Характеристики физико-механических и теплофизических свойств грунта

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 15

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «ЗабГУ)

ФАКУЛЬТЕТ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКОЛОГИИ

КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬСТВА

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Основания и фундаменты»

Проверил: Федорова Е.А.

Чита 2012 год

Содержание

1 Анализ инженерно-геологических элементов………………………….....3

2 Выбор глубины заложения фундамента……………………………...........6

4 Сбор нагрузок..................................................................................................7

5 Расчет фундамента неглубокого заложения……………………………...13

6 Расчет фундамента глубокого заложения………………………………...16

6.1 Определение несущей способности сваи по грунту……………………18

6.2 Расчет свайного фундамента по несущей способности………………...19

7 Сравнение вариантов……………………………………………………….24

8 Расчет сечений...............................................……………………………....26

9 Расчет осадки фундамента неглубокого заложения……………………...31

10 Список используемой литературы..……………………………………….35

1 Анализ инженерно-геологических элементов

ИГЭ-1 – насыпь песчаная со строительным мусором.

ИГЭ-2 - песок желтый пылеватый средней плотности, насыщенный водой.

ИГЭ-3 – суглинок светло-желтый пластичный.

ИГЭ-4 - глина коричневая пластичная.

ИГЭ-5-песок желтый средней крупности, насыщенный водой.

Рассчитываю классификационные показатели:

1. Число пластичности

, где (1)

− влажность на границе текучести;

− влажность на границе раскатывания;

IP =0%;

2. Показатель текучести:

, где (2)

− влажность на границе текучести;

− влажность на границе раскатывания;

− природная влажность грунта;

IL = 0;

Рассчитываю коэффициент пористости:

(3)

- плотность частиц;

- плотность грунта;

e = 0,649;

Таким образом, ИГЭ-1 представляет собой насыть серую песчаную.

Принимаем по СНиП 2.02.01 значения нормативных характеристик прочности и сжимаемости грунта:

cn = 40кПа;

ИГЭ-2 –песок желтый пылеватый средней плотности.

1. Число пластичности

= 0%;

2. Показатель текучести:

=0;

Рассчитываю коэффициент пористости:

Таким образом, ИГЭ-2 представляет собой песок желтый пылеватый средней плотности .

Принимаем по СНиП 2.02.01 значения нормативных характеристик прочности и сжимаемости грунта:

cn = 4 кПа;

φn = 30;

E = 18 МПа;

сI = cn / 1,5 = 4 / 1,5 = 2,67; сII = 4;

φI = φn / 1,1 = 30 / 1,1 = 27,27; φII = 30;

Исходя из этого, определяем расчетное сопротивление R₀

R0 = 150;

ИГЭ-3- супесь желтая текучая.

Рассчитываю классификационные показатели:

1. Число пластичности

= 21 – 15,0 = 0,06%;

2. Показатель текучести:

= (0,19 – 0,15) / (0,21 – 0,15) = 0,667;

Рассчитываю коэффициент пористости:

Таким образом, ИГЭ-3 представляет собой супесь желтая текучая .

Принимаем по СНиП 2.02.01 значения нормативных характеристик прочности и сжимаемости грунта:

cn = 15 кПа;

φn = 20;

сI = cn / 1,5 = 15 / 1,5 = 10; сII = ;

φI = φn / 1,1 = 20 / 1,1 = 18,18; φII = 20;

Исходя из этого, определяем расчетное сопротивление R₀

R0 = 300;

ИГЭ-4 – глина коричневая пластичная

Рассчитываю классификационные показатели:

1. Число пластичности

, где (3)

− влажность на границе текучести;

− влажность на границе раскатывания;

IP = 44 – 24 = 20%;

2. Показатель текучести:

, где

− влажность на границе текучести;

− влажность на границе раскатывания;

− природная влажность грунта;

IP = (27 – 24) / (44 – 24) = 3 / 20 = 0,15;

Таким образом, ИГЭ-3 представляет собой супесь пластичную.

Рассчитываю коэффициент пористости:

(4)

- плотность частиц;

- плотность грунта;

e = 0,73;

Принимаем по СНиП 2.02.01 значения нормативных характеристик прочности и сжимаемости грунта:

Исходя из этого, определяем расчетное сопротивление R₀

R0 = 170;

ИГЭ-5– песчаный грунт.

по гранулометрическому составу классифицируем грунт как:

песок пылеватый.

Рассчитываю классификационные показатели:

1. коэффициент пористости:

, где (1)

− плотность частиц грунта;

− плотность воды;

− природная влажность грунта;

e = 2,64/1,99*(1 + 0,25)-1 = 0,66

2. степень влажности:

, где (2)

− природная влажность грунта;

− плотность частиц грунта;

− плотность воды;

е – коэффициент пористости.

Sr = 25,5*1,99 / 0,66*1 = 76,9;

Таким образом, ИГЭ-2 представляет собой песок среднекрупный.

Принимаем по СНиП 2.02.01 значения нормативных характеристик прочности и сжимаемости грунта:

cn = 1 кПа;

φn = 35;

E = 30 МПа;

сI = cn / 1,5 = 1 / 1,5 = 0,67; сII = 1;

φI = φn / 1,1 = 35 / 1,1 = 31,8; φII = 35;

Исходя из этого, определяем расчетное сопротивление R₀

R0 = 400;

Характеристики физико-механических и теплофизических свойств грунта

№ ИЭГ	, г/см³	, г/см³	, %	Ip, %	I1, д.е	е, д.е			Е, МПа	С, кПа	, град	, кПа
1 культур. слой	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2 песчан. гр.	2,00	1,6	25	-	-	0,66	430	1,40	18	4	30	150
3 пылеват. глин. гр. супесь пласт.	2,08	-	19	6	0,67	0,53	-	-	-	15	20	300
4 пылевато глинистый	2,01	-	27	20	0,15	0,73	-	-	21	54	19	170
5 песчаный грунт	1,99	-	25,5	-	-	0,66	-	-	30	1	35	400

В результате анализа инженерно-геологических условий строительной площадки установлено, в качестве основания фундамента неглубокого заложения выбран ИГЭ-2, который представляет собой песок пылеватый, а в качестве фундамента глубокого заложения ИГЭ-3 и ИГЭ-5 –супесь пластичная и песок среднекрупный.

В качестве оснований фундамента глубокого заложения используем грунт с мах несущей способностью т.е. ИЭГ-5 R₀ = 400 кПа.

2 Выбор глубины заложения фундамента.

Глубину заложения выбираем исходя из 2 факторов:

1. d ≥ ∑h_сл: d ≥ h = 1,1 - нельзя использовать в качестве основания слабые грунты, залегающие с поверхности.

2. d ≥ d_fm ≥ 0.5 · d_sm или по таблице № 2 СНиП 2.02.01

d_w ≥ d_f + 2 = 1,065 + 2 = 3,065 м, ⇒ d – не зависит от d_f.,

где d_w – глубина залегания подземных вод;

При проектировании ленточного фундамента под стену учитывается модульный размер. Если фундамент проектируется из элементов заводского изготовления модуль - 0,3 м. Если проектируется монолитный фундамент, то модульный размер равен 0,1 м.

3 Сбор нагрузок:

Сечение 1-1, F₁ = 6,0 м².

Наименование нагрузки		Нормативная нагрузка N		Коэффициент надежности
постоянные
1 от покрытия		1,8*6=10,8		1,2		10,8		12,96
2 от чердачного перекрытия		3,8*6=22,8		1,2		22,8		27,36
3 от междуэт. перекрытий и перекрытий над подвалом		n* F1*3,6= =3*6*3,6=64,8		1,2		64,8		77,76
4 от стены		9,29*1,0*0,16*25=37,16		1,2		37,16		44,59
5 От перегородки	1*3*6,0=18		1,1		18		19,8
6 От веса ограждающей конструкции	L/2*0,3*0,4*25=9,66		1,1		9,66		10,626
временные
1 на покрытие		0,75*6,0=4,5		1,3		4,5		5,85
2 на покрытие от снега		0,7*6,0*0,8 = 3,36		1,4		3,36		4,71
3 на межэт. перекрытия и перекрытия над подвалом		3*1,5*F1*φ = =3*1,5*6,0*0,65 = 17,55		1,3		17,55		22,815
Итого						188,63		226,741

Сечение 2-2, F₂ = 7,5*9,39/2 =35,212 м².

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка N	Коэффициент надежности
постоянные
1 от покрытия	0,64*3*2,8*1*18= =96,768	1,2	348,366	290,304
2 от чердачного перекрытия	3,936*F2=3,936*35,2=138,54	1,1	138,54	152,4
3 от междуэт. перекрытий и перекрытий над подвалом	n* F2*3,6= =3*35,2*3,6=380,16	1,1	380,16	418,175
4 от перегородок над меж. этажными перекрытиями и перекрытиями над подвалом	3*1*F2 = 3*1*35,2 = 105,6	1,2	105,6	126,72
5 от веса стены	(9,4*7,5-3*1,5*1,5)*5=318,75	1,2	318,75	382,5
Временные
1 на покрытие	0,75*35,2=26,4	1,3	26,4	34,32
2 на покрытие от снега	0,7*0,8* F2 = 35,2*0,8*0,7 = 19,7	1,4	19,7	27,58
3 на межэт. Перекрытия и перекрытия над подвалом	3*1,5*F2*φ = = 3*1,5*35,2*0,65 = 102,96	1,3	102,96	133,848
Итого			1440,476/ 7,5 = 192,06	1565,847/ 7,5 = 208,77

Сечение 3-3 - стена самонесущая

F₃ = 0; h_зд = 2,8*3 = 8,4 м.

N^II = 0,64×h_зд×18 = 0,64*8,4*18 = 96,768 кН;

N^I = N^II×1,2 = 116,122 кН

Сбор нагрузок на покрытие: