміри підошви фундаменту відповідають всім вимогам.