2. Анализ инженерно-геологических условий площадки.

2.1. Определение характеристик грунта.

Определим характеристики грунта в табличной форме по нижеперечисленным формулам:

1. плотность сухого грунта, т/м3:

ρd=ρ/(1+W), где

ρ – плотность грунта, т/м3;

W – природная влажность;

2. удельный вес сухого грунта, кН/м3:

γd=ρd·g, где

g=9,81 - ускорение свободного падения;

3. объем твердых частиц в единице объема грунта:

m=ρd/ρs, где

ρs – плотность частиц грунта, т/м3;

4. объем пустот в единице объема грунта:

n=1-m;

5. коэффициент пористости грунта:

e=(ρs-ρd)/ρd;

6. влажность полного водонасыщения:

Wsat=е·ρw/ρs;

ρw - плотность воды, ρw=1 т/м3;

7. степень влажности :

Sr=W/Wsat;

Таблица 5.

Характеристики грунта

Характеристика	Обозначение	ИГЭ-I	ИГЭ-II	ИГЭ-III
плотность сухого грунта, т/м3	ρd	1,55	1,51	1,40
удельный вес сухого грунта, кН/м3	γd	15,20	14,81	13,73
объем твердых частиц в единице объема грунта	m	0,58	0,56	0,50
объем пустот в единице объема грунта	n	0,42	0,44	0,5
коэффициент пористости грунта	e	0,722	0,77	0,97
влажность полного водонасыщения	Wsat	0,27	0,29	0,35
степень влажности	Sr	1	0.60	0,37

2.2. Классификация грунтов.

ИГЭ-I. Песок мелкий:

Удельный вес грунта:

γ=ρ·g=1.971·9,81=19,33 кН/м³;

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,67- 1)/(1+0,722)]·9,81=9.51 кН/м³;

Плотность сложения: по коэффициенту пористости грунта e=0,722 грунт средней плотности сложения

По степени влажности Sr=1 - грунт насыщен водой;

E=21Мпа - грунт слабосжимаемый.

ИГЭ-II. Песок пылеватый:

Удельный вес грунта:

γ=ρ·g=1.769·9,81=17,35 кН/м³;

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,68- 1)/(1+0,77)]·9,81=9,31 кН/м³;

Плотность сложения: по коэффициенту пористости грунта e=0,77 грунт средней плотности сложения

По степени влажности Sr=0,60 - грунт насыщен водой;

E=6,4 Мпа - грунт среднесжимаемый.

ИГЭ-III.

Удельный вес грунта:

γ=ρ·g=1,577·9,81=15,47 кН/м³;

Удельный вес грунта взвешенного в воде:

γsb=[(ρs- ρw)/(1+e)]·g=[(2,76- 1)/(1+0,9 )]·9,81=9,08 кН/м³;

Число пластичности:

Ip=WL-Wp, где

Wl - влажность на границе текучести;

Wp - влажность на границе раскатывания;

Ip=WL-Wp=0,294-0,96=0,198 д.е.=19,8% ( Ip >17) - Глина

Показатель текучести:

IL=(W-Wp)/(WL-Wp)=(0,131-0,096)/0,198=0,18

(0≤ IL0,25) – полутвердое состояние грунта (Глина)

По степени влажности Sr=0<0,37 ≤ 0.5 - грунт маловлажный;

Коэффициент пористости соответствующий влажности на границе текучести:

eL=WL·ρs/ ρw=0,294·2.76/1=0,81;

Показатель просадочности:

П=(eL-e)/(1+e)=(0,81-0,97)/(1+0,97)=-0,081;

Так как П<0,1, Ip=0,198 и 0<Sr<0,5 грунт может обладать просадочными свойствами:

П<0,3 то грунт не набухает;

E=13.5 Мпа - грунт среднесжимаемый.

2.3. Заключение.

Грунты не являются набухающими. Первый, второй и третий инженерно-геологические элементы являются среднесжимаемыми. Все ИГЭ являются хорошими основаниями под фундаменты промышленного здания.

3. Выбор возможных видов фундаментов.

В данном проекте рассматриваем два типа фундаментов:

1)фундаменты мелкого заложения в виде отдельных столбчатых монолитных железобетонных фундаментов под колонны;

2) свайные фундаменты кустового расположения свайного поля и монолитным железобетонным ростверками под колонны каркаса.

4. Расчет и конструирование принятых вариантов фундамента.

4.1. Фундаменты мелкого заложения.

4.1.1. Определение глубины заложения фундаментов.

Верхний обрез фундаментов имеет относительную отметку -0.150.

Определение конструктивной глубины заложения:

Рис.5. Фундамент под колонну.

По конструктивным требованиям:

dk=1,35+0,15+0,05+0,25=1,65 м.

По конструктивным требованиям заложения фундамента принимаем не менее dk=1,65 м.

Определение нормативной глубины промерзания:

dfn=d0·√Mt, где

Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП 2.01.01-82 « Строительная климатология и геофизика».

d0 - величина, принимаемая равной для песка 0,28м.

Mt=18,8+16,9+9,8+9,6+16,9=72;

dfn=0,28·√72=2,375м.

Определение расчетной глубины промерзания:

Для производственного корпуса:

df=dfn·Kn, где Kn=0,58 - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений по таблице 5.2[1].

df=2,375·0,58=1,3775м.

Принимаем глубину заложения d=1,65м