11. Средние (в пределах сжимаемой толщи Н с или толщины слоев Н ) значения модуля деформации и коэффициента Пуассона грунтов основания ( и ) определяются по формулам:
; (11)
где А i - площадь эпюры вертикальных напряжений от единичного давления под подошвой фундамента в пределах i -го слоя грунта; для схемы полупространства допускается принимать А i = s zp,i h i (cм. п.1), для схемы слоя – Ai = k i - k i- 1 (cм. п.7);
E i ,v i ,h i , - соответственно модуль деформации, коэффициент Пуассона и толщина i -го слоя грунта;
Н - расчетная толщина слоя, определяемая по п. 8;
n - число слоев, отличающихся значениями E и v в пределах сжимаемой толщи H с или толщины слоя H.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСАДОК ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
12. Просадка грунтов s sl основания при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей (см. пп. 3.2 и 3.5), а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяется по формуле
(13)
где e sl,i – относительная просадочность i -го слоя грунта, определяемая в соответствии с указаниями п.13;
h i – толщина i -го слоя;
k sl,i – коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п. 14;
n – число слоев, на которое разбита зона просадки h sl , принимаемая в соответствии с указаниями п. 16.
13. Относительная просадочность грунта e sl определяется на основе испытаний образцов грунта на сжатие без возможности бокового расширения по формуле
, (14)
где h n,p и h sat,p- - высота образца соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения (w = w sat ) при давлении p , равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта p = s zp + s zg – при определении просадки грунта в верхней зоне просадки; при определении просадки грунта в нижней зоне просадки также учитывается дополнительная нагрузка от сил негативного трения (см. пп. 3.4 и 3.8);
h n,g - высота того же образца природной влажности при p = s zg .
Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении (w sl = w < w sat ) - e / sl определяется по формуле
, (15)
где w – влажность грунта;
w sat – влажность, соответствующая полному водонасыщению грунта;
w sl – начальная просадочная влажность (п. 3.3);
e sl – относительная просадочность грунта при его полном водоносыщении, определяемая по формуле (14).
14*. Коэффициент k sl,i , входящий в формулу (13):
при b = 12 м – принимается равным 1 для всех слоев грунта в пределах зоны просадки;
при b = 3 м – вычисляется по формуле
где р – среднее давление под подошвой фундамента, кПа (кгс/см 2);
p sl,i – начальное просадочное давление грунта i -го слоя, кПа (кгс/см 2), определяемое в соответствии с указаниями п. 15;
р 0 – давление, равное 100 кПа (1 кгс/см 2);
при 3 м < b < 12 м – определяется по интерполяции между значениями k sl,i , полученными при b = 3 м и b = 12 м.
При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать k sl = 1 при H sl £ 15 м и k sl = 1,25 при H sl ³ 20 м, при промежуточных значениях Н sl коэффициент k sl определяется по интерполяции.
15. За начальное просадочное давление p sl принимается давление соответствующее:
при лабораторных испытаний грунтов в компрессионных приборах – давлению, при котором относительная просадочность e sl равна 0,01;
при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов – давлению, равному пределу пропорциональности на графике «нагрузка-осадка»;
при замачивании грунтов в опытных котлованах – вертикальному напряжению от собственного веса грунта на глубине, начиная с которой происходит просадка грунта от собственного веса.
Рис. 4. Схемы к расчету просадок основания
A a – просадка от собственного веса отсутствует (не превышает 5 см), возможна только просадка от внешней нагрузки s sl,р в верхней зоне просадки h sl,р (I тип грунтовых условий); б, в , г , - возможна просадка от собственного веса s sl,g в нижней зоне просадки h sl,g , начиная с глубины z g (II тип грунтовых условий); б – верхняя и нижняя зоны просадки не сливаются, имеется нейтральная зона h n ; в – верхняя и нижняя зоны просадки сливаются; г – просадка от внешней нагрузки отсутствует; 1 - вертикальные напряжения от собственного веса грунта s zg ; 2 – суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта s z = s zp + s zg ; 3 – изменение с глубиной начального просадочного давления p sl ; Н sl d – глубина заложения фундамента.
16. Толщина зоны просадки h sl принимается равной (рис.4)
h sl = h sl, р – толщине верхней зоны просадки при определении просадки грунта от внешней нагрузки s sl,p (п. 3.4), при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где s z = s zp + s zg = p sl (рис. 4а ,б ) или глубине, где значение у z минимально, если s z,min > p sl (рис. 4,в );
h sl = h sl,g – толщине нижней зоны просадки при определении просадки грунта от собственного веса s sl ,g (пп. 3.4, 3.5), т.е. начиная с глубины z g , где s z = р sl или значение s z минимально, если s z,min > p sl , и до нижней границы просадочной толщи.
17. Возможная просадка грунта от собственного веса s / st,g при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади B w меньше размера просадочной толщи Н sl ) определяется по формуле
где s sl,g - максимальное значение просадки грунта от собственного веса, определяемое в соответствии с п. 12.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ,
СЛОЖЕННЫХ НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ
18. Подъем основания при набухании грунта h sw определяется по формуле
, (18)
где e sw,i - относительное набухание грунта i -го слоя, определяемое в соответствии с указаниями п. 19;
h i - толщина i- го слоя грунта;
k sw,i - коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п. 20;
n - число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.
19. Относительное набухание грунта e sw определяется по формулам:
при инфильтрации влаги
, (19)
где h n – высота образца природной влажности и плотности, обжатого без возможности бокового расширения давлением р , равным суммарному вертикальному напряжению у z,tot на рассматриваемой глубине (значение у z,tot определяется в соответствии с указаниями п. 21);
h sat – высота того же образца после замачивания до полного водонасыщения, обжатого в тех же условиях;
при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима
, (20)
где k - коэффициент, определяемый опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается k = 2);
w eq - конечная (установившаяся) влажность грунта;
w 0 и e 0 - соответственно начальные значения влажности и коэффициента пористости грунта.
20. Коэффициент k sw , входящий в формулу (18), в зависимости от суммарного вертикального напряжения s z,tot на рассматриваемой глубине, принимается равным 0,8 при s z,tot = 50 кПа (0,5 кгс/см 2) и 0,6 при s z,tot = 300 кПа (3 кгс/см 2), а при промежуточных значениях s z,tot - по интерполяции.
21. Суммарное вертикальное напряжение s z,tot на глубине z от подошвы фундамента (рис. 5) определяется по формуле
, (21)
где s zр, s zg - вертикальные напряжения соответственно от нагрузки фундамента и от собственного веса грунта;
у z,ad - дополнительное вертикальное давление, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания, определяемой по формуле
, (22)
где k g - коэффициент, принимаемый по табл. 6.
Таблица 6
Коэффициент k g
|
(d + z ) / B w |
Коэффициент k g при отношении длины к ширине замачиваемой площади L w / B w , равном |
|||||
22. Нижняя граница зоны набухания H sw (рис. 5):
а) при инфильтрации влаги принимается на глубине, где суммарное вертикальное напряжение s z,tot (п. 21) равно давлению набухания p sw ;
б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима – определяется опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается H sw = 5 м).
Рис. 5. Схема к расчету подъема основания при набухании грунта
23.Осадка основания в результате высыхания набухшего грунта s sh определяется по формуле
, (23)
где e sh,i – относительная линейная усадка грунта i -го слоя, определяемая в соответствии с указаниями п. 24;
h i – толщина i -го слоя грунта;
k sh – коэффициент, принимаемый равным 1,3;
n – число слоев, на которое разбита зона усадки грунта, принимаемая в соответствии с указаниями п. 25.
24. Относительная линейная усадка грунта при его высыхании определяется по формуле
, (24)
где h n - высота образца грунта возможной наибольшей влажности при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения;
h d - высота образца в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания.
25. Нижняя граница зоны усадки H sh определяется экспериментальным путем, а при отсутствии опытных данных принимается равной 5 м.
При высыхании грунта в результате теплового воздействия технологических установок нижняя граница зоны усадки H sh определяется опытным путем или соответствующим расчетом.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУФФОЗИОННОЙ ОСАДКИ
26. Суффозионная осадка s sf основания, сложенного засоленными грунтами, определяется по формуле
где e sf,i - относительное суффозионное сжатие грунта i -го слоя при давлении р , равном суммарному вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки s zp и собственного веса грунта s zg , определяемое по указаниям п. 27;
h i - толщина i- го слоя засоленного грунта;
n - число слоев, на которое разбита зона суффозионной осадки засоленных грунтов.
27. Относительное суффозионное сжатие e sf определяется:
а) при полевых испытаниях статической нагрузкой с длительным замачиванием по формуле
где s sf,p – суффозионная осадка штампа при давлении;
p = s zp + s zg ;
d p – зона суффозионной осадки основания под штампом;
б) при компрессионно-фильтрационных испытаниях по формуле
, (27)
где h sat,p - высота образца после замачивания (полного водонасыщения) при давлении p = s zp + s zg ;
h sf,p - высота того же образца грунта после длительной фильтрации воды и выщелачивания солей при давлении p.
h ng - высота того же образца природной влажности при давлении p i =у zg .
РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
1. Расчетные сопротивления грунтов основания R 0 , приведенные в табл. 1-5, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R 0 и R / 0 для окончательного определения размеров фундаментов указана в п. 2.42 для табл. 4, в п. 8.4 для табл. 5 и в п. 11.5 для табл. 6.
2. Для грунтов с промежуточными значениями e и I L (табл. 1-3), p d и S r (табл. 4), S r (табл. 5), а также для фундаментов с промежуточными значениями g (табл. 6) значения R 0 и R / 0 определяются по интерполяции.
3. Значения R 0 (табл. 1-5) относятся к фундаментам, имеющим ширину b 0 = 1 м и глубину заложения d 0 = 2 м.
При использовании значений R 0 для окончательного назначения размеров фундаментов (пп. 2.42, 3.10 и 8.4) расчетное сопротивление грунта основания R , кПа (кгс/см 2), определяется по формулам:
при d £ 2 м (200 см)
R = R 0 x (d + d 0)/2d 0 ; (1)
при d > 2 м (200 см)
R = R 0 + k 2 g / II (d - d 0), (2)
Где b и d – соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см);
g / II – расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м 3 (кгс/см 3);
k 1 – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k 1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k 1 = 0,05;
k 2 – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k 2 = 0,25, супесями и суглинками k 2 = 0,2 и глинами k 2 = 0,15.
Примечание. Для сооружений с подвалом шириной В = 20 м и глубиной d b ³ 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d 1 + 2 м [здесь d 1 – приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (8) настоящих норм]. При В > 20 м принимается d = d 1 .
Таблица 1
Расчетные сопротивления R 0 крупнообломочных грунтов
|
Крупнообломочные грунты |
Значение R O , кПа (кгс/см 2) |
|
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем: |
|
|
Песчаным |
|
|
I L £ 0,5 |
|
|
0,5 < I L £ 0,75 |
|
|
Гравийные (дресвяные) с заполнителем: |
|
|
песчаным |
|
|
пылевато-глинистым при показателе текучести: |
|
|
I L £ 0,5 |
|
|
0,5 < I L £ 0,75 |
Таблица 2
Расчетные сопротивления R 0 песчаных грунтов
|
Значения R O , кПа (кгс/см 2), в зависимости от плотности сложения песков |
||
|
Средней крупности |
||
|
Маловлажные |
||
|
влажные и насыщенные водой |
||
|
Пылеватые: |
||
|
Маловлажные |
||
|
насыщенные водой |
||
Таблица 3
Расчетные сопротивления R 0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов
|
Пылевато-глинистые |
Коэффициент Пористости е |
Значения R O , кПа (кгс/см 2), при показателе текучести грунта |
|
|
Суглинки |
|||
Таблица 4
Расчетные сопротивления R 0 просадочных грунтов
|
R O , кПа (кгс/см 2),грунтов |
||||
|
Природного сложения с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3 |
уплотненных с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3 |
|||
|
Суглинки |
||||
Примечание: В числителе приведены значения R O , относящейся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажности S r £ 0,5; в знаменателе - значения R O , относящиеся к таким же грунтам с S r ³ 0,8, а также к замоченным грунтам.
Таблица 5
Расчетные сопротивления R 0 насыпных грунтов
|
R O , кПа (кгс/см 2) |
||||
|
Характеристики |
Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки и т.п. при степени влажности S r |
Пески пылеватые, супеси, суглинки, глины, золы и т.п. при степени влажности S r |
||
|
S r £ 0,5 |
S r ³ 0,8 |
S r £ 0,5 |
S r ³ 0,8 |
|
|
Насыпи, планомерно возведенные с уплот- нением |
||||
|
Отвалы грунтов и отходов производств: |
||||
|
с уплотнением |
||||
|
без уплотнения |
||||
|
Свалки грунтов и отходов производств: |
||||
|
с уплотнением |
||||
|
без уплотнения |
||||
Примечание: 1. Значения R O в настоящей таблице относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ I om £ 0,1.
2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R O принимаются с коэффициентом 0,8.
Таблица 6
Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки R 0
для выдергиваемых фундаментов опор
воздушных линий электропередачи
|
Значения , кПа (кгс/см 2) |
||||
|
Относитель- ное заглубле- ние фундамен- та l = d /b |
Пылевато-глинистые грунты при показателе текучести I L £ 0,5 и плотности грунта обратной засыпки, т/м 3 |
Пески средней крупности и мелкие маловлажные и влажные при плотности грунта обратной засыпки, т/м 3 |
||
Примечания: 1. Значения R O для глин и суглинков с показателем текучести 0,5 £ I L £ 0,75 и супесей при 0,5 < I L £ 1,0 принимаются по графе «пылевато-глинистые грунты» с введением понижающих коэффициентов соответственно 0,85 и 0,7.
2. Значения R O для пылеватых песков принимаются как для песков средней крупности и мелких с коэффициентом 0,85.
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ
|
Предельные деформации основания |
|||
|
Сооружения |
относи- тельная разность осадок (D s /L ) u |
Крен i u |
(в ско- бках мак- сималь- ная s max,u) осадка, см |
|
1. Производственные и гражданские одноэтаж- ные и многоэтажные здания с полным каркасом: железобетонным стальным |
|||
|
2. Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок |
|||
|
3. Многоэтажные бескаркасные здания с несущи- ми стенами из: крупных панелей крупных блоков или кирпичной кладки без армирования то же, с армированием, в том числе с устройст- вом железобетонных поясов |
|||
|
4. Сооружение элеваторов их железобетонных конструкций: рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментной плите то же, сборной конструкции отдельно стоящий силосный корпус монолит- ной конструкции то же, сборной конструкции отдельно стоящее рабочее здание |
|||
|
5. Дымовые трубы высотой Н , м: Н £ 100 100 < Н £ 200 200 < Н £ 300 Н > 300 |
|||
|
6. Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в поз. 4 и 5 |
|||
|
7. Антенные сооружения связи: стволы мачт заземленные то же, электрически изолированные башни радио башни коротковолновых радиостанций башни (отдельные блоки) |
|||
|
8. Опоры воздушных линий электропередачи: промежуточные прямые анкерные и анкерно-угловые, промежуточные угловые, концевые, порталы открытых распределительных устройств специальные переходные |
|||
Примечания: 1. Предельные значения относительного прогиба (выгиба) зданий, указанных в поз. 3 настоящего приложения, принимаются равными 0,5 (D s /L ) u .
2. При определении относительной разности осадок (D s /L ) в поз. 8 настоящего приложения за L принимается расстояние между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок, а в опорах с оттяжками - расстояние между осями сжатого фундамента и анкера.
3. Если основание сложено горизонтальными (с уклоном не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунтов, предельные значения максимальных и средних осадок допускается увеличивать на 20 %.
4. Предельные значения подъема основания, сложенного набухающими грунтами, допускается принимать: максимальный и средний подъем в размере 25 % и относительную неравномерность осадок (относительный выгиб) здания в размере 50 % соответствующих предельных значений деформаций, приведенных в настоящем приложении.
5. Для сооружений, причисленных в поз. 1-3 настоящего приложения, с фундаментами в виде сплошных плит предельные значения средних осадок допускается увеличивать в 1,5 раза.
6. На основе обобщения опыта проектирования, строительства и эксплуатации отдельных видов сооружений допускается принимать предельные значения деформаций основания, отличающиеся от указанных в настоящем приложении.
ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
КОЭФФИЦИЕНТЫ НАДЕЖНОСТИ
g f – по нагрузке;
g m – по материалу;
g g – по грунту;
g n – по назначению сооружения;
g с – коэффициент условий работы.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ
– среднее значение характеристики;
X n – нормативное значение;
Х – расчетное значение;
a – доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений;
р – плотность;
р d – плотность в сухом состоянии;
р bf – плотность обратной засыпки;
е – коэффициент плотности;
w – влажность природная;
w p – влажность на границе пластичности (раскатывания);
w L – влажность на границе текучести;
w eq – конечная (установившаяся) влажность;
w sat – влажность соответствующая полному водонасыщению;
w sl – начальная просадочная влажность;
w sw – влажность набухания;
w sh – влажность на пределе усадки;
S r – степень влажности;
I L – показатель текучести;
g – удельный вес;
g sb – удельный вес с учетом взвешивающего действия воды;
p sl – начальное просадочное давление;
p sw – давление набухания;
e sl – относительная просадочность;
e sw – относительное набухание;
e sh – относительная линейная усадка;
e sf – относительное суффозионное сжатие;
I от – относительное содержание органического вещества;
D pd – степень разложения органического вещества;
с – удельное сцепление;
j – угол внутреннего трения;
Е – модуль деформации;
v – коэффициент Пуассона;
R c – предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов;
с v – коэффициент консолидации.
НАГРУЗКИ, НАПРЯЖЕНИЯ, СОПРОТИВЛЕНИЯ
F – сила, расчетное значение силы;
f – сила на единицу длины;
F v , F h – вертикальная и горизонтальная составляющие силы;
F s,a ,F s,r – силы, действующие по плоскости скольжения, соответственно сдвигающие и удерживающие (активные и реактивные);
N – сила нормальная к подошве фундамента;
n – то же, на единицу длины;
G – собственный вес фундамента;
q – равномерно распределенная вертикальная пригрузка;
р – среднее давление под подошвой фундамента;
s – нормальное напряжение;
t – касательное напряжение;
и – избыточное давление в поровой воде;
s z – вертикальное нормальное напряжение полное;
s zg
s zp – то же, дополнительное от внешней нагрузки (давления фундамента);
R – расчетное сопротивление грунта основания (предел линейной зависимости «нагрузка-осадка»);
R 0 – расчетное сопротивление грунта (для предварительного назначения размеров фундаментов), принимаемое в соответствии с рекомендуемым приложением 3;
F и – сила предельного сопротивления основания, соответствующая исчерпанию его несущей способности.
ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
s – осадка основания;
– средняя осадка основания;
s sl – просадка;
h sw – подъем основания при набухании грунта;
s sh – осадка основания в результате высыхания набухшего грунта;
s sf – суффозионная осадка;
D s – разность осадок (просадок);
i – крен фундамента (сооружения);
J – относительный угол закручивания;
и – горизонтальное перемещение;
s и – предельное значение деформации основания;
s и ,s – то же, по технологическим требованиям;
s и ,f – то же, по условиям прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций.
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
b – ширина подошвы фундамента;
В – ширина подвала;
B w – ширина источника замачивания (замачиваемой площади);
l – длина подошвы фундамента;
h = l/b – соотношение сторон подошвы фундамента;
А – площадь подошвы фундамента;
L – длина здания;
d , d n , d 1 – глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки, от поверхности природного рельефа и приведенная от пола подвала;
d b – глубина подвала от уровня планировки;
d f , d fn – глубина сезонного промерзания грунта соответственно расчетная и нормативная;
d w – глубина расположения уровня подземных вод;
l = d/b – относительное заглубление фундамента;
h – толщина слоя грунта;
Н с – глубина сжимаемой толщи;
Н – толщина линейно-деформируемого слоя;
H sl – толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща);
h sl – толщина зоны просадки;
h sl,p – то же, от внешней нагрузки;
h sl,g – то же, от собственного веса грунта;
H sw – толщина зоны набухания;
H sh – то же, усадки;
z – глубина (расстояние) от подошвы фундамента;
z = 2z/b – относительная глубина;
DL – отметка планировки;
NL – отметка поверхности природного рельефа;
FL – отметка подошвы фундамента;
В,С – нижняя граница сжимаемой толщи;
B, SL – то же, просадочной толщи;
B, SW – нижняя граница зоны набухания;
B, SH – то же, зоны усадки;
WL – уровень подземных вод.
1. Общие положения
2. Проектирование оснований
Общие указания
Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований
Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов
Подземные воды
Глубина заложения фундаментов
Расчет оснований по деформациям
Расчет оснований по несущей способности
Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружения
3. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на просадочных грунтах
4. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на набухающих грунтах
5. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на водонасыщенных биогенных грунтах и илах
6. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на элювиальных грунтах
7. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на засоленных грунтах
8. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на насыпных грунтах
9. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях
10. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах
11. Особенности проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи
12. Особенности проектирования оснований опор мостов и труб под насыпями
13*. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на закарствованных территориях
14*. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на пучинистых грунтах
15*. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на намывных грунтах
16*. Проектирование закрепления грунтов
17*. Проектирование искусственного замораживания грунтов
18*. Проектирование водопонижения
Приложение 1. Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов
Приложение 2. Расчет деформаций оснований
Приложение 3. Расчетные сопротивления грунтов оснований
Приложение 4. Предельные деформации основания
Приложение 5. Основные буквенные обозначения
Страница 33 из 34
РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
1. Расчетные сопротивления грунтов основания R 0 , приведенные в табл. 1-5, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R 0 и R / 0 для окончательного определения размеров фундаментов указана в п. 2.42 для табл. 4, в п. 8.4 для табл. 5 и в п. 11.5 для табл. 6.
2. Для грунтов с промежуточными значениями e и I L (табл. 1-3), p d и S r (табл. 4), S r (табл. 5), а также для фундаментов с промежуточными значениями g (табл. 6) значения R 0 и R / 0 определяются по интерполяции.
3. Значения R 0 (табл. 1-5) относятся к фундаментам, имеющим ширину b 0 = 1 м и глубину заложения d 0 = 2 м.
При использовании значений R 0 для окончательного назначения размеров фундаментов (пп. 2.42, 3.10 и 8.4) расчетное сопротивление грунта основания R , кПа (кгс/см 2), определяется по формулам:
при d £ 2 м (200 см)
R = R 0 x (d + d 0)/2d 0 ; (1)
при d > 2 м (200 см)
R = R 0 + k 2 g / II (d - d 0), (2)
Где b и d - соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м (см);
g / II - расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м 3 (кгс/см 3);
k 1 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, k 1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами k 1 = 0,05;
k 2 - коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, k 2 = 0,25, супесями и суглинками k 2 = 0,2 и глинами k 2 = 0,15.
Примечание. Для сооружений с подвалом шириной В = 20 м и глубиной d b ³ 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d 1 + 2 м [здесь d 1 - приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (8) настоящих норм]. При В > 20 м принимается d = d 1 .
Таблица 1
Расчетные сопротивления R 0 крупнообломочных грунтов
| Крупнообломочные грунты | Значение R O , кПа (кгс/см 2) |
| Галечниковые (щебенистые) с заполнителем: | |
| Песчаным | |
| I L £ 0,5 | |
| 0,5 < I L £ 0,75 | |
| Гравийные (дресвяные) с заполнителем: | |
| песчаным | |
| пылевато-глинистым при показателе текучести: | |
| I L £ 0,5 | |
| 0,5 < I L £ 0,75 |
Таблица 2
Расчетные сопротивления R 0 песчаных грунтов
| Значения R O , кПа (кгс/см 2), в зависимости от плотности сложения песков |
||
| средней плотности |
||
| Средней крупности | ||
| Маловлажные | ||
| влажные и насыщенные водой | ||
| Пылеватые: | ||
| Маловлажные | ||
| насыщенные водой | ||
Таблица 3
Расчетные сопротивления R 0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов
| Пылевато-глинистые | Коэффициент Пористости е | Значения R O , кПа (кгс/см 2), при показателе текучести грунта |
|
| Суглинки | |||
Таблица 4
Расчетные сопротивления R 0 просадочных грунтов
| R O , кПа (кгс/см 2),грунтов |
||||
| Природного сложения с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3 | уплотненных с плотностью в сухом состоянии p d , т/м 3 |
|||
| 300 (3) | 350 (3,5) | |||
| Суглинки | 350 (3,5) | 400 (4) | ||
Примечание: В числителе приведены значения R O , относящейся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажности S r £ 0,5; в знаменателе - значения R O , относящиеся к таким же грунтам с S r ³ 0,8, а также к замоченным грунтам.
Таблица 5
Расчетные сопротивления R 0 насыпных грунтов
| R O , кПа (кгс/см 2) |
||||
| Характеристики | Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки и т.п. при степени влажности S r | Пески пылеватые, супеси, суглинки, глины, золы и т.п. при степени влажности S r |
||
| S r £ 0,5 | S r ³ 0,8 | S r £ 0,5 | S r ³ 0,8 |
|
| Насыпи, планомерно возведенные с уплот- нением | ||||
| Отвалы грунтов и отходов производств: | ||||
| с уплотнением | ||||
| без уплотнения | ||||
| Свалки грунтов и отходов производств: | ||||
| с уплотнением | ||||
| без уплотнения | ||||
Примечание: 1. Значения R O в настоящей таблице относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ I om £ 0,1.
2. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R O принимаются с коэффициентом 0,8.
Таблица 6
Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки R 0
для выдергиваемых фундаментов опор
воздушных линий электропередачи
| Значения , кПа (кгс/см 2) |
||||
| Относитель- ное заглубле- ние фундамен- та l = d /b | Пылевато-глинистые грунты при показателе текучести I L £ 0,5 и плотности грунта обратной засыпки, т/м 3 | Пески средней крупности и мелкие маловлажные и влажные при плотности грунта обратной засыпки, т/м 3 |
||
Примечания: 1. Значения R O для глин и суглинков с показателем текучести 0,5 £ I L £ 0,75 и супесей при 0,5 < I L £ 1,0 принимаются по графе «пылевато-глинистые грунты» с введением понижающих коэффициентов соответственно 0,85 и 0,7.
2. Значения R O для пылеватых песков принимаются как для песков средней крупности и мелких с коэффициентом 0,85.
| Содержание |
|---|
Определение условного расчётного сопротивления грунтов
1. Данный грунт - песок пылеватый, относится, согласно ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация», к плотным пескам. Учитывая, что песок является средней степени насыщения водой (Sr = 0.79), определяем по таблице 2 приложения 3 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» его расчётное сопротивление
R 0 = 400 кПа.
2. Глина. Учитывая значение коэффициента пористости е = 0,71 и показатель текучести JL = 0,16, определяем по таблице 3 приложения 3 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» расчётное сопротивление
R 0 = 400 кПа.
3. Учитывая, что коэффициент пористости данного грунта е = 0,7 и показатель текучести JL = 0,11, по таблице 3 приложения 3 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» определяем
R 0 = 400 кПа.
Определение удельного веса грунта
г = сg, кН/м 3
1. Песок, с=1,9 г/см3=1,9 т/м3
г=1,9·9,8=18,62 кН/м 3
2. Глина, с=2,01 г/см3=1,95 т/м3
г=2,01·9,8=19,7 кН/м 3
3. Суглинок, с=1,87 г/см3=1,96 т/м3
г=1,87·9,8=18,326 кН/м 3
Расчётные характеристики грунта
- 1. Песок:
- - сцепление,
с I = 3/1,5=2, c II = 3/1=3;
Угол внутреннего трения,
ц I = 28/1,15 = 24,35 0 ; ц II = 28/1 = 28 0 ;
Удельный вес,
г I = г II = 18,62/1 = 18,62 кН/м 3 .
с I = 30/1,5 = 20 кПа, c II = 30/1 = 30 кПа;
ц I = 9/1,15 = 7,83 0 , ц II =9/1 = 9 0 ;
г I = г II = 19,7/1 = 19,7 кН/м 3 .
3. Суглинок:
с I = 20/1,5 = 13,3 кПа, c II = 20/1 = 20 кПа;
ц I = 20/1,15 =17,39 0 , ц II = 20/1 = 20 0 ;
г I =г II =18,326/1=18,326кН/м 3 .
Заданные и вычисленные физико-механические характеристики грунтов, слагающих строительную площадку, сводим в таблицу
Таблица 1 Физико-механические свойства грунта
|
Наименование грунта |
Заданные |
Вычисленные |
|||||||||||||||||
|
Мощность, м |
Плотность грунта, т/м 3 |
Плотность частиц грунта |
Природная влажность |
Влажность на пределе текучести, W L |
Влажность на границе раскатывания, W p |
Плотность скелета грунта, d , т/м 3 |
Число пластичности |
Показатель текучести |
Коэффициент пористости, е |
Степень влажности, S r |
Модуль деформации |
Расчетное сопротивление |
Для расчета оснований |
||||||
|
по несущей способности |
по деформациям |
||||||||||||||||||
|
Удельный вес, |
Угол внутреннего трения I , град. |
Сцепление |
Удельный вес, |
Угол внутреннего трения II , град. |
Сцепление с II , кН/м 2 |
||||||||||||||
|
Растит. слой |
|||||||||||||||||||
|
Суглинок |
Заключение о возможности использования грунтов в качестве основания
Площадка строительства представлена следующими наименованиями грунтов:
- -от поверхности на глубину 0,4 м залегает чернозем, который не используется в строительстве, срезается и вывозится с площадки;
- -далее залегает слой - песок средней крупности, средней плотности, средней степени влажности мощностью 3,6 м, среднесжимаем, условное расчетное сопротивление R 0 =400 кПа, может быть использован в качестве естественного основания;
- -следующий слой - глина коричневато-серая, мощностью 4,0 м, находится в полутвердом состоянии, среднесжимаема с условным расчётным сопротивлением R 0 =400 кПа, может быть использован в качестве естественного основания;
- -последний слой - суглинок серый, мощностью 7,0 м, в полутвердом состоянии, среднесжимаем с условным расчётным сопротивлением R 0 =400 кПа, может быть использован в качестве естественного основания.
Расчетное удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) - параметр, определяющий собой уровень "электропроводности" земли как проводника, то есть как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток от заземлителя.
Это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности
прилегания друг к другу его частиц, влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).
Величины расчетного электрического удельного сопротивления грунта (таблица)
| Грунт | Удельное сопротивление, среднее значение (Ом*м ) | ZZ-000-015 , Ом | Сопротивление заземления для комплекта ZZ-000-030 , Ом | Сопротивление заземления для комплекта ZZ-100-102 , Ом |
| Асфальт | 200 - 3 200 | 17 - 277 | 9,4 - 151 | 8,3 - 132 |
| Базальт | 2 000 | |||
| Бентонит (сорт глины) | 2 - 10 | 0,17 - 0,87 | 0,09 - 0,47 | 0,08 - 0,41 |
| Бетон | 40 - 1 000 | 3,5 - 87 | 2 - 47 | 1,5 - 41 |
| Вода | ||||
| Вода морская | 0,2 | 0 | 0 | 0 |
| Вода прудовая | 40 | 3,5 | 2 | 1,7 |
| Вода равнинной реки | 50 | 4 | 2,5 | 2 |
| Вода грунтовая | 20 - 60 | 1,7 - 5 | 1 - 3 | 1 - 2,5 |
| Вечномёрзлый грунт (многолетнемёрзлый грунт) | ||||
| Вечномёрзлый грунт - талый слой (у поверхности летом) | 500 - 1000 | - | - | 20 - 41 |
| Вечномёрзлый грунт (суглинок) | 20 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
| Вечномёрзлый грунт (песок) | 50 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
| Глина | ||||
| Глина влажная | 20 | 1,7 | 1 | 0,8 |
| Глина полутвёрдая | 60 | 5 | 3 | 2,5 |
| Гнейс разложившийся | 275 | 24 | 12 | 11,5 |
| Гравий | ||||
| Гравий глинистый, неоднородный | 300 | 26 | 14 | 12,5 |
| Гравий однородный | 800 | 69 | 38 | 33 |
| Гранит | 1 100 - 22 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
| Гранитный гравий | 14 500 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
| Граф итовая крошка | 0,1 - 2 | 0 | 0 | 0 |
| Дресва (мелкий щебень/крупный песок) | 5 500 | 477 | 260 | 228 |
| Зола, пепел | 40 | 3,5 | 2 | 1,7 |
| Известняк (поверхность) | 100 - 10 000 | 8,7 - 868 | 4,7 - 472 | 4,1 - 414 |
| Известняк (внутри) | 5 - 4 000 | 0,43 - 347 | 0,24 - 189 | 0,21 - 166 |
| Ил | 30 | 2,6 | 1,5 | 1 |
| Каменный уголь | 150 | 13 | 7 | 6 |
| Кварц | 15 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
| Кокс | 2,5 | 0,2 | 0,1 | 0,1 |
| Лёсс (желтозем) | 250 | 22 | 12 | 10 |
| Мел | 60 | 5 | 3 | 2,5 |
| Мергель | ||||
| Мергель обычный | 150 | 14 | 7 | 6 |
| Мергель глинистый (50 - 75% глинистых частиц) | 50 | 4 | 2 | 2 |
| Песок | ||||
| Песок, сильно увлажненный грунтовыми водами | 10 - 60 | 0,9 - 5 | 0,5 - 3 | 0,4 - 2,5 |
| Песок, умеренно увлажненный | 60 - 130 | 5 - 11 | 3 - 6 | 2,5 - 5,5 |
| Песок влажный | 130 - 400 | 10 - 35 | 6 - 19 | 5 - 17 |
| Песок слегка влажный | 400 - 1 500 | 35 - 130 | 19 - 71 | 17 - 62 |
| Песок сухой | 1 500 - 4 200 | 130 - 364 | 71 - 198 | 62 - 174 |
| Супесь (супесок) | 150 | 13 | 7 | 6 |
| Песчаник | 1 000 | 87 | 47 | 41 |
| Садовая земля | 40 | 3,5 | 2 | 1,7 |
| Солончак | 20 | 1,7 | 1 | 0,8 |
| Суглинок | ||||
| Суглинок, сильно увлажненный грунтовыми водами | 10 - 60 | 0,9 - 5 | 0,5 - 3 | 0,4 - 2,5 |
| Суглинок полутвердый, лесовидный | 100 | 9 | 5 | 4 |
| Суглинок при температуре минус 5 С° | 150 | - | - | 6 |
| Супесь (супесок) | 150 | 13 | 7 | 6 |
| Сланец | 10 - 100 | |||
| Сланец граф итовый | 55 | 5 | 2,5 | 2,3 |
| Супесь (супесок) | 150 | 13 | 7 | 6 |
| Торф | ||||
| Торф при температуре 10° | 25 | 2 | 1 | 1 |
| Торф при температуре 0 С° | 50 | 4 | 2,5 | 2 |
| Чернозём | 60 | 5 | 3 | 2,5 |
| Щебень | ||||
| Щебень мокрый | 3 000 | 260 | 142 | 124 |
| Щебень сухой | 5 000 | 434 | 236 | 207 |
Сопротивление заземления для комплектов ZZ-000-015 и ZZ-000-030 , указанное в таблице, может использоваться
при различных конфигурациях заземлителя - и точечной, и многоэлектродной.
Вместе с таблицей ориентировочных величин расчетного удельного сопротивления грунта предлагаем Вам
воспользоваться географической картой уже смонтированных ранее заземлителей на базе готовых комплектов заземления ZANDZ
с результатами замеров сопротивления заземления.
Типы грунтов республики Казахстан
и их удельные электрические сопротивления (карта)
|
|
