Водопонижение и гидроизоляция фундаментов

Содержание

 

1. Исходные  данные…………………………………………………………………3
2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства………..4
1. Анализ инженерно-геологических условий…………………………………4
2. Определение отметки планировки земли……………………………………6
3. Построение инженерно-геологических разрезов…………………………....6
4. Заключение о площадке строительства………………………………………7
3. Сбор нагрузок……………………………………………………………………..8
4. Проектирование фундамента на естественном основании…………………….9
1. Определение глубины заложения фундамента…………………………….9
2. Определение размеров подошвы фундамента по расчетному сопротивлению грунта основания……………………………………………9
3. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования………..11
4. Проверка прочности подстилающих слоев "слабых" грунтов…………..12
5. Расчет свайных фундаментов………………………………………..……….…13
1. Проверка свайного фундамента……………………………………..….…14
2. Расчет осадок свайного фундамента………………………………………15
6. Технико-экономическое сравнение вариантов………………………………...16
7. Водопонижение и гидроизоляция фундаментов………………………………18
8. Список использованной литературы…………………………………………...19

 

 

1. Исходные данные.

Район строительства – г. Можга.

Здание – административно-торговый комплекс.

Размеры здания в осях 42,0х66,0м.

Начало  работ по устройству фундаментов  – май. 

     Таблица 1. Данные инженерно-геологических изысканий

№ скв.	Отметка устья скважины, м	УПВ, м	Мощности  слоев грунта, м
			1	2	3	4
1	152,9	152,9	2,4	3,1	3,6	не уст.
2	152,8	152,8	2,4	3,1	3,0	не уст.
3	153,2	153,2	2,1	2,8	3,5	не уст.
4	153,0	152,9	2,0	2,5	3,0	не уст.
Толщина растительного слоя грунта 0,3 м

 

Таблица 2. Физические свойства грунтов строительной площадки

Номер слоя	Наименование  грунта	Плотность, т/м3		Влажность, отн. ед.
		природная ρ	тв. частиц ρs	W0	WP	WL
1	Песок крупный	2,024	2,653	0,231	-	-
2	Глина	1,952	2,717	0,296	0,106	0,401
3	Песок пылеватый	1,987	2,662	0,257	-	-
4	Суглинок	1,921	2,704	0,314	0,284	0,598

 

2. Оценка инженерно-геологических  условий площадки  строительства.

  2.1 Анализ инженерно-геологических условий.

   Определение физико-механических характеристик грунтов:

   1.Плотность сухого грунта:

1. ;
2. ;
3. ;
4. .

   2.Коэффициент пористости:

1. ;
2. ;
3. ;
4. .

   3.Степень  влажности грунта:

   S_r<0 - маловлажный грунт;

   0,6<S_r<0,8 - влажный грунт;

   S_r>0,8 - насыщенный водой;

1. ;
2. ;
3. ;
4. .

   4. для глинистых грунтов:

   Число пластичности:

   I_p<0,07 – супесь;

   0,07<I_p<0,17 – суглинок;

   I_p>0,17 – глина;

2. ;

   4) .

   Показатель  консистенции:  

   I_L<0 - твердый;

   0<I_L<0,25 - полутвердый;

   0,25< I_L<0,5 - тугопластичный;

   0,5< I_L<0,75 - мягкопластичный;

   0,75< I_L<1 - текучий;

   I_L>1 – текучий.

   2) - глина мягкопластичная;

   4) - суглинок полутвердый.

   5.Для каждого слоя грунта определяем удельное сцепление – С, угол внутреннего трения - j и модуль общей деформируемости грунта – Е по приложению 1 СниП 2.02.01 – 83* в зависимости от коэффициента пористости – е и показателя текучести – I_L.

   6.Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды: ;

   Плотность воды:

1. ;
2. ;
3. ;
4. .

 

Значения  приведены в таблице № 3.

Таблица 3. Физико-механические свойства грунта

ХаракФЕРистики грунта Номер слоя, наименование грунта 1.Песок  крупный 2.Глина 3.Песок крупный 4.Песок крупный Плотность, кН/м3 природная p 20,84 19,52 19,87 19,21 тв. частиц ps 26,53 27,17 26,62 27,04 Влажность, отн.ед. W0 0,231 0,296 0,257 0,314 Wp - 0,106 - 0,284 WL - 0,401 - 0,598 Плотность сухого грунта pd, кН/м3 16,44 15,06 15,81 14,33 Коэффициент пористости e 0,614 0,804 0,648 0,888 Степень влажности Sr 0,998 1,000 1,056 1,038 Модуль  деформации грунта E, МПа 34 13 18 13 Удельное  сцепление с, кПа 0 38 4 21 Угол  внутреннего трения φ, град 39 14 30 21 Расчетное сопротивление грунта R0, кПа 500 235 250 162 Число пластичности Ip - 0,295 - 0,314 Показатель  текучести IL - 0,644 - 0,096 Удельный  вес грунта с учетом взвешивающего действия воды γsb, кН/м3 10,24 9,52 10,08 9,03

  2.2. Определение отметки планировки земли.

     Отметка планировки:

  D_l=ΣH_СКВ/n_скв=(152,9+152,8+153,2+153,0)/4=153,0м. 

Ситуационный  план 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  2.3. Построение инженерно-геологических разрезов.

 

Разрез  по оси А 

Масштаб: горизонтальный 1:500

         вертикальный 1:200 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Разрез  по оси 8 

Масштаб: горизонтальный 1:500

         вертикальный 1:200 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.4. Заключение о площадке  строительства.

   Строительная  площадка, в целом, пригодна для возведения данного здания. Рельеф площадки ровный с уклоном в сторону скважины № 2 на С-З. Площадка строительства сложена следующими грунтами: песок крупный – 1-ый слой, глина – 2-ой слой, песок пылеватый – 3-ий слой, суглинок – 4-ый слой. Данные слои имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Водоносным слоем является слой 1 (песок крупный): уровень грунтовых вод проходит по его кровле, а водооупором служит 2 слой – глина. 
 
 

 

3. Сбор нагрузок.

      Таблица 4. Сбор нагрузок на фундамент.

Центральная колонна S=6×6=36 м2.
№ п/п	Вид нагрузки	Нормативное значение qн, кПа	Коэф  надежности по нагр. γf	Расчетн нагрузка q, кПа	Грузовая  площадь S,м2	Нормативная вертикальная нагрузка, кН, NH	Расчетная вертикальная нагрузка, кН, NP
	1. Постоянная нагрузка.
1)	От кровли
	4 слоя рубероида  на мастике (δ=4мм., γ=6 кН/м3)	0,096	1,2	0,1152	36	3,456	4,147
	Утеплитель: засыпка  из керамзитобетона (δ=200м м., γ=12 кН/м3)	2,4	1,3	3,12	36	86,400	112,320
	Ж/б плита покрытия (δ=0,22м., γж/б=25 кН/м3)	5,5	1,1	6,05	36	198,000	217,800
	Втопленный  в битум щебень (δ=0,03м)	0,3	1,3	0,39	36	10,800	14,040
	ИТОГО					298,656	348,307
2)	Нагрузка  от межэтажного перекрытия
	Ж/б плита покрытия (δ=0,22м., γж/б=25 кН/м3)	5,5	1,1	6,05	36	198,00	217,800
	Шумоизоляция (δ=40мм., γ=1,1 кН/м3)	0,044	1,2	0,0528	36	1,580	1,900
	Керамическая  плитка на ЦПР t=25мм ρ=16кН/м3	0,4	1,2	0,48	36	14,400	17,280
	Полезная нагрузка на перекрытие	3	1,2	3,6	36	108,00	129,600
	Временная нагрузка от перегородок	0,5	1,2	0,6	36	18,000	21,600
	ИТОГО					339,980	388,180
3)	Нагрузка  от перекрытий 1-го этажа
	Керамическая  плитка на ЦПР t=25мм ρ=16кН/м3	0,4	1,2	0,48	36	14,400	17,280
	ЦПР t=20мм ρ=18кН/м3	0,36	1,3	0,468	36	12,960	16,848
	Рубероид на мастике  5мм  ρ=6кН/м3	0,03	1,2	0,036	36	1,080	1,296
	Подстилающий  бетонный слой t=50мм  ρ=25кН/м3	1,25	1,3	1,625	36	45,000	58,500
	Каменный щебень, втрамбован в грунт с проливкой ЦПР t=30мм  ρ=18кН/м3	0,54	1,3	0,702	36	19,440	25,272
	Ж/б плита покрытия (δ=0,22м., γж/б=25 кН/м3)	5,5	1,1	6,05	36	198,00	217,800
	ИТОГО					290,880	336,996
4)	Вес колонны
	Колонна К2-6-1 0,3×0,3м, h=3050мм, γж/б=25 кН/м3		1,1			20,590	22,650
	ИТОГО					20,590	22,650
	ИТОГО					950,106	1096,133
	2. Временная нагрузка
	Снеговая нагрузка	1,68	0,7	2,4	36	60,480	86,400
	ИТОГО					60,480	86,400
						Σ=1010,586	Σ=1182,533

 

4. Проектирование фундамента  на естественном  основании.

   4.1. Определение глубины заложения фундамента.

   Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом:

• назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;
• глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций;
• существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
• инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, карстовых полостей и пр.);
• гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения (пп. 2.17-2.24 [1]);
• глубины сезонного промерзания грунтов.

   Нормативная глубина сезонного промерзания  грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

   M_t – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе;

   М_t=│-14,3│+│-13,5│+│-7,3│+│-5,5│+│-12,2│=52,8град.

   d_fn=d₀ ∙√ М_t=0,3∙√52,8=2,18м.

   d₀ – глубина промерзания при ,принимаемая равной для песков 0,30м.

   Расчетная глубина сезонного промерзания  определяется по формуле:

   d_f= k_n∙d_fn=0,6∙2,18=1,31м

   где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания на глубину промерзания грунта у фундаментов стен. Для зданий без подвала при температуре воздуха в помещении 15рад. .

   Принимаем глубину заложения фундамента исходя из условий:

   1)не  менее расчетной глубины сезонного  промерзания грунта;

   2)фундаменты  здания должны быть заглублены  в один слой грунта, или слои грунта близкие по сжимаемости.