Определение нормативных значений характеристик физического состояния грунта и полного названия грунта
Nbsp;
Содержание
Введение. 3
1 Анализ исходных данных. 4
1.1 Выбор варианта задания для курсового проекта. 4
1.2 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства 5
1.2.1 Общие требования. 5
1.2.2 Определение нормативных значений характеристик физического состояния грунта и полного названия грунта. 5
1.2.3 Определение нормативных значений физико-механических характеристик грунтов 9
1.2.4 Определение расчетных значений физико-механических характеристик грунтов 9
2 Проектирование фундаментов мелкого заложения. 12
2.1 Выбор основных несущих конструкций надземной части здания. 12
2.2 Расчетные значения нагрузок, действующих на фундаменты.. 12
2.3 Определение размеров подошвы фундамента. 12
2.3.1 Назначение предварительных размеров подошвы фундамента. 12
2.3.2 Определение расчетного сопротивления грунта. 13
2.3.3 Проверка давления под подошвой фундамента. 15
2.3.4 Проверка несущей способности кровли слабого подстилающего слоя грунта 17
2.3.5 Расчет плитной части на продавливание. 19
2.4 Определение величины осадки основания. 21
3 Проектирование свайных фундаментов. 24
3.1 Выбор типа сваи и глубины заложения ростверка. 24
3.2 Определение несущей способности сваи. 25
3.3 Определение количества свай в ростверке, конструирование ростверка. 26
3.4 Проверка несущей способности наиболее загруженной сваи. 27
3.5 Расчет осадки свайного фундамента. 28
|
|
|
3.5.1 Определение размеров условного фундамента. 28
3.5.2 Проверка давления под подошвой условного фундамента. 29
3.5.3 Определение осадки свайного фундамента. 31
3.5.4 Подбор сваебойного оборудования и определение отказа сваи. 33
4 Сравнение вариантов и технические требования к производству работ. 35
4.1 Сравнение вариантов. 35
4.2 Технические требования к производству работ. 36
Список использованных источников. 38
Введение
Проектирование оснований и фундаментов является комплексной задачей, в которой должны быть учтены требования, обеспечивающие необходимую их прочность, устойчивость, долговечность. Тип проектируемого фундамента определяется инженерно-геологическими условиями строительной площадки, в зависимости от которых могут быть предложены различные конструктивные варианты. Правильный выбор основания может быть обеспечен лишь на основе всестороннего изучения геологических и гидрогеологических условий строительной площадки.
Анализ исходных данных
Выбор варианта задания для курсового проекта
Задание на курсовой проекта включает шифр, состоящий из 5 цифр – 21014.
Первая цифра – литология площадки и основные характеристики физического состояния грунтов, вторая – гранулометрический состав песчаных грунтов, третья – характеристики проектируемого здания, четвёртая – вариант района строительства, пятая – отметки устья скважины.
|
|
|
Литология площадки и основные характеристики физического состояния грунтов представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Основные характеристики физического состояния грунтов
| № слоя | Мощность слоя по скважинам | ρs, г/см3 | ρ, г/см3 | W, % | Wp, % | WL, % | pд | ||
| 1 | 2 | 3 | МПа | ||||||
| 1 | 3,0 | 3,5 | 2,0 | 2,89 | 1,87 | 22 | 16 | 37 | 2,5 |
| 2 | 3,0 | 3,0 | 2,5 | 2,77 | 1,81 | 20 | 17 | 27 | 1,2 |
| 3 | не установлена | 2,66 | 1,98 | 14 | - | - | 1,9 | ||
Гранулометрический состав песчаных грунтов представлен в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Гранулометрический состав песчаного грунта
| Содержание фракций (%), диаметром (мм). | |||||||
| >10,0 | 10,0-5,0 | 5,0-2,0 | 2,0-1,0 | 1,0-0,5 | 0,5-0,25 | 0,25-0,10 | <0,10 |
| - | 0,3 | 0,2 | 0,4 | 2,5 | 73,9 | 11,7 | 11,0 |
Характеристики проектируемого здания:
Одноэтажное однопролетное здание длиной 66 м, оборудованное мостовым краном грузоподъемностью 45т. Шаг колонн 6 м, пролет 24 м, высота до верха колонн 18,0 м. Нормативная нагрузка N=1200 кН, М=55 кН∙м.
Район строительства – г. Полоцк.
|
|
|
Отметки устья скважин представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 - Отметки устья скважин
| Отметки устья скважин | ||
| Скважина 1 | Скважина 2 | Скважина 3 |
| 115,76 | 116,42 | 116,23 |
Инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства
Общие требования
Для обоснования проектных решений по устройству фундаментов, необходимо, прежде всего, изучить инженерно-геологические условия площадки.
В курсовом проекте предусмотрено основание, состоящее из трех различных слоев грунта. Для каждого слоя необходимо:
- определить расчетные характеристики физического состояния грунтов;
- определить полное название грунта по [1];
- определить нормативные значения прочностных и деформационных свойств грунтов по соответствующим таблицам;
- определить расчетные значения физико-механических характеристик грунтов;
- построить инженерно-геологический разрез строительной площадки.
Определение нормативных значений характеристик физического состояния грунта и полного названия грунта
Для оценки физического состояния и определения типа, вида и разновидности грунта вычисляются следующие характеристики грунта. Для всех слоев грунта определяют:
|
|
|
- плотность сухого грунта (скелета грунта) (rd):
(1.1)
где r - плотность грунта, 
.
- природная влажность грунта в долях единицы;
- коэффициент пористости грунта (e):
, (1.2)
где rs- плотность твердых частиц грунта, .
- степень влажности (коэффициент водонасыщенности) определяется по формуле:
, (1.3)
Согласно определению,
, или 
, 
(1.4)
где 
- плотность (объёмная масса) воды;
- влажность соответствующая полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха), т.е. полная влагоёмкость.
Подставим (1.4) в (1.3) и получим:
, (1.5)
Для пылевато-глинистых грунтов дополнительно определяется число пластичности и показатель текучести.
Число пластичности определяется по формуле:
, (1.6)
где 
- влажность, соответствующая границе текучести. (Влажность грунта, при которой стандартный конус погружается в образец на 10 мм);
- влажность, соответствующая границе раскатывания (пластичности). Влажность грунта, при которой он теряет способность раскатываться в шнур Ø 2…3мм.
Показатель текучести определяется по формуле:
, (1.7)
Проведем расчет основных характеристик грунта для 1-ого слоя (данные приведены в таблице 1.1):
г/см3;
;
;
;
Результаты расчетов для других слоев приведены в таблице 1.5.
При выполнении курсового проекта классификация обломочных пылевато-глинистых грунтов производим по типу и разновидности, таблице 4.2 [1]:
- тип грунта определяется по числу пластичности 
;
- разновидность - по прочности (сопротивлению грунта при зондировании) и по показателю текучести 
Для песчаных грунтов проводим анализ гранулометрического состава и определяем вид песчаного грунта и разновидность:
- вид обломочно-песчаных грунтов определяется по гранулометрическому составу и по показателю максимальной неоднородности 
, таблица 4.2 [1];
- разновидность - по прочности (сопротивлению грунта при зондировании) и по степени влажности 
, таблица 4.5 [1].
Согласно таблице 1.2. определим основные характеристики песчаного грунта на основе данных о его гранулометрическом составе таблице 1.4.
Таблица 1.4 - Гранулометрический состав песка
| № п/п | Содержание фракций | диаметр фракций ( | Сумма | |||||||||
| >10 | 10 | 5 | 2 | 1 | 0,5 | 0,25 | 0,1 | 0,05 | ||||
| логарифм диаметра фракций | ||||||||||||
| 1,3 | 1 | 0,7 | 0,3 | 0 | -0,3 | -0,6 | -1 | -1,3 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 1 | содержание фракций % | 0 | 0 | 0,3 | 0,2 | 0,4 | 2,5 | 73,9 | 11,7 | 11,0 | 100 | |
| 2 | Сумма >  ,%
| 0 | 0 | 0,3 | 0,5 | 0,9 | 3,4 | 77,3 | 89,0 | 100 | ||
| 3 | Сумма < | 100 | 100 | 99,7 | 99,5 | 99,1 | 96,6 | 22,7 | 11,0 | 0 |
| |
Так как масса частиц крупнее 0,25 мм более 50 %, то данный песок по разновидности относится к средним [1].
Для определения максимальной неоднородности по данным строки 3 строится кривая однородности грунта. Графически определяются значения (см. рисунок 1.1.):
; 
; 
.
Данный грунт по таблице 5.2 [1] является однородным так как: 
Рисунок 1.1- Кривая однородности грунта
Таблица 1.5 - Характеристики физического состояния грунта
| № ИГЭ | Данные задания | Вычисляемые характеристики | Наименование грунта по СТБ 943-2007
 Мы поможем в написании ваших работ! | |||||||||||