Грунты и основания
Работа из раздела: «
Геология»
Министерство Образования Республики Беларусь
Белорусская Государственная Политехническая Академия
Кафедра: «Геотехника и экология в строительстве»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Расчет и конструирование фундаментов.
Выполнил: _____________.
Гр.112429 СФ
Проверил: Никитенко М.И.
Минск 2001
Содержание
Введение 3
2. Фундаменты мелкого заложения на естественном основании 4
2.1 Анализ физико-механических свойств грунтов пятна застройки 4
2.2. Выбор глубины заложения подошвы фундамента 8
2.3. Выбор типа фундамента и определение его размеров 10
2.4. Вычисление вероятной осадки фундамента 12
3. Свайные фундаменты 14
3.1. Основные положения по расчету и проектированию свайных
фундаментов 14
3.2. Расчет и конструирование свайных фундаментов 15
3.3. Расчет основания свайного фундамента по деформациям 18
3.4. Вычисление вероятной осадки свайного фундамента. 20
3.5. Устройство ограждающей стенки. 22
[pic]3.6. Последовательность выполнения работ на строительной площадке.
23
Введение
В данном курсовом проекте по дисциплине Механика грунтов,
основания и фундаменты рассчитаны и запроектированы фундаменты
мелкого заложения и свайные фундаменты. Приведены необходимые данные
по инженерно-геологическим изысканиям, схемы сооружений и
действующие нагрузки по расчетным сечениям. Расчет оснований и
фундаментов произведен в соответствии с нормативными документами
СниП 2.02.01-83 Основания и фундаменты
СниП 2.02.03-85 Свайные фундаменты
СниП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции
2. Фундаменты мелкого заложения на естественном основании
2.1 Анализ физико-механических свойств грунтов пятна застройки
Исходные данные для каждого из пластов, вскрытых тремя
скважинами:
Таблица 1
|Номер|Мощность |Плотнос|Плотнос|Влаж-|Пределы |Угол |Удельно|
|пласт|пласта по |ть |ть |ность|пластичност|внутренне|е |
|а |скважинам |частиц |грунта | |и |го |сцеплен|
| | |грунта |(, |W,% | |трения |ие |
| | |(s , |т/м3 | | |(( | |
| | |т/м3 | | | | |С , кПа|
| | | | |
| |1 |2 |3 |
| |2.67 |2,68 |2,65 |
|Плотность частиц грунта (s , т/м3 | | | |
| |2,1 |2,03 |2,08 |
|Плотность грунта (, т/м3 | | | |
| |8 |22 |17 |
|Природная влажность W , % | | | |
| |0,55 |0,97 |0,92 |
|Степень влажности Sr | | | |
| |- |10 |- |
|Число пластичности Jp | | | |
| |- |0,7 |- |
|Показатель текучести Jl | | | |
| |0,39 |0,61 |0,49 |
|Коэффициент пористости е | | | |
| |Песок |Суглинок |Песок |
|Наименование грунта и его физическое |гравелис|мягкопласти|пылеваты|
|состояние |тый |чный |й |
| |плотный | |плотный |
| |40 |27 |29 |
|Угол внутреннего трения (( | | | |
| |- |13 |- |
|Удельное сцепление С , кПа | | | |
Определим модуль деформации:
[pic] кПа ,
[pic] кПа ,
[pic]кПа
( - коэффициент зависящий от коэффициента Пуассона (:
[pic]
Где e1 – начальный коэффициент пористости;
cc – коэффициент сжимаемости;
[pic]
e1 – коэффициент пористости при P1=100 кПа
e2 – коэффициент пористости при P2=200 кПа
e3 – коэффициент пористости при P3=300 кПа
0,56-0,525
Cс1= =0.000175 кПа
200
[pic]
0,48-0,457
Cс2= =0.000115 кПа
200
[pic]
Cс3= 0,349-0,327 =0.00011 кПа
200
[pic]
2.2. Выбор глубины заложения подошвы фундамента
Минимальную глубины заложения подошвы фундамента предварительно
назначают по конструктивным соображениям.
Глубина заложения подошвы фундамента из условий возможного
пучения грунтов при промерзании назначается в соответствии с табл.2
СНиП 2.02.01-83.
Если пучение грунтов основания возможно, то глубина заложения
фундаментов для наружных стен отапливаемых сооружений принимается не
менее расчетной глубины промерзания df , определяемой по формуле:
df=kh(dfn ,
где dfn – нормативная глубина промерзания
kh - коэффициент влияния теплового режима
здания
Принимаем глубину заложения фундамента d=1,5м. Планировку выполняем
подсыпкой грунта до отметки 209.000м и уплотнение его виброплащадкой до
плотности (=1,0т/м3.
[pic]
2.3. Выбор типа фундамента и определение его размеров
При расчете оснований по деформациям необходимо, чтобы среднее
давление Р под подошвой центрально нагруженного фундамента не
превышало расчетного сопротивления грунта R. Для внецентренно
нагруженного фундамента предварительно проверяются три условия:
PMAX(1.2R ; P0
Расчетное сопротивление грунта основания R в кПа определяется
по формуле:
[pic]
Где (c1 и (c2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по
табл.3
СНиП 2.02.01-83 или методическое пособие (прил14);
K=1- коэффициент зависящий от прочностных характеристик грунта;
M(, Mq, Mc – коэффициенты принимаемые по табл.4 СНиП 2.02.01-83
или методическое пособие (прил.15);
b - ширина подошвы фундамента, м;
db – глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола
подвала;
d| - глубина заложения фундамента бесподвальных помещений
KZ – коэффициент зависящий от прочностных характеристик грунта (
принимаем KZ=1 );
(((’- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов,
залегающих выше подошвы фундамента;
((( - то же для грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента,
кН/м3 ;
c(( - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего
под подошвой фундамента, кПа.
(с1=1,4 (с2=1,2; К=1;
М(=2,46; Мq=10,85; Mc=11,73;
Kz=1 т.к. b<10м
С||=0 кПа , т.к. песок.
db=0 , т.к. нет подвала. d1=1.5
Удельный вес грунта - (=((g=10((
( =(обр.зас=(обр.зас.*10=18кН/м3;
(1=2,1*10=21 кН/м3;
(2=2,03*10=20,3 кН/м3;
(3=20,8 кН/м3;
[pic] [pic]кПа
[pic]
[pic];
Давление под подошвой фундамента:
[pic]; [pic][pic]
Где: Р, Рmax, Pmin – соответственно среднее, максимальное и
минимальное давление на грунт под подошвой фундамента
No,(( - расчетная нагрузка на уровне отреза
фундамента, кН;
Mo,(( - расчетный изгибающий момент, кН(м;
d - глубина заложения фундамента, м;
(m – осредненный удельный вес - 20(22 кН/м3.
A – площадь подошвы фундамента, м2
W – момент сопротивления площади подошвы фундамента в направлении
действия момента, м3
Принимаем, что большая сторона фундамента равна a=1.1b, тогда
А=1.1b*b=1.1b2 и [pic]; (m=21 кН/м3; d=1,5м.
Находим значения Pmax, 1.2R при b=1;1,5; 2; 3; 4; и строим график
зависимости между b и Pmax,1.2R. Точка пересечения, дает нам искомую
величину b.
Pb=1.5max= [pic] кН;
1.2Rb=1м=141,094*1+590,59кПа
[pic] принимая b=1,6м, считаем А, W, Pmax, Pmin, и проверяем условия.
Условия соблюдаются при b=1,9; a=2,1; W=1,4; A=3,97
Pmax=378.423кН; < 1.2R=550кПа P=192.762кН; <
R=458кПа
Pmin=7,1кН; >0
[pic]
2.4. Вычисление вероятной осадки фундамента
Расчет осадки фундамента производится по формуле:
S 53.6кН. т.к. свая работает
на расстояние то её необходимо армировать стержнем, диаметр которого
определили из условия: [pic]
[pic]Принимаем арматуру (14 А III с площадью сечения As=1.539 cм2.
[pic]3.6. Последовательность выполнения работ на строительной
площадке.
[pic]В данном курсовом проекте рассматривается два фундамента:
[pic]столбчатый на естественном основании и ленточный свайный.
[pic]При проектировании столбчатого фундамента на естественном основании
проанализировав физико-механические свойства грунтов и построив геолого-
литологического разрез по линии 1-3 скважин определили, что после
подготовительных работ таких как расчистка строительной площадки от мусора,
деревьев и кустов, срезки и удаления растительного слоя производят
планировку строительной площадки бульдозером с поворотным отвалом, до
отметки 210.000м (от уровня моря). По контуру котлована выполняем приямки
для сбора и удаления атмосферных осадков с помощью насосов. Последующий
монтаж строительных конструкций таких как фундаменты, колонны, ограждающие
конструкции, стропильные фермы и плиты покрытия выполняются бригадами
монтажников с использованием монтажных кранов с телескопической стрелой на
пневмоколесном ходу. Обратную подсыпку выполняют бульдозерами и
последующую уплотнение грунта вибро-площадкой в частности в
рассматриваемом варианте – песок плотности (=1,0 т/м3.
[pic] По данным физико-механических свойств грунтов( вариант свайного
фундамента). Мы сделали вывод, что верхние слои грунта не могут не смогут
воспринимать нагрузку от тяжелой техники. Для монтажа конструкций
рекомендуется выполнять строительство в зимний период времени, или если это
невозможно то рекомендуется выполнить песчаную подсыпку, по ней ж/б плиты.
Забивку свай выполняют с помощью трубчатого дизель-молота марки С-859.
После проверки действительного отказа сваи выполняется ж/б ростверк по всем
требованиям расчетов и последующее возведение кирпичных стен. Обратную
подсыпку выполняют бульдозерами и последующую уплотнение грунта катками.
-----------------------
[pic]
[pic]
