Zjištění únosnosti zeminy (tabulkové hodnoty) pod navrženým nebo rekonstruovaným základem začíná geologickým průzkumem. K tomu se na staveništi odebírají a zkoumají vzorky půdy ze studní nebo jam.
Prvním krokem je klasifikace půdy. Složení půdy se stanoví granulometrickou a/nebo elutriační metodou a určí se její název.
Poté se zkoumají fyzikální vlastnosti půdy. Hustota půdy se zjišťuje metodou řezného prstence, obsah vlhkosti se zjišťuje metodou sušení a vážení a konzistence půdy se zjišťuje stočením zeminy do svazku a zkoušením vyvažovacím kuželem.
Dále jsou prováděny další laboratorní studie zeminy nebo je provedeno několik dalších výpočtů, které rozšiřují počet fyzikálních vlastností zemin.
Není-li možné přesně určit typ půdy vlastními silami, jsou-li na místě organické, zmrzlé, objemné půdy a existují-li jakékoli jiné pochybnosti o klasifikaci půdy, musí se do stanovení zapojit licencované geologické organizace. únosnost půdy.
Úroveň stavební odpovědnosti
Budově nebo stavbě musí být přiřazena jedna z následujících úrovní odpovědnosti: zvýšená, normální a snížená (článek 4, odstavce 7–10 současného technického předpisu o bezpečnosti budov a staveb federálního zákona č. 384-FZ) .
К zvýšené Míra odpovědnosti zahrnuje: zvláště nebezpečné, technicky složité nebo unikátní předměty.
К snížena – stavby a stavby pro dočasné (sezónní) účely, jakož i stavby a stavby pro pomocné užívání spojené s realizací stavby nebo rekonstrukce nebo umístěné na pozemcích určených pro individuální bytovou výstavbu.
Všechny ostatní budovy a stavby jsou normální míru odpovědnosti.
Formulace identifikace budov patřících do třetího (sníženého) stupně odpovědnosti je vágní. Není jasné, zda jsou popsány dvě skupiny budov a staveb: dočasné a pomocné, nebo tři skupiny – dočasné, pomocné a individuální? V Bělorusku jsou obytné individuální domy s výškou nejvýše 2 podlaží zařazeny do třetí skupiny odpovědnosti a v Rusku byly dříve do této skupiny přiřazeny také obytné domy s výškou do 10 m. V novém technickém předpisu není v této otázce jasno. Zdá se, že každý se bude muset rozhodnout sám. Rozsah geologických průzkumů a metodika výpočtu základů závisí na volbě míry odpovědnosti.
Stanovení návrhové odolnosti základny R dle tabulek
Tato metoda se používá pro předběžný a konečný výpočet podkladů pro stavby třetího stupně odpovědnosti za příznivých podmínek. Nebo pro předběžný výpočet podkladů pro stavby druhého stupně odpovědnosti umístěné v jakýchkoliv, včetně nepříznivých inženýrských a geologických podmínek.
Za „příznivé“ podmínky se považují podmínky, kdy vrstvy zeminy v podkladu leží vodorovně (sklon vrstev nepřesahuje 0,1) a stlačitelnost zeminy se nezvýší alespoň do hloubky rovné dvojnásobku šířka největšího jednotlivého základu a čtyři šířky pásu (počítáno od úrovně jeho podešví).
Pro základy o šířce bo = 1 m a hloubka pokládky do = 2 m hodnoty návrhové odolnosti základny (Ro ) jsou uvedeny v tabulkách 11–15. Se zvětšováním nebo snižováním hloubky založení se mění únosnost základové půdy. V tomto případě by měla být návrhová odolnost základny (R) v různých hloubkách určena podle vzorců:
kde b je šířka základu, m; d je hloubka podešve, m; γ’ je vypočtená hodnota měrné hmotnosti zeminy ležící nad patou základu, kN/m³; k1 – koeficient uvažovaný pro základy složené z hrubých zemin a písků, k1 = 0,125; pro základy složené z prachových písků, písčitých hlín, hlín a jílů, k1 = 0,05; k2 – koeficient vzat pro základy složené z hrubých písčitých zemin – k2 = 0,25, složený z písčitých hlín a hlín -k2 = 0,2; jíly – k2 = 0,15.
Návrhové odpory Ro písky
| Sands | R-hodnotyo, kPa (kg/cm²), v závislosti na hustotě písků | |
|---|---|---|
| hustý | střední hustota | |
| Velký | 600 (6) | 500 (5) |
| střední velikost | 500 (5) | 400 |
| Malý: nízká vlhkost mokré a nasycené vodou |
400 (4) 300 (3) |
300 (3) 200 (2) |
| Zaprášený: nízká vlhkost mokré nasycený vodou |
300 (3) 200 (2) 150 (1,5) |
250 (2,5) 150 (1,5) 100 (1) |
Návrhové odpory Ro jílovité nesesedající půdy
| Jílovité půdy | koeficient pórovitosti, е | R-hodnotyo, kPa (kg / cm²), s indexem tekutosti půdy | |
|---|---|---|---|
| I L = 0 | I L = 1 | ||
| písčitá hlína | 0,5 | 300 (3) | 300 (3) |
| 0,7 | 250 (2,5) | 200 (2) | |
| hlíny | 0,5 | 300 (3) | 250 (2,5) |
| 0,7 | 250 (2,5) | 180 (1,8) | |
| 1 | 200 (2) | 100 (1) | |
| Jíl | 0,5 | 600 (6) | 400 (4) |
| 0,6 | 500 (5) | 300 (3) | |
| 0,8 | 300 (3) | 200 (2) | |
| 1,1 | 250 (2,5) | 100 (1) | |
Návrhové odpory Ro jílovité pokleslé půdy
| Jílovité půdy | R-hodnotyo, kPa (kg/cm²), jílovité pokleslé půdy | |||
|---|---|---|---|---|
| přírodní složení s hustotou za sucha ρd, t/m³ | zhutněné se suchou hustotou ρd, t/m³ | |||
| 1,35 | 1,55 | 1,60 | 1,70 | |
| písčitá hlína | 300 (3) / 150 (1,5) | 350 (3,5) / 180 (1,8) | 200 (2) | 200 (2) |
| hlíny | 350 (3,5) / 180 (1,8) | 400 (4) / 200 (2) | 250 (2,5) | 300 (3) |
Čitatel ukazuje hodnoty Rotýkající se nezamokřených klesajících půd se stupněm vlhkosti Sr < 0,5; ve jmenovateli - hodnoty Rosouvisející se stejnými půdami se Sr ≥ 0,8, stejně jako na přemokřené půdy.
Návrhová únosnost půdy Ro – jedná se o takový bezpečný tlak, při kterém je zachována lineární závislost sedání základů a hloubka rozvoje zón lokálního porušení pevnosti pod jeho okraji nepřesahuje velikost 1/4 šířky základu nadace.
Příklad stanovení návrhové únosnosti zeminy podkladu dle tabulek
Stanovte návrhovou únosnost základny základu o rozměrech 2,5 × 2,5 m, hloubce uložení 1 m; podsklepená budova III tř. Podklad pro celou zkoumanou hloubku tvoří písek střední velikosti, střední zhutnění (γ’ = 20 kN/m³). Podzemní voda nebyla nalezena. Pro určení návrhové odolnosti základny je legitimní použít tabulkové hodnoty Ro. Podle tabulky. 2Ro = 400 kPa. Podle vzorce dostaneme: R = Ro [1+k1(b-bo) / bo] (d + do) /2do u400d 1 [0,125 + 2,5 (1 – 1) / 1] (2 + 2) / 2 × 356 uXNUMXd XNUMX kPa.
Stanovení návrhové únosnosti podkladu R podle fyzikálních vlastností zeminy
Tato metoda se používá pro konečný výpočet podkladů pro budovy druhého stupně odpovědnosti.
Návrhová únosnost půdy základny je určena vzorcem:
kde m1 a m2 – koeficienty pracovních podmínek podle tabulky. 16; k je koeficient, k = 1, jsou-li charakteristiky vlastností zeminy určeny empiricky, k = 1,1, jsou-li charakteristiky převzaty z referenčních tabulek; M1, M2, M3 – koeficienty podle tabulky. 17; kz — koeficient, pro b < 10 m — kz =1 pro b > 10 m – kz = z/b + 0,2 (zde z = 8 m); b je šířka základny základu, m; γ je průměrná hodnota měrné hmotnosti zemin ležících pod patou základu (v přítomnosti podzemní vody se určuje s ohledem na vážení vliv vody), kN/m³; γ’ – totéž pro půdy ležící nad podešví; c je vypočtená hodnota měrné soudržnosti zeminy přímo pod patou základu, kPa; db – hloubka suterénu, tzn. vzdálenost od úrovně plánování k podlaze suterénu, m. Pro konstrukce se suterénem o šířce menší než 20 m a hloubce nad 2 m, db u2d 20 m, se šířkou suterénu větší než XNUMX, db = 0; d1 – hloubka založení nepodsklepených konstrukcí od plánovací úrovně (m) nebo redukovaná hloubka základů od úrovně podlahy suterénu určená vzorcem: d1 =hs +hcfγcf / γ’, zde hs – tloušťka vrstvy zeminy nad patou základu pod suterénem: hcf – tloušťka podlahy v suterénu; γcf – vypočtená hodnota měrné hmotnosti materiálu podlahy suterénu, kN / m³.
Hodnoty koeficientů m1 a m2
| půdy | Koeficient m1 | Koeficient m2 pro konstrukce s pevným konstrukčním schématem s poměrem délky konstrukce nebo jejího oddělení k výšce L / H, rovný | |
|---|---|---|---|
| 4 nebo více | 1,5 nebo méně | ||
| Hruboklastický s pískovým plnivem a písčitý, kromě jemných a prachovitých | 1,4 | 1,2 | 1.4 |
| Písky jsou jemné | 1,3 | 1,1 | 1,3 |
| Písky jsou bahnité, s nízkou vlhkostí a vlhké | 1,25 | 1,0 | 1,2 |
| Písky nasycené vodou | 1,1 | 1,0 | 1,2 |
| Prachovo-jílovité i hrubozrnné s prachovitě jílovitým kamenivem s indexem tekutosti zeminy nebo kameniva I L ≤ 0,25 | 1,25 | 1,0 | 1,1 |
| Totéž pro 0,25 < I L ≤ 0,5 | 1,2 | 1,0 | 1,1 |
| To samé pro mě L > 0,5 | 1,1 | 1,0 | 1,0 |
1. Konstrukce s tuhým konstrukčním schématem zahrnují konstrukce, jejichž konstrukce jsou speciálně přizpůsobeny pro vnímání sil od deformace základů (pododdíl 5.9 SP 22.13330.2011).
2. U budov s flexibilním návrhovým schématem hodnota koeficientu m2 braný rovný jedné.
3. Pro střední hodnoty L/H je koeficient m2 určeno interpolací.
4. Pro sypké písky m1 a m2 jsou brány rovny jedné.
Hodnoty koeficientů M
| Úhel vnitřního tření, φ, deg | Kurzy | ||
|---|---|---|---|
| M1 | M2 | M3 | |
| 1,00 | 3,14 | ||
| 1 | 0,01 | 1.06 | 3,23 |
| 2 | 0,03 | 1,12 | 3,32 |
| 3 | 0,04 | 1,18 | 3,41 |
| 4 | 0,06 | 1,25 | 3,51 |
| 5 | 0,08 | 1,32 | 3,61 |
| 6 | 0,10 | 1,39 | 3,71 |
| 7 | 0,12 | 1,47 | 3,82 |
| 8 | 0,14 | 1,55 | 3,93 |
| 9 | 0,16 | 1,64 | 4,05 |
| 10 | 0,18 | 1.73 | 4,17 |
| 11 | 0,21 | 1,83 | 4,29 |
| 12 | 0,23 | 1,94 | 4,42 |
| 13 | 0,26 | 2,05 | 4,55 |
| 14 | 0,29 | 2.17 | 4.69 |
| 15 | 0,32 | 2,30 | 4,84 |
| 16 | 0,36 | 2,43 | 4,99 |
| 17 | 0,39 | 2,57 | 5,15 |
| 18 | 0,43 | 2,73 | 5,31 |
| 19 | 0,47 | 2,89 | 5,48 |
| 20 | 0,51 | 3,06 | 5,66 |
| 21 | 0,56 | 3,24 | 5,84 |
| 22 | 0,61 | 3,44 | 6,04 |
| 23 | 0,69 | 3,65 | 6.24 |
| 24 | 0,72 | 3,87 | 6,45 |
| 25 | 0,78 | 4,11 | 6,67 |
| 26 | 0,84 | 4,37 | 6,90 |
| 27 | 0,91 | 4,64 | 7,14 |
| 28 | 0,98 | 4,93 | 7,40 |
| 29 | 1,06 | 5,25 | 7,67 |
| 30 | 1,15 | 5,59 | 7,95 |
| 31 | 1,24 | 5,95 | 8,24 |
| 32 | 1,34 | 6,34 | 8,55 |
| 33 | 1,44 | 6,76 | 8,88 |
| 34 | 1,55 | 7,22 | 9,22 |
| 35 | 1,68 | 7,71 | 9,58 |
| 36 | 1,81 | 8,24 | 9,97 |
| 37 | 1,95 | 8,81 | 10,37 |
| 38 | 2,11 | 9,44 | 10,80 |
| 39 | 2,28 | 10,11 | 11,25 |
| 40 | 2,46 | 10,85 | 11,73 |
| 41 | 2,66 | 11,64 | 12,24 |
| 42 | 2,88 | 12,51 | 12,79 |
| 43 | 3,12 | 13,46 | 13,37 |
| 44 | 3,38 | 14,50 | 13,98 |
| 45 | 3,66 | 15,64 | 14,64 |
Příklad stanovení návrhové únosnosti zeminy podkladu podle fyzikálních vlastností zeminy
Určete návrhovou únosnost základu základu vnější stěny nepodsklepeného dvoupodlažního objektu délky 10 m. Základ je páskový, jeho rozměry: šířka b = 1,0 m; hloubka uložení d1 = 1,8 m, db = 0.
Charakteristiky půdních vlastností se zjišťují v laboratoři; počet stanovení umožnil provádět statistické zpracování dat. Od povrchu až po úroveň paty základu je objemná zemina, její měrná hmotnost γ’ = 17 kN/m³. Pod patou základu do celé prozkoumané hloubky (9 m) měkkoplastická hlína I L = 0,6). Vypočtené hodnoty: měrná hmotnost γ = 20 kN/m³, úhel vnitřního tření φ = 15°; specifická adheze c = 30 kPa.
Podle tabulky 17 pro hodnotu φ = 15° najdeme hodnoty bezrozměrných koeficientů: M1 = 0,32; M2 = 2,30; M3 = 4,84.
Podle tabulky 16 koeficient m1 = 1,1 (I L > 0,5); koeficient m2 = 1,0 (poměr L/H budovy je více než 4).
koeficient kz = 1, protože šířka základu b < 10 m.
Pro zadaná data dostáváme: R = (m1m2 / k) [M1kzbγ + M2d1γ’ + (M2 – 1) dbγ’ + M3s] = (1,1 x 1/1) [(0,32 x 1 x 1,0 x 20) + (2,30 x 1,8 x 17) + (4,84 x 30)] = 244 kPa.
