Геотехнический калькулятор
Несущая способность грунта (СП 22.13330), осадка фундамента (послойное суммирование), давление грунта (Кулон/Ренкин), устойчивость откоса, классификация по ГОСТ 25100, свайный фундамент (СП 24.13330).
Геотехника: наука о грунтах и основаниях
Геотехника — раздел строительной науки, изучающий свойства грунтов и их взаимодействие с фундаментами и подземными сооружениями. Она объединяет механику грунтов (определение напряжений, деформаций и прочности грунтовых массивов), инженерную геологию и фундаментостроение.
В России геотехническое проектирование выполняется по системе сводов правил: СП 22.13330.2016 (основания зданий), СП 24.13330.2021 (свайные фундаменты), СП 45.13330.2017 (земляные сооружения). Грунты классифицируются по ГОСТ 25100-2020. Ведущие научные школы: НИИОСП им. Герсеванова, МГСУ (кафедра механики грунтов), СПбГАСУ, ПНИИИС.
Метод предельных состояний в геотехнике
Первая группа предельных состояний — по несущей способности основания. Проверяется: потеря устойчивости (выпирание грунта из-под фундамента), глубинный сдвиг, опрокидывание, скольжение фундамента. Условие: N ≤ F / gamma_n, где F — сила сопротивления, gamma_n — коэффициент надёжности по ответственности.
Вторая группа предельных состояний — по деформациям. Проверяется: средняя осадка (s ≤ s_u), относительная разность осадок (delta_s/L ≤ допуск), крен фундамента. Допустимые осадки: 8 см для зданий с жёстким каркасом, 12 см для гибких конструкций.
🏗Основания
Расчётное сопротивление грунта R, распределение напряжений под подошвой, осадка и крен фундамента.
⛰Откосы и давление
Активное и пассивное давление грунта, устойчивость склонов и насыпей, подпорные стены.
📍Свайные фундаменты
Несущая способность забивных и буронабивных свай, боковое сопротивление, ростверк.
6 модулей геотехнических расчётов
Комплексный набор инструментов для расчётов оснований, фундаментов и грунтовых массивов по российским нормам
Несущая способность (СП 22)
Расчётное сопротивление грунта R по формуле табл. 5.5 СП 22.13330. Коэффициенты M_gamma, M_q, M_c для phi от 0 до 44 градусов. Пресеты для типовых грунтов.
Осадка фундамента
Метод послойного суммирования: разбивка на слои, коэффициенты затухания alpha, таблица послойных осадок. Проверка допустимых деформаций.
Давление грунта
Активное, пассивное давление и давление покоя. Теории Ренкина и Кулона с учётом трения о стену, наклона стены и засыпки. Равнодействующая и эпюра.
Устойчивость откоса
Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения (Феллениус). Коэффициент устойчивости Fs, таблица отсеков, проверка по СП 22.13330.
Классификация (ГОСТ 25100)
Определение типа грунта: несвязные (Cu, Cc, плотность, влажность) и связные (Ip, IL, консистенция). Полная классификация по ГОСТ 25100-2020.
Свайный фундамент (СП 24)
Несущая способность забивных и буронабивных свай. Сопротивление под остриём R, трение по стволу f_i, допускаемая нагрузка и подбор количества свай.
Механика грунтов: ключевые параметры
Прочностные характеристики
- • phi — угол внутреннего трения (песок 28-40, суглинок 18-25, глина 10-22)
- • c — удельное сцепление (песок 0-2, суглинок 10-30, глина 20-80 кПа)
- • gamma — удельный вес грунта (16-21 кН/м3)
- • E — модуль деформации (песок 20-50, суглинок 8-25, глина 5-30 МПа)
- • Параметры определяют по ГОСТ 12248 (лабораторные испытания)
Физические характеристики
- • e — коэффициент пористости (плотный < 0.55, рыхлый > 0.70)
- • Sr — степень влажности (0 — сухой, 1 — водонасыщ.)
- • Ip — число пластичности (супесь 1-7, суглинок 7-17, глина > 17)
- • IL — показатель текучести (< 0 — твёрдая, > 1 — текучая)
- • Испытания: грансостав, компрессия, сдвиг, трёхосное сжатие
Проектирование фундаментов
Типы фундаментов
- • Ленточный — под стены зданий, L/b > 10
- • Столбчатый — под отдельные колонны, отношение L/b ≈ 1
- • Плитный — при слабых грунтах, площадь > 50% здания
- • Свайный — при глубоком залегании несущего слоя
- • Глубина заложения: не менее глубины промерзания (0.8-2.4 м в РФ)
Допустимые осадки (прил. Д СП 22)
- • Жёсткие здания: s_u = 8 см (кирпич, ж/б каркас)
- • Гибкие здания: s_u = 12 см (стальной каркас)
- • Относительная разность осадок: delta_s/L ≤ 0.002
- • Крен фундамента: i_u ≤ 0.004 (для зданий)
- • Осадка определяется по методу послойного суммирования
Устойчивость откосов и склонов
Методы расчёта
- • Метод Феллениуса — обычный метод отсеков (OMM), не учитывает межотсечные силы
- • Метод Бишопа — упрощённый метод, учёт нормальных межотсечных сил
- • Метод Спенсера — строгий метод (полное равновесие)
- • Метод Тейлора — для однородных откосов (phi = 0)
- • Поверхность скольжения: круглоцилиндрическая, плоская, комбинированная
Требуемые Fs (СП 22.13330)
- • Fs ≥ 1.50 — ответственные сооружения (плотины, дамбы)
- • Fs ≥ 1.30 — постоянные здания и сооружения
- • Fs ≥ 1.15 — временные сооружения
- • Учёт грунтовых вод: снижение phi_eff, поровое давление u
- • Сейсмика: псевдостатический метод (k_h, k_v коэффициенты)
Как использовать геотехнический калькулятор
Выберите тип расчёта
Калькулятор содержит 6 модулей: несущая способность грунта, осадка фундамента, давление грунта, устойчивость откоса, классификация грунта и свайный фундамент. Выберите нужную вкладку.
Введите характеристики грунта
Укажите прочностные (phi, c) и физические (gamma, E, e, w) параметры грунта. Используйте пресеты для типовых грунтов или введите данные из отчёта инженерно-геологических изысканий.
Задайте геометрию фундамента или откоса
Введите размеры фундамента (ширину b, длину l, глубину заложения d), высоту стены или откоса, параметры сваи (длина, диаметр). Все единицы измерения указаны рядом с полями ввода.
Проанализируйте результаты
Результаты вычисляются мгновенно. Для реальных проектов используйте специализированное ПО (Plaxis, Geo5, MIDAS GTS) и привлекайте квалифицированного инженера-геотехника с допуском СРО. Калькулятор предназначен для предварительных расчётов и обучения.
Часто задаваемые вопросы
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.
Похожие инструменты
Калькулятор точки безубыточности (BEP)
Точка безубыточности в единицах и рублях. Постоянные и переменные затраты, маржинальность, запас прочности.
Калькулятор промышленной химии
Конверсия, селективность, выход реактора, материальный баланс, атомная экономия, E-фактор, ректификация, TON/TOF катализатора.
Калькулятор точного земледелия
Расчёт норм внесения удобрений, высева, СЗР и экономии ресурсов при дифференцированном подходе. ROI от GPS, дронов и датчиков.
Калькулятор оценки акций (DCF, мультипликаторы)
Оцените справедливую стоимость акций: DCF-модель, модель Гордона, P/E, EV/EBITDA, число Грэхема. Для акций на MOEX.
Калькулятор склада
Расчёты склада: площадь, стеллажи, персонал, оборудование, WMS, затраты
Калькулятор керамики
Расчёты керамики: шихта, обжиг, усадка, прочность, глазурь, плотность и пористость
Калькулятор реставрации и антиквариата
Оценка стоимости антикварных вещей с учетом возраста, износа, реставрации и индекса цен. Расчет амортизации.
Калькулятор минералогии
Определение минералов по свойствам, шкала Мооса, закон Брэгга, кристаллические системы, удельный вес, индексы Миллера.
Калькулятор налога на имущество
Рассчитайте налог на имущество физических лиц и земельный налог по кадастровой стоимости. Учет вычетов и льгот по НК РФ.
Калькулятор учебного календаря и расписания
Учебный год школы и вуза по российским стандартам (четверти, семестры, сессии), планировщик семестра, дедлайн-трекер и расчёт зачётных единиц (ЗЕТ).
Калькулятор полимерной инженерии
Расчёты полимеров: реология, механические и термические свойства, рецептура, старение, выбор
Калькулятор виноделия
Расчёт параметров сусла, брожения, купажирования и выхода вина. По нормам ГОСТ 32030-2013 и требованиям Росалкогольрегулирования.
Калькулятор химической кинетики
Расчёт скорости реакции, константы скорости, периода полураспада, уравнение Аррениуса. Кинетика нулевого, первого и второго порядка.
Калькулятор нейропсихологии: MMSE, MoCA, FAB и тест Струпа
Нейропсихологическая оценка онлайн: подсчёт баллов MMSE, MoCA, FAB, тест рисования часов, интерференция Струпа, индекс латерализации.
Калькулятор юлианской даты (JD): перевод в дату и обратно
Астрономический калькулятор: перевод григорианской даты в Юлианскую (JD) и Модифицированную Юлианскую дату (MJD).