Проектирование уплотненных оснований

Исходными материалами для проектирования уплотненных оснований служат:

инженерно-геологические разрезы на застраиваемом участке;

основные физико-механические характеристики грунтов, входящих в просадочную толщу (ω, ω_L, ω_p, I_L, ρ_s, ρ_d, S_r, ε_sl, p_sl);

данные о величинах просадочной толщи, просадки грунтов от собственного веса и типе грунтовых условий по просадочности;

планы и размеры фундаментов подвальной части с нагрузками на фундаменты;

планы расположения в здании и вокруг него инженерных коммуникаций, каналов, приямков с глубиной их заложения.

В проекте уплотненных оснований должны быть указаны:

размеры уплотняемой площади в плане;

требуемая глубина уплотнения;

глубина котлована, в том числе глубина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов;

необходимая плотность уплотненного грунта;

оптимальная влажность уплотненного грунта;

расчетное сопротивление уплотненного грунта;

количество воды при необходимости доувлажнения и замачивания грунтов;

размеры и массы трамбовок, ориентировочное число ударов при поверхностном уплотнении грунтов, вытрамбовывании котлованов и пробивке скважин;

типы грунтоуплотняющих механизмов;

расположение скважин и способ доуплотнения верхнего слоя грунта при глубинном уплотнении замачиванием и пробивкой скважин;

специальные требования (при необходимости) по производству работ.

Уплотнение тяжелыми трамбовками применяется для устранения просадочных свойств грунтов в пределах всей или верхней части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов; создания в основании здания или сооружения сплошного маловодопроницаемого экрана; повышения плотности, прочностных характеристик и снижения сжимаемости грунтов.

В зависимости от особенностей грунтовых условий уплотнение тяжелыми трамбовками принимается при степени влажности грунтов не более S_r ≤ 0,7 и плотности сухого грунта ρ_d ≤ 1,6 т/м³.

Наибольшая глубина уплотнения достигается при оптимальной влажности грунтов ω₀=ω_Р – (0,01÷0,03ω_Р) и принимается

h_c = k_cd, (1.36)

где d – диаметр основания трамбовки; k_c – коэффициент пропорциональности, принимаемый по данным экспериментальных исследований для супесей и суглинков k_c =1,8, для глин k_c =1,5.

С учетом влияния динамических воздействий на близрасположенные существующие здания и сооружения уплотнение тяжелыми трамбовками весом до 50 кН применяется при расположении уплотняемой площади на расстоянии не менее чем 10 м от зданий и сооружений.

Размеры уплотняемой площади в плане, при необходимости создания в основании сплошного маловодопроницаемого экрана, принимаются не менее чем на 1 м больше размеров здания по наружным граням фундаментов в каждую сторону. При уплотнении только с целью устранения просадочных свойств грунтов ширина b_c или длина l_с уплотняемой площади назначаются в соответствии с конфигурацией и размерами фундаментов и принимаются

b_c = b + 0,5(b – d). (1.37)

Требуемая глубина уплотнения просадочных грунтов тяжелыми трамбовками в основании фундаментов определяется из условия полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах всей деформируемой зоны или только ее верхней части на глубину, при которой суммарные осадки и просадки фундаментов не превышают предельных величин для зданий и сооружений. При уплотнении с целью создания сплошного маловодопроницаемого экрана глубина уплотнения должна быть не менее 1,5 м.

Плотность сухого грунта в уплотненном слое назначается исходя из полного устранения просадочных свойств грунтов, обеспечения достаточно низкой сжимаемости и высокой прочности уплотненных грунтов и для подавляющего большинства лессовых грунтов должна быть не менее 1,65 – 1,7 т/м³, а на нижней границе уплотненной зоны – 1,6 т/м³.

Величина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов принимается в зависимости от природной степени плотности просадочного грунта, равной 0,15 – 0,25 глубины уплотнения h_c.

Расчетные давления и осадка фундаментов на уплотненных тяжелыми трамбовками грунтах вычисляются по схеме двухслойного основания, состоящего из уплотненного слоя и подстилающего грунта природной структуры. Прочностные характеристики и модули деформации уплотненных грунтов принимаются, как правило, по результатам непосредственных их испытаний. При отсутствии данных испытаний грунтов прочностные характеристики и модули деформации уплотненных лессовых грунтов допускается принимать по табл.1.4.

ТАБЛИЦА 1.4. ПРОЧНОСТНЫЕ И ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

УПЛОТНЕННЫХ ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ

П р и м е ч а н и я: 1. Показатель текучести грунтов I_L ≤ 0,14. 2. Перед чертой даны значения при степени влажности грунта S_r ≤0,5 ÷ 0,6; за чертой – при S_r ≥0,8.

Грунтовые подушки применяются с той же целью, что и уплотнение тяжелыми трамбовками в следующих случаях: когда степень влажности просадочных грунтов в основании фундаментов S_r > 0,7; если необходимо получить в основании фундаментов уплотненный слой толщиной более 3-3,5 м; при отсутствии кранов для уплотнения тяжелыми трамбовками; когда расстояние до существующих зданий и сооружений составляет менее 10м.

Необходимая толщина грунтовой подушки определяется, как правило, из условия полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах деформируемой зоны, а при значительной величине деформируемой зоны грунтовые подушки выполняются только в пределах ее верхней части.

Для малоэтажных зданий с нагрузкой на ленточный фундамент до 150 кН/м и на столбчатый фундамент до 600 кН толщину грунтовой подушки h_c и среднее давление по подошве фундамента р допускается определять по формулам:

h_c = ; (1.38)

р = p_sl(h_c/b + 1), (1.39)

где р – принятое среднее давление на грунт по подошве фундамента; р_sl – начальное просадочное давление грунта, залегающего ниже грунтовой подушки; b – ширина фундамента.

При устройстве подушек для создания сплошного маловодопроницаемого экрана их размеры назначают исходя из условия отвода аварийных вод за пределы деформируемой зоны грунта в основании фундамента и должны превышать размеры фундаментов не менее чем на 1 м. При устройстве подушек только для ликвидации просадочных свойств грунтов в наиболее напряженной зоне основания фундамента ширина или длина их b_c понизу определяется по формуле

b_c = b(1 + 2k_h), (1.40)

где k_h – коэффициент, учитывающий характер распределения горизонтальных деформаций в основании фундаментов при просадке грунта и принимаемый: при р =0,15 ÷ 0,2 МПа k_h= 0,3; р =0,2 ÷ 0,3 МПа k_h= 0,35 и при р =0,35 ÷ 0,4 МПа k_h= 0,4.

При устройстве грунтовых подушек с целью создания сплошного водонепроницаемого экрана следует применять, как правило, лессовидные глины и суглинки, т.к. при этих грунтах достигается наибольшая водонепроницаемость. Дренирующие материалы (песок, шлак и т.п.) для возведения грунтовых подушек допускается применять с учетом их технико-экономических показателей только на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности.

Грунтовые подушки должны устраиваться из однородных грунтов оптимальной влажности, равной при укатке ω₀=ω_р. при устройстве грунтовых подушек с целью ликвидации просадочных свойств основания плотность уплотненного грунта должна быть не менее 1,6 т/м³, а при создании сплошного водонепроницаемого экрана – не менее 1,7 т/м³.

Вытрамбовывание котлованов под фундаменты на просадочных грунтах с I типом грунтовых условий применяется:

при удельном весе сухого грунта γ_d ≤ 16,5 т/м³, числе пластичности I_p ≤ 0,03, степени влажности S_r ≤ 0,7;

для каркасных зданий с нагрузкой на фундамент до 3500 кН и бескаркасных с нагрузкой до 600 кН/м;

при выполнении работ на расстоянии не менее 10 м от эксплуатируемых зданий.

Фундаменты в вытрамбованных котлованах подразделяются на обычные с плоской или заостренной подошвой и с уширенным основанием, получаемым путем втрамбовывания в дно вытрамбованного котлована жесткого материала (щебня, гравия, песчано-гравийной смеси и т.п.).

Фундаменты в вытрамбованных котлованах для каркасных зданий проектируются с таким расчетом, чтобы под каждую колонну вытрамбовывался отдельный котлован, а под колонны у деформационных швов – спаренные котлованы, вытрамбовываемые в два следа. При применении фундаментов с уширенным основанием у деформационных швов обычно вытрамбовывается один котлован с устройством соответствующего ростверка или уширенного оголовка под колонны.

В бескаркасных зданиях фундаменты в вытрамбованных котлованах располагаются по осям стен на расстояниях, определяемых исходя из нагрузок на фундаменты, планов расположения стен, длины фундаментных балок, прочности цокольных панелей и панелей технического подполья, а также с учетом возможности вытрамбовывания близко расположенных котлованов. Минимальное расстояние между котлованами в свету принимается не менее 0,8 их ширины поверху.

Глубина вытрамбованных котлованов принимается исходя из необходимой глубины заложения фундамента, толщины подсыпки, а также связи их с каналами, приямками и коммуникациями.

Форма трамбовок в плане при вытрамбовывании котлованов под обычные фундаменты принимается квадратной, прямоугольной или круглой с плоским или заостренным основанием, а для фундаментов с уширенным основанием – квадратной, шестигранной, круглой с заострением нижнего конца в 60-90°. Уклон граней трамбовки принимается равным 0,05-0,2.

Фундаменты в вытрамбованных котлованах проектируются, как правило, монолитными с учетом бетонирования их враспор со стенками котлована.

Рис.1.6. Основные виды фундаментов в вытрамбованных котлованах

а – с плоской подошвой без уширения; б – с уширенным основанием; 1 – уплотненная зона грунта; 2 – стакан для установки колонны; 3 – фундамент; 4 – втрамбованный жесткий грунтовой материал

При расчете столбчатых и ленточных фундаментов в вытрамбованных котлованах без уширенных оснований краевые давления под подошвой фундаментов при условии, что р_max ≤ 1,2 R_(1,2) (где R_1,2 – расчетное сопротивление грунта основания) и р_min > р₀ определяются по формуле (рис.1.6)

p_max = (F_υ + G)/A ± (ΣM – 0,5p_hb_mh²)/W, (1.41)

min

где F_υ - сумма вертикальных нагрузок, действующих на фундамент; G - собственный вес фундамента; A - площадь фундамента в среднем сечении на глубине 0,5 h; ΣM - сумма моментов сил, относительно подошвы фундамента; b_m - средняя ширина фундамента в сечении на глубине 0,5 h; W - момент сопротивления среднего сечения фундамента на глубине 0,5 h_k; (h_k – глубина вытрамбованного котлована); p_h - реактивный отпор грунта:

p_h = a + bp; (1.42)

здесь а =60 кН/м²; b =0,4; р – среднее давление в сечении фундамента на глубине 0,5 h_k.

За расчетное сопротивление грунта основания фундамента в вытрамбованном котловане принимается минимальное значение сопротивления, получаемое:

из расчетного сопротивления уплотненного грунта R₁ определяемого с использованием прочностных характеристик φ_l1 и с_l1 уплотненных грунтов в водонасыщенном состоянии;

из расчетного сопротивления R₂, определяемого исходя из сопротивления подстилающего уплотненную зону просадочного грунта естественного сложения или другого слоя грунта по формуле (1.17), в которой начальное просадочное давление р_sl принимается с коэффициентом γ_g =1,5 при определении р_sl по результатам компрессионных исследований и γ_g =1,2 – по штамповым испытаниям.

При расчете фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием учитывается создание в основании уширения радиусом

r_f = k , (1.43)

где k – коэффициент, учитывающий форму уширения и принимаемый: k =0,62 ÷ 0,52; V_f – объем втрамбованного в дно котлована жесткого материала.

Радиус уплотненной зоны r вокруг уширения определяется по формуле

r = 0,95r_f , (1.44)

где γ_d – средний удельный вес сухого грунта в природном состоянии; γ_d.com – cредний удельный вес сухого уплотненного грунта.

Несущая способность фундаментов F_u в вытрамбованном котловане с уширенным основанием на вертикальную нагрузку определяется при полном замачивании просадочного грунта в основании как наименьшее из значений:

несущей способности уплотненного грунта в пределах уплотненной зоны F`_u;

несущей способности подстилающего уплотненную зону грунта естественной структуры F``_u.

Несущая способность F`_u вычисляется по формуле

F`_u = γ_c[γ_cRR_cA_f + hu_m(R_fγ_cf + iγ_ciEξ_r)], (1.45)

где γ_c и γ_cR - коэффициенты условий работы, равные 1; R_c - расчетное сопротивление уплотненного грунта под уширением, определяемое по табл.1.5; A_f – площадь поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения; h - высота наклонной части фундамента, находящейся в грунте; u_m - периметр поперечного сечения фундамента в его средней части; R_f - расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности наклонной части, принимаемое по табл.1.6; γ_cf - коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности фундамента, принимаемый γ_cf =0,8; i - уклон боковых стенок фундамента в долях единицы, при i ≥ 0,025 принимаемый равным 0,025; E - компрессионный модуль деформации верхнего слоя грунта естественной структуры в водонасыщенном состоянии при р ≤ р_sl; γ_ci - коэффициент условий работы, принимаемый γ_ci =0,5; ξ_r - реологический коэффициент, принимаемый ξ_r =0,8.

ТАБЛИЦА 1.5. ЗНАЧЕНИЯ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

УПЛОТНЕННОГО ГРУНТА ПОД УШИРЕНИЕМ

ТАБЛИЦА 1.6. ЗНАЧЕНИЯ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТА

ПО БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Несущая способность F``_u определяется по формуле

F``_u = γ_c[γ_cRR`<sub>c</sub>A`_f + hu_m(R_fγ_cf + iγ_ciEξ_r)], (1.46)

где γ_cR - коэффициент условий работы подстилающего неуплотненного слоя грунта, при глубине котлованов 2; 2,5; 3; 3,5 м соответственно равный 1; 1,2; 1,4 и 1,6; R`<sub>c</sub> - расчетное сопротивление подстилающего слоя грунта; A`_f – наибольшая площадь поперечного сечения уплотненной зоны.

Несущая способность уплотненных грунтов под фундаментами и вокруг них в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием на горизонтальные нагрузки и моменты F_h определяется по формуле

F_h = γ_cp_hb_mh, (1.47)

где γ_c - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,8; p_h - реактивный отпор грунта, определяемый по формуле (1.42); b_m - средняя ширина фундамента на глубине 0,5 h; h – высота фундамента без учета заостренной части.

Расчетная вертикальная нагрузка на фундаменты в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием

N = F_u / γ_g, (1.48)

где γ_g - коэффициент надежности, принимаемый при определении несущей способности фундаментов расчетом γ_g =1,4, а по данным испытаний γ_g =1.

Глубинное уплотнение пробивкой скважин (грунтовыми сваями) применяется при необходимости устранения просадочных свойств грунтов на глубину до 24-28 м, при устройстве противофильтрационных завес и, как правило, при влажности грунтов, близкой к оптимальной, и степени влажности не более 0,75, при отсутствии отдельных слоев и прослоек плотных грунтов, песков, маловлажных супесей, линз, переувлажненного грунта со степенью влажности S_r > 0,75, верховодки и выполняется в котлованах размерами в плане на 3 м больше в каждую сторону размеров уплотняемой площади. Отметка дна котлованов назначается с учетом последующей срезки буферного слоя или доуплотнения его тяжелыми трамбовками.

Толщина буферного слоя, м:

h_b = k_bd, (1.49)

где d - диаметр скважин (грунтовых свай), м, принимаемый при пробивке их станками ударно-канатного бурения d =0,5 м, а при использовании энергии взрыва d =0,4 м; k_b – коэффициент пропорциональности, принимаемый по опытным данным: для супесей k_b =4, суглинков k_b =5 и глин k_b =6.

Площадь уплотняемого основания должна превышать площадь подошвы фундамента за счет полосы, выступающей за его пределы по периметру в каждую сторону на величину, равную:

на грунтах с I типом грунтовых условий по просадочности 0,2 b, а для отдельно стоящих сооружений с высоким расположением центра тяжести (дымовые трубы, водонапорные башни и т.п.) не менее 0,3 b (где b – длина меньшей стороны прямоугольного или диаметра груглого фундамента, м), но не менее 0,8 и не более 2м;

на грунтах со II типом грунтовых условий по просадочности 0,2 глубины просадочной толщи Н_sl, но не менее 0,5 Н_sl.

Скважины в уплотняемом массиве следует размещать в шахматном порядке по вершинам равностороннего треугольника. Независимо от числа скважин под фундаментом, полученного по расчету, число рядов по их длине и ширине фундамента должно быть не менее трех. Первый ряд грунтовых свай располагается на расстоянии от границы уплотняемой площади основания, равном 0,5 l, где l – расстояние между центрами скважин, определяемое по табл.1.7 или по формуле

l = 0,95 d , (1.50)

где γ_d – удельный вес сухого грунта в природном состоянии; γ_d.c – удельный вес сухого грунта уплотненного массива.

ТАБЛИЦА 1.7. РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ЦЕНТРАМИ СКВАЖИН

ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ ПЛОТНОСТИ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА

Уплотнение просадочных грунтов пробивкой скважин выполняется из расчета достижения среднего значения удельного веса сухого уплотненного грунта:

на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности 16,5 кН/м³;

на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности 16,5 кН/м³ в пределах верхнего слоя на глубину Н_sl/ 2 и 17 кН/м³ в пределах нижнего слоя на ту же глубину.

При глубинном уплотнении пробивкой скважин в целях устройства противофильтрационной завесы средний удельный вес сухого уплотненного грунта должен быть не менее 17,5 кН/м³.

Пробитые скважины заполняются местным глинистым грунтом с уплотнением до удельного веса не менее 17,5 кН/м³ или другим более прочным грунтовым материалом. Количество грунтового материала по весу, необходимое для набивки 1 м длины скважины, определяется по формуле

q = k_cAγ_d.c(1 + ω), (1.51)

где k_c - коэффициент, зависящий от вида уплотняемого грунта и обусловленный увеличением диаметра скважины в процессе трамбования засыпаемого грунтового материала: для супесей k_c =1,4, для суглинков и глин k_c =1,1; A - площадь поперечного сечения скважины; γ_d.c - удельный вес сухого уплотненного грунта в скважине, равный 17,5 кН/м³; ω - влажность грунта, засыпаемого в скважину.

Уплотнение предварительным замачиванием обеспечивает устранение просадочных свойств грунтов только от их собственного веса и перевод грунтовых условий из II в I тип по просадочности. Поэтому такое уплотнение обычно комбинируется с доуплотнением просадочных грунтов в деформируемой зоне от нагрузки фундаментов путем уплотнения тяжелыми трамбовками, устройства грунтовой подушки, вытрамбовывания котлованов, подводными взрывами или устройством свайных фундаментов.

Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием целесообразно применять:

при залегании сверху супесей и легких суглинков, отсутствии водоупорных прослоек в пределах просадочной толщи, наличии ниже ее дренирующих слоев, обеспечивающих быстрый отток свободной воды;

на вновь застраиваемых площадках при отсутствии вблизи зданий и сооружений;

при строительстве сравнительно тяжелых зданий, когда грунт в пределах большей части деформируемой зоны доуплотняется от нагрузки фундаментов;

при просадках грунтов от их собственного веса более 30 см.

Предварительное замачивание просадочных грунтов производится в котлованах или траншеях глубиной 0,4-1 м. Вокруг котлованов выполняется обвалование с таким расчетом, чтобы обеспечить поддержание уровня воды в нем на высоту 0,3-0,4 м. Котлованы для удобства производства работ разбиваются на отдельные карты шириной 40-50 и длиной 50-100 м. Для обеспечения достаточно равномерного уплотнения грунтов в пределах расположения здания размеры котлованов по ширине принимаются на 0,3 Н_sl, а по длине на 0,5 Н_sl больше фундамента здания в каждую сторону.

При неизбежных просадках грунтов вокруг зданий вследствие подъема уровня грунтовых вод или орошения предварительное замачивание целесообразно осуществлять по всей застраиваемой площади, т.е. не только под зданиями, но и под дорогами, коммуникациями и т.п.

Для получения более равномерной просадки грунтов дно котлованов в пределах 10-15 м от края планируется с уклоном 0,02-0,03 к наружным сторонам котлована.

При залегании на поверхности дна котлована тяжелых суглинков или глин с целью сокращения сроков замачивания выполняются дренирующие скважины на глубину (0,5÷0,7) Н_sl диаметром не менее 15 см, засыпанные песком, гравием, мелким стойким шлаком и т.п. Расстояние между скважинами в пределах замачиваемого участка принимается равным 5-10 м, а в торцах – 2-4 м.

Замачивание осуществляется до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и достижения условий стабилизации просадки. За условную стабилизацию просадки грунта принимается просадка его менее 1 см в неделю, наблюдаемая в течение последних двух недель. Необходимое количество воды для замачивания грунта определяется по формуле

Q = , (1.52)

где ω_sat - влажность при полном водонасыщении грунта (S_r =0,8); ω - природная влажность; γ_d - удельный вес сухого грунта; γ_ω - удельный вес воды, принимаемый равным 10 кН/м³; V₁ - объем грунта в пределах замачиваемого котлована, равный площади котлована, умноженной на толщину промачиваемого слоя грунта; V₂ - суммарный объем грунта в пределах зон распространения воды в стороны от замачиваемого котлована.

Для наблюдения за просадкой грунтов на дне котлована и за его пределами на расстоянии не менее полуторной толщины просадочного слоя устанавливаются поверхностные марки по двум-трем поперечникам через каждые 3-8 мм. В средней части котлована для наблюдения за послойной деформацией грунта устанавливается куст глубинных марок, которые закладываются через каждые 2-3 м по глубине в пределах всей просадочной толщи. В плане глубинные марки располагаются на расстоянии 0,5-1 м одна от другой.

В проекте привязки зданий и сооружений на основаниях, уплотненных предварительным замачиванием не до полной стабилизации просадок, должно быть предусмотрено превышение отметок заложения фундаментов против проектных, равное возможной экстраполируемой просадке грунта. Экстраполяция кривой просадки грунта от действия его собственного веса во времени производится с учетом следующих положений:

принимается условно, что полная стабилизация просадки грунта во времени наступает через 300 дней от начала просадки;

замачивание грунта производится при постоянном уровне воды в котловане и прекращается после наступления условной стабилизации просадки.

Кривая просадки грунта от действия его собственного веса во времени выражается уравнением гиперболы

s_t = s_sl.gt/(t + t₀), (1.53)

где s_t - просадка в заданное время t; s_sl.g - просадка после ее полной стабилизации; t - период после начала просадки, при котором определяется экстраполированная просадка, сут.; t₀ - параметр, сут.

Величина просадки s_sl.g при достижении полной стабилизации определяется по данным просадки грунта s_sl1 и s_sl2 из выражения

1/s_sl1 = 1/s_sl2 – tgα(1/t₂ – 1/t₀), (1.54)

где t₀ =300;

tgα = , (1.55)

tgα = t₀ / s_sl.g. (1.56)

Пример 1.3. Рассчитать основной тип фундамента в вытрамбованном котловане с уширенным основанием для девятиэтажного крупнопанельного жилого дома на просадочных грунтах с 1 типом грунтовых условий. Исходные данные: вертикальная нагрузка на фундамент 1100 кН, горизонтальная 60 кН; физико-механические характеристики грунтов на глубину до 6 м: γ_d =14,5 кН/м³, ω =0,17; ω_Δ =0,27; Р_sl =0,14 МПа; с_с =0,045 МПа; φ_с =26°; Е_k =3,5 МПа.

Решение. Принимаем фундамент шестигранной формы в плане, радиусом описанной окружности понизу 0,35 м, поверху 0,45 м и высотой без заострения 2,5 м, с объемом втрамбованного щебня V_f =1,5 м³.

Определяем по формуле (1.43) радиус уширения r_f и площадь уширения А_f:

r_f = 0,55 = 0,63 м;

А_f = π r_f ² = 3,14·0,63² = 1,25 м².

По формуле (1.44) вычисляем радиус r и площадь А_с уплотненной зоны при ρ_d.c = 1,6 т/м³:

r = 0,95·0,63 = 1,32 м;

А_с = π r_с ² = 3,14·1,32² = 5,48 м².

Находим по формуле (1.45) несущую способность фундамента F`_u по уплотненному грунту при I_L =0,4:

F`_u = 1[2120·1,25+2,5·2,4(12·1,5+0,025·350·0,5·0,8)]=2940 кН.

Определяем по формуле (1.46) несущую способность фундамента F``_u по грунту природного сложения:

F``_u = 1[1,2·1,5·140·5,48+2,5·2,4(12·1,5+0,025·350·0,5·0,8)] = 1780 кН.

Расчетную вертикальную нагрузку на фундамент вычисляем по минимальному значению его несущей способности F``_u:

N = 1780/1,4 = 1270 кН < 1100 кН.

Находим несущую способность уплотненного грунта вокруг фундамента на горизонтальную нагрузку по формуле (1.47) при р_h = 60 ÷ 0,4·500=60+200=260 кН [см.формулу (1.42)]:

F_h = 0,8·260·0,7·2,5 = 352 кН > 60 кН.