Анализ инженерно-геологических условий

После обработки каждого слоя необходимо построить геологический разрез с указанием названий слоев и положения уровня грунтовых вод (УГВ).

Результаты обработки данных по каждому геологическому слою заносят в сводную таблицу механических характеристик (Таблица 4.14).

Таблица 4.14

Сводная таблица механических характеристик грунтов

№ п\п	Полное наименование грунта	Мощ-ность, м	Удель-ное сцепление c, кПа	Угол внутрен-него трения, j, град.	Модуль общей дефор-мации Е, МПа	Таблич-ное значение расчет-ного сопро-тивле-ния грунта R0, кПа
	Растительный слой	0,5	–	–	–	–
	Песок средней крупности средней плотности сложения маловлажный	2,4
	Глина полутвердая	3,6
-	-	-	-	-	-	-
-	-	-	-	-	-	-

Используя полученные данные, необходимо проанализировать инженерно-геологический разрез с целью выбора геологического слоя, который будет служить основанием для фундаментов мелкого заложения

Кроме того, необходимо дать прогнозный анализ грунтовых условий с учетом их изменения в период и после строительства фундаментов. При проектировании оснований зданий и сооружений необходимо учитывать изменение гидрогеологических условий площадки как в период строительства, так и в процессе эксплуатации; учитывать наличие или возможность образования верховодки.

При строительстве основными факторами подтопления являются изменение условий поверхностного стока воды при вертикальной планировке, засыпке естественных дрен, большой разрыв между земляными и строительными работами и т.п.; при эксплуатации – инфильтрация утечек производственных вод, полив зеленых насаждений, уменьшение атмосферного испарения под зданиями и покрытиями и т.д.

Наибольшей подтопляемостью обладают территории, сложенные слабопроницаемыми, просадочными и фильтрационно-анизотропными грунтами и застроенные сооружениями с потреблением большого количества воды.

Меньшей подтопляемостью характеризуются территории с глубоким залеганием подземных вод, сложенные хорошо проницаемыми породами и застроенные предприятиями с сухим технологическим процессом.

Сбор нагрузок, действующих на основание в расчетных сечениях

Общие положения

Основные положения и правила по определению и учету всех видов нагрузок и воздействий, а также их сочетаний определяются по СНиП2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

При проектировании оснований зданий и сооружений необходимо учитывать нагрузки, которые возникают при их строительстве и эксплуатации, а также при изготовлении, хранении и перевозке строительных конструкций.

Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения, устанавливаемые СНиП2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Расчетные величины действующих нагрузок определяются как произведение нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке g_f, которые должны соответствовать рассматриваемому предельному состоянию и учитывать возможные отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений.

При расчете оснований зданий и сооружений по первой группе предельных состояний коэффициент надежности принимается (Таблица 5.1):

Таблица 5.1

Значения коэффициентов надежности для основных видов нагрузок

Виды нагрузок	Коэффициент надежности gf
Металлоконструкции	1,05
Железобетонные, каменные, деревянные конструкции, изоляционные, выравнивающие и отделочные слои, выполняемые:
в заводских условиях	1,2
на строительной площадке	1,3
Грунты природные	1,1
Грунты насыпные	1,15
Стационарное оборудование	1,05
Заполнители оборудования и резервуаров:
жидкости	1.0
сыпучие	1.1
Для равномерно распределенных нагрузок величина принимается:
-при полном нормативном значении до 2,0 кПа (200 кгс/м2)	1.3
-при полном нормативном значении 2,0 кПа (200 кгс/м2) и более	1.2
В случае передачи крановых нагрузок	1.1
Для снеговой нагрузки и ветровой нагрузки	1.4
Для температурных климатических воздействий	1.1

Примечания:

1. При расчете на опрокидывание, а также если уменьшение веса может ухудшить условия работы конструкций, коэффициент надежности по нагрузке следует принимать равным 0,9.

2. При определении нагрузок от грунта учитывают нагрузки от складируемых материалов, оборудования и транспортных средств, передаваемые на грунт

Все нагрузки в зависимости от продолжительности их действия подразделяются на постоянные и временные.

К постоянным относятся нагрузки, которые при строительстве и эксплуатации сооружения действуют постоянно: вес частей зданий и сооружений и давление грунтов и т.п.

К временным относят нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации могут отсутствовать.

Временные нагрузки подразделяются на:

длительные – вес временных перегородок, стационарного оборудования (станков, аппаратов, моторов, емкостей, трубопроводов с арматурой, опорными частями и др.), давление газов, жидкостей и сыпучих тел в емкостях и трубопроводах, нагрузки на перекрытия от складируемых материалов, нагрузки от людей, животных на перекрытия, вертикальные нагрузки от мостовых и подвесных кранов и др.;

кратковременные – нагрузки от оборудования в пускоустановочном, переходном и испытательном режимах, веса людей и ремонтных материалов в зонах обслуживания и ремонта оборудования, нагрузки от подвижного подъемно – транспортного оборудования, снеговые нагрузки с полным нормативным значением, ветровые, гололедные нагрузки и др.;

особые – статические, взрывные воздействия, нагрузки, вызванные резкими нарушениями технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования, воздействия вызванные деформациями основания с коренным изменением структуры грунта (при замачивании лессовых просадочных грунтов) или оседании его в карстовых районах или районах горных выработок.

Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям первой и второй групп должен выполняться с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок.

В зависимости от учитываемого состава нагрузок различают следующие сочетания:

основные сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных;

особые сочетания нагрузок, состоящие из постоянных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

При учете основных сочетаний, включающих постоянные и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты y₁ и y₂ вводить не следует.

Если учитываются сочетания, включающие постоянные и не менее двух кратковременных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок необходимо умножать на коэффициенты сочетаний y:

а) в основных сочетаниях:

для длительных нагрузок y₁ =0,95;

для кратковременных y₂ =0,9;

б) в особых сочетаниях:

для длительных нагрузок y₁ =0,95;

для кратковременных y₂ =0,8.

В основных сочетаниях при учете трех и более кратковременных нагрузок их расчетные значения допускается умножать на коэффициент сочетания y₂, принимаемый для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки – 1, для второй – 0,8, для остальных – 0,6.

При учете сочетаний нагрузок за одну временную нагрузку принимают:

* нагрузку от одного источника (снеговую, ветровую…);

* нагрузку от нескольких источников, если их совместное действие учтено в нормативном и расчетном значениях нагрузки (нагрузку от оборудования, людей и складируемых материалов на одно или несколько перекрытий с учетом коэффициентов y_А и y_n, принимаемых по формулам (5.1) - (5.4)).

Основания зданий и сооружений рассчитывают по деформациям на основное сочетание нагрузок, по несущей способности – на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок – на основное и особое сочетание.

Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки могут относится как к длительным (при расчете по деформациям), так и к кратковременным (при расчете оснований по несущей способности).

Степень ответственности зданий и сооружений учитывается коэффициентом надежности по назначению g_n. (Таблица 5.2), на который умножается расчетное значение нагрузок после определения наиболее невыгодного сочетания:

Таблица 5.2

Коэффициент надежности g_n