ПЗ_Основ-я_и_фунд-ты

МИНИСТЕРСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДонГТУ

Кафедра строительных конструкций

Пояснительная записка

к курсовому проекту: «Основания и фундаменты»

Алчевск, 2010

Содержание

Исходные данные

1.Оценка инженерно-геологических условий площадки

2.Сбор нагрузок

3.Определение глубины заложения фундамента

4.Определение ширины подошвы фундамента

5.Расчет сваи

6.Определение осадки для фундаментов мелкого заложения

7.Проверка фундамента мелкого заложения на опрокидывание Список используемой литературы

2

Исходные данные

Площадка строительства - №3 Этажность – 3 эт.

Шаг несущих стен – 5.6 м Материал стен: крупные блоки =1600 кг/м3 Толщина стен:

наружные: крупные блоки – 0.5 м внутренние: крупные блоки – 0.3 м

Конструктивные особенности: здание с подвалом

3

1. Определяем физико-механические характеристики грунта

а) Гранулометрический состав:

№	Глубина			Размеряя частиц, в мм, содержание в, %
скважины	отбора	более	5,0-		2,0-	1,0-	0,5-	0,25-	0,10-	0,05-	0,01-	менее
		5,0	2,0		1,0	0,5	0,25	0,10	0,05	0,01	0,001	0,001
1,2	2,0	0	0		0,5	2,0	5,0	20,0	15,0	10,0	29,0	15,5
1-3	4,5	0	0		2,0	8,0	10,0	15,0	10,0	20,0	27,0	8,0
1,2	6,0	0	0		4,0	10,0	10,0	30,0	8,0	7,0	19,0	2,0
1,3	7,8	0	2,0		5,0	10,0	23,0	40,0	6,0	10,0	4,0	0
1,3	9,8	0	0		0	1,0	3,0	9,0	15,0	25,0	27,0	20,0

б) Физико-механические характеристики грунта:

		Плотность,				Влажность грунта, д.е.					Коэффициент
	Глубина	г/см 3
Скважина	отбора	грунта		минераль			на границе		Фильтрации
	образца,	природ-		ных		природ-		раскатыва
	h, м	ного,	,	частиц,		ного, W,	текучести,	ния,	K	ф	10 4	,	уплотнения,
					3	д.е.	WL , д.е.						а, кПа
		г/см 3		s , г/см				Wp ,д.е.	в см/сут
1,2	1,5	1,86		2,71		0,22	0,32	0,19	0,0020				1,8 10 3
1-3	3,5	1,87		2,70		0,28	0,32	0,18	0,0060				1,5 10 3
1,2	6,0	2,00		2,67		0,19	0,21	0,16	0,4000				10,0 10 3
1,3	9,0	1,98		2,66		0,25	0,00	0,00	50,000				0,7 10 4
1,3	13,0	2,00		2,74		0,27	0,43	0,23	0,0003				0,8 10 4

Литологический разрез по скважинам

			Глубина		Абсолют
	Геоло-	Абсо-	от	Мощно	ная	Глубина	Условное	Визуальное
	гичес-	лютная	поверхно		отметка	отбора		описание
				сть слоя,			обозначен
	кий	отметка,	сти до		уровня	образца,		литологичес
				м			ие грунта
	возраст	м	подошвы		подземных	м		кого разреза
			слоя, м		вод, м
	1	2	3	4	5	6	7	8
			Скважина №1 – отметка поверхности земли112,5 м
		112,2	0,3	0,3	-	-		Почвенно -
								растительный
								слой
		110,5	2,0	1,7	1,5	9,0		Суглинок
								светло бурый
								пластичный
								4

	106,2	7,3	3,5	-	-		Супесь зелено
							бурая текучая
							Песок зелено
							юурый, мелкий
	102,7	9,8	2,5	-	9,0		средней
							плотности,
							насыщенный
							водой
	97,5	15,0	5,2	-	13,0		Глина бурая
							пластичная
		Скважина №2– отметка поверхности земли113,0 м
							Почвенно -
	112,6	0,4	0,4	-	-		растительный
							слой
							Суглинок
	110,5	2,5	2,1	-	1,5		светло бурый
							пластичный
	105,6	7,4	2,2	-	6,0		Супесь зелено
							бурая текучая
							Песок зелено
							юурый, мелкий
	103,0	10,0	2,6	-	-		средней
							плотности,
							насыщенный
							водой
	98,0	15,0	5,0	-	13,0		Глина бурая
							пластичная
		Скважина №3– отметка поверхности земли112,7 м
							Почвенно -
	112,3	0,4	0,4	-	-		растительный
							слой
							Суглинок
	110,5	2,2	1,8	-			светло бурый
							пластичный
	108,1	4,6	2,4	108,3	3,5		Супесь зелено
							бурая текучая
							Песок зелено
							юурый, мелкий
	103,1	9,6	5,0	-	9,0		средней
							плотности,
							насыщенный
							водой
	97,7	15,0	5,4	-	13,0		Глина бурая
							пластичная

5

1) На основании приведенных в задании характеристик грунта, используя ГОСТ 25100-82, необходимо определить вид грунта каждого слоя. При этом вид песчаного грунта определяем по гранулометрическому составу, используя таблицу 1.

Табл.1.

	Грунты	Размеры частиц, мм	Процесс массы
			воздушно-сухого грунта
	Песок: гравелистый	d > 2,00	> 25
	крупный	d > 0,50	> 50
	средней крупности	d > 0,25	> 50
	мелкий	d > 0,10	75
	пылеватый	d > 0,10	< 75

Вид пылевато-глинистых грунтов определяем по числу пластичности I p , используя табл.2. Число пластичности определяем по формуле.

I L ,

(1)

Где L - влажности на границе текучести; - влажность на границе пластичности

(раскатывания).

Вид пылевато-глинистых грунтов

Таблица2

Вид грунтов	Число пластичности I ,%
Супеси	1 I 7
Суглинки	7 I 17
Глины	I 17

2) Необходимо найти показатель текучести I L пылевато-глинистых грунтов по формуле:

	I L		P			,	(2)
			L		р

где - природная влажность грунта; L - влажность на границе текучести; P - влажность на границе пластичности.

По показателю текучести делаем вывод о наименовании пылевато-глинистого грунта, используя таблицу 3 (МУ 513)

1.1 Определяем вид пылевато-глинистого грунта по числу пластичности:

		I P WL WP , д.е.
где WL	- влажность на границе текучести, WP - влажность на границе раскатывания.
I P 1,2 = 0,32-0,19=0,13 д.е.		суглинки
I P 1 3 = 0,32-0,18=0,14 д.е.		суглинки
I P 1,2	= 0,21-0,16=0,05 д.е.	супеси
I P 1,3	= 0 д.е.	пески
		6

I P 1,3 = 0,43-0,23=0,2 д.е.

глины

1.2. Находим показатель текучести I L пылевато-глинистых грунтов по формуле:

I L W WP , д.е.

WL WP

где W - природная влажность грунта,

WL - влажность на границе текучести,

WP - влажность на границе пластичности (раскатывания).

I L			0,22 0,1				0,23 д.е.			суглинки твердые
1,2			0,13
I L				0,28 0,18					0,71 д.е.	суглинки мягкопластичные
1 3			0,14
I L						0,19 0,16			0,6 д.е.	супеси пластичные
1,2			0,05
I L1,3					0,27 0,23				0,2 д.е.	глины полутвердые
			0,2

1.3. Определяем коэффициент пористости каждого вида грунта по формуле:

e s (1 W ) 1, д.е.

где s - плотность частиц грунта,- плотность грунта.

e			27,1				(1 0,22) 1 0,78 ,			д.е.
1,2		18,6
e				27,0					(1 0,28) 1 0,85 ,	д.е.
1 3		18,7
e			26,7					(1 0,19) 1 0,59 ,		д.е.
1,2		20
e			26,6				(1 0,25) 1 0,68 ,			д.е.	пески мелкие средней плотности
1,3		19,8
e			27,4				(1 0,27) 1 0,74 ,			д.е
1,3		20

1.4. Находим степень влажности грунта S r по формуле:

Sr s W , д.е.

w e

где w - плотность воды,

е – коэффициент пористости грунта природного сложения.

7

Sr1,2				27,1 0,22				0,76 ,		д.е.	суглинки влажные
				10 0,78
Sr1 3					27,0 0,28				0,89	, д.е.	суглинки насыщенные водой
					10 0,85
Sr1,2				26,7 0,19				0,86 ,		д.е.	супеси насыщенные водой
				10 0,59
Sr1,3			26,6 0,25				0,98 ,			д.е.	пески насыщенные водой
				10 0,68
Sr1,3			27,4 0,27					1, д.е.			глины насыщенные водой
				10 0,74

1.5. Определяем плотность грунта в сухом состоянии d по формуле:

d				,	кН
			W		м3
	1

где - плотность грунта,

W - природная влажность грунта.

d							18,6		15,25 ,				кН			,
	1,2			1			0,22						м3
d							18,7			14,61	,			кН			,
	1 3				1 0,28									м3
d							20		16,81 ,			кН				,
	1,2			1			0,19					м3
d							19,8		15,84 ,			кН				,
	1,3			1			0,25						м3
d							20		15,75 ,				кН			.
	1,3			1			0,27						м3

1.6. Определяем плотность песчаного грунта с учетом взвешивающего действия воды по формуле:

	sb	s 1			,	кН
		1	e			м3

sb1,2		27,1 1			14,66 ,		кН		,
		1 0,78					м3
sb1 3			27,0 1			14,05 ,		кН		,
								м3
		1 0,85
sb1,2		26,7 1			16,16 ,		кН		,
		1 0,59					м3
sb1,3		26,6 1			15,24 ,		кН		,
		1 0,68					м3
sb1,3		27,4 1			15,17 ,		кН		,
		1 0,74					м3

8

1.7. Находим коэффициент пористомти пылевато-глинистых грунтов при его влажности на границе текучести по формуле:

eL s WL , д.е.

w

где eL - коэффициент пористости при влажности крунта на границе текучести.

eL									27,1							0,32 0,87 , д.е.
1,2									10
eL											27		0,32 0,86 , д.е.
1 3									10
eL									26,7								0,21 0,56 , д.е.
1,2									10
eL									26,6							0 0 , д.е.
1,3									10
eL									27,4							0,43 1,18 , д.е.
1,3									10
1.8.Определяем																									показатель I ss для		предварительного вывода о возможной
просадочности или набухания грунта при замачивании
																										I ss			eL e
																													1 e
I ss1,2											0,87 0,78														0,05
												1 0,78
I ss1 3												0,86 0,85													0,01
												1 0,85
I ss1,3											1,18 0,74												0,25
												1 0.74
1.9. Определяем модуль деформации по формуле:
																										E	(1 e)			, кПа
																												a
Где а – коэффициент уплотнения,
е - коэффициент пористости.
E								(1 0,78)													988,89 ,					кПа ,
1,2					1,8 10 3
E										(1 0,85)												1233 ,33 , кПа ,
	3
1									1,5 10 3
E								(1 0,59)													1590 , кПа ,
1,2					1,0 10 3
E						(1 0,68)																24000 ,				кПа ,
1,3					0,7 10 4
E						(1 0,74)															21750 ,					кПа.
1,3						0,8 10 4
																												9

1.10. Определяем значение удельного сцепления Сn и угол внутреннего трения n ,град

Сn 1,2 =25 кПа,	n		= 23, град,
	1,2
Сn 1 3 =16 кПа,	n			= 16, град,
	1 3
Сn 1,2 =15 кПа,	n		= 26, град,
	1,2
Сn 1,3 = 2 кПа,	n	= 32, град,
	1,3
Сn 1,3 =54 кПа,	n		= 19, град.
	1,3

Вывод:

1 слой – почвенно-растительный

2

слой – суглинки твердые ( Сn=25 кПа, φn=23 ,

Sr 0,76 д.е.,

Il

0, 23 , I P =0,13д.е.

Е 988,89кПа , e 0,78 д.е.). Отбор на глубине 1,5 м.

3

слой – суглинки мягкопластичные, насыщенные водой ( С = 16кПа,

φ =16

, I

L

0,71 д.е.,

n

n

I P = 0,14 д.е., Sr 0,89 д.е.,

e 0,85 д.е.,

Е 1233,33кПа ). Отбор на глубине 3,5 м .

4

слой – супеси пластичные, насыщенные водой ( Сn = 15кПа, φn=26 ,

IL 0, 6 д.е., I P =0,05 д.е.,

Sr 0,86 д.е., e 0,59 д.е, Е 1590кПа ). Отбор на глубине 6,0 м.

5 слой – пески средней плотности (С = 2кПа, φ =32 ,

S

r

0,98

д.е.,

Е 24000кПа , e 0,68 д.е.).

n

n

Отбор на глубине 9,0 м .

6

слой – глины полутвердые, насыщенные водой (С = 54кПа, φ =19 ,

I

L

0,2

д.е.,

n

n

I P = 0,2 д.е.,Sr 1 д.е., e 0, 74 д.е, Е 21750кПа ). Отбор на глубине 13 м .

2. Определение нагрузок и воздействий на фундаменты и основания

Стены здания крупноблочные γ=1600 кг/м3, толщина наружных стен первого этажа

0,5 см, внутренних – 0,3 см. Высота этажа 3 м.

10