Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства и несущей способности грунта. Определение нагрузок на фундамент. Проектирование и расчёт фундаментов мелкого заложения: ленточных, столбчатых и свайных. Прогнозирование осадки фундаментов.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кафедра «Автомобильные дороги, основания и фундаменты»Коэффициент пористости (е) определим по формуле: где - GS - удельный вес твердых частиц, тс/м3. Число пластичности: Так как Jp = 24% ?17%, то грунт относится к глине. Определим коэффициенты относительной сжимаемости, бокового расширения и модуль деформации: Для глины твердой коэффициент Пуансона ? = 0.10/4 Модуль деформации выражается из формулы (1.4): 1.4 Уточнение наименования суглинка №44 Определим коэффициенты относительной сжимаемости, бокового расширения и модуль деформации: Коэффициент бокового расширения грунта вычислим по формуле(1.3), зная, что = 0,40 для глины текучепластичной: , Коэффициент относительной сжимаемости по формуле (1.5), Модуль деформации определим из формулы (1.4): Сводные значения физико-механических характеристик грунтов представлены в таб.4.Вертикальное нормальное напряжение от собственного веса грунта определяется по формуле Природное давление грунта в т.2: По формуле (9) на глубине в т.2 получим: . Удельный вес грунта слоя 2 с учетом взвешивающего действия воды будет равен (10) в т.3 получим: Слой 3 - глина твердая с По формуле (9) на глубине Удельный вес грунта слоя 3 с учетом взвешивающего действия воды будет равен (10) в т.4 получим природное давление грунта: Слой 4 - суглинок текучепластичный с .Расчетное сопротивление грунта определяют по формуле: где - коэффициент, зависящий от вида грунта; коэффициент, зависящий от вида грунта и соотношения длины и ширины сооружения; усредненное значение удельных весов грунта ниже подошвы фундамента на глубину, равную половине ширины фундамента 0,5b, определяемое по формуле: - то же, залегающих выше подошвы фундамента, СІІ - удельное сцепление грунта, КПА. d1 - глубина заложения фундамента от уровня планировки для зданий без подвала или от пола подвала для зданий с подвалом. где hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; , Таким образом, для супеси по формуле (10) расчетное сопротивление будет равно: Принимаем ширину подвала В<20м, поэтому глубина подвала db1 = 2,0 м hs = d-dв-hcf = 0,3 м1 Супесь текучая 114 23216 Грунт несущий 2 Песок мелкий 365 25242 Грунт несущий 3 Глина твердая 658 27943 Грунт несущий 4 Суглинок текучепластичный 265 2044 Грунт несущий Сбор нагрузок - определение количества и значение всех нагрузок и воздействий, передаваемых фундаментом через его подошву на основание.Нагрузки Нормативная нагрузка Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка На единицу площади, КН/м2 От грузовой площади, КН На единицу площади, КН/м2 От грузовой площади, КН 1.1 От плит междуэтажных перекрытий (l1/2) * 1п.м. 1.2 От плиты покрытия (l1/2) * 1п.м. 2.1 На междуэтажные перекрытия (l1/2)*1п.м.Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. (3,1) где: Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНИП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства; (3,2) где: dfn - нормативная глубина промерзания, определяемая по формуле(3,1). kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений - kh = 0,7 (Таблица 12,1 СП 50-101-2004)[3]. Примем плиту марки Ф 10, тогда нормативная нагрузка от веса фундамента составит: Интенсивность давления грунта на подпорную стенку определяется: , где L - высота подпорной стенки, с учетом фиктивного слоя, м; При расчете по деформациям вначале проверяется способность основания выдержать давление от фундамента: Затем определяют осадку фундамента и сравнивают ее с допустимой: Определяем расчетное сопротивление грунта на глубине 3,5 м (песок мелкий, плотный, насыщенный водой): При b = 1.0 м, d = 3,5 м, db1 = 2.0 м, = 1,3, = 1,3 из условия, что соотношение длины и высоты сооружения равно = 1,3.Метод эквивалентного слоя базируется на теории линейно деформированного полупространства, значительно упрощает технику расчета осадок и имеет следующие допущения: - деформация грунта пропорциональна действующему напряжению; Величина конечной осадки по методу эквивалентного слоя определяется по формуле · hэ-мощность эквивалентного слоя грунта так как согласно формуле: где Av ? w = 1,62 - значение, принятое по таблице, оно зависит от коэффициента Пуассона ? = 0,25 и ? = l / b = 2,38.
План
Содержание
1. Исходные данные
2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
2.1 Привязка зданий к скважинам и уточнение свойств грунтов
2.2 Оценка несущей способности грунта
2.3 Определение расчетных сопротивлений грунта
3. Определение нагрузок на фундамент
4. Проектирование и расчет фундаментов мелкого заложения
4.1 Определение глубины заложения фундаментов
4.2 Расчет ленточного фундамента
4.3 Определение осадки ленточного фундамента методом эквивалентного слоя
4.4 Прогнозирование осадки ленточного фундамента во времени
4.5 Расчет столбчатого фундамента
4.6 Проверка достаточности размеров подошвы фундамента при наличии подстилающего слоя слабого грунта
4.7 Определение осадки столбчатого фундамента методом послойного суммирования
5. Проектирование и расчет свайных фундаментов
5.1 Расчет ленточного свайного фундамента
5.2 Определение осадки свайного ленточного фундамента
5.3 Расчет свайного куста под колонну
5.4 Определение осадки свайного столбчатого фундамента
Список литературы
Чертеж - 1 лист
1. Исходные данные
Таблица 1
№ вар. Район строительства Наименование № грунтов с поверхностью вглубь Мощность слоя, м Расстояние от поверхности природного рельефа до уровня грунтовых вод hw, м h1 h2 h3 h4
14 г. Н. Новгород 29 17 62 44 2,9 1,7 2,0 1,2 3,2
Таблица 2
№ вар. l1 l2 l3 h1 h2 n Нормативная нагрузка, КПА
Постоянные Временные
q1 q2 q1 q2
14 5,7 3,2 6,4 4,2 3,0 7 2,0 3,0 По СНИП 2,0
Таблица 3
Нормативные значения физико-механических характеристик грунтов
№ п/п Наименование грунта Удельный вес ?, КН/м? Удельный вес частиц ?s, КН/м? Влажность природная ?, % Коэф. сжимаемости мс, 1/КПА Модуль деформации E, КПА Коэффициент фильтрации Кф, м/с Угол внутреннего трения ?, град Сцепление С, КПА-1 Влажность на границе текучести ?L, % Влажность на границе раскатывания ?p, % Мощность пластов грунта h, м
