Определение наименований песчаных грунтов

Введение

В данном курсовом проекте нужно рассчитать и запроектировать фундаменты под производственное здание в городе Горки. Данное здание представляет собой одноэтажное каркасное здание. Здание имеет следующие размеры в осях: длина – 48м; ширина –33м.

Колонны для данного здания запроектированы сборными железобетонными сечением 600х400 мм, под них запроектированы фундаменты стаканного типа. В качестве наружных стен основного корпуса выбраны навесные керамзитобетонные панели толщиной 350 мм.

Инженерно—геологические условия площадки определялись по трем пробуренным скважинам.

Оценка инженерно-геологических условий площадки

Инженерно-геологические условия строительной площадки представляются по данным буровых скважин.

Оценку инженерно-геологических условий строительной площадки начинают с построения инженерно-геологического разреза. По данным колонок скважин (скважин должно быть минимум три) строится инженерно-геологический разрез (см. графическую часть) в масштабах: вертикальном- 1:100, горизонтальном- 1:300. При построении геологического разреза указывается граница каждого слоя грунта, проставляются отметки каждого слоя, наносятся отметки уровня грунтовых вод по каждой из скважин. Чтобы наглядно представить особенности каждого слоя грунта, справа от геологического разреза строится эпюра табличных значений R_o по вертикали.

В данном курсовом проекте, исходя из предварительного изучения данных, на проектирование скважины прошли пять слоёв грунта. По этим данным можно определить, что под растительным слоем идет песок пылеватый, затем идет песок мелкий, а затем слой суглинка магкопластичного и слой глины полутвердой. Отметки устьев скважин, мощность каждого из слоев, отметки уровня грунтовых вод по каждой скважине приведены в задании на проектирование.

Анализ грунтовых условий строительной площадки

Определение наименования пылевато-глинистого грунта

№ слоя	ρs,,г/см3	ρ, г/см3	W, %	WL, %	WP, %
4(108)	2,73	1,82	25,7		18,5
5(107)	2,73	1,89			30,1

Таблица 1 – Исходные данные

 

 

Определим основные показатели пылевато-глинистых грунтов для четвертого слоя (108).

Число пластичности:

I_P=w_L-w_P. (1)

где W_L и W_p – влажность на границе текучести и границе раскатывания соответственно.

I_P =29-18,5=10,5%

Так как 7<I_p=10,5<17,то данный грунт является суглинком.

Показатель текучести:

(2)

Так как 0 > I_L= 0,69 то данный грунт является суглинком мягкопластичным.

Степень влажности

(3)

где е – определяется по формуле (4)

r_w=1г/см³ – плотность воды

(4)

где p_d -определяется по формуле (5)

(5)

При е=0,89 для суглинка R₀=184,73 кПа; с_n=16,8; j_n =18,2⁰; Е_n =13,8 МПа.

Результаты расчётов заносим в таблицу 3.

Определим основные показатели пылевато-глинистых грунтов для пятого слоя (107).

Число пластичности:

I_P =53-30,1=22,9%

Так как I_p=10,5>17, то данный грунт является глиной.

Показатель текучести:

Так как 0 < I_L= 0,17 <0,25 то данный грунт является глиноq полутвердой.

p_d -определяется по формуле (5)

При е=0,94 для суглинка R₀=259,67 кПа; с_n=41,6; j_n =16,2⁰; Е_n =15,3 МПа.

Результаты расчётов заносим в таблицу 3.

Определение наименований песчаных грунтов

Наименование песчаного грунта определяется по гранулометрическому составу в соответствии с таблицей 2. Для этого последовательно суммируются содержания фракций, сначала крупнее 2 мм, затем - крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимаем по первому удовлетворяющему показателю их расположения в таблице 2 [1].

 

Таблица 2 - Исходные данные

№ слоя	Гранулометрический состав в процентах, при их размерах	Физическая характеристика
2-1	1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05	0,05-0,01	ρs, г/см3	ρ, г/см3	W, %
2(49)	-		21,2	37,4	29,2	4,2	2,66	1,67	10,2
3(48)	-		36,5		15,5		2,66	18,2	12,1

Слой № 2 (47):

частиц > 2мм 0% < 25%;

частиц > 0,5мм 8% < 50%;

частиц > 0,25мм 8+21,2=29,8% < 50%;

частиц > 0,1мм 29,8+37,4=67,2 < 75%;

Так как частиц > 0,1мм менее 75%, то данный грунт по гранулометрическому составу является песком пылеватым.

 

Устанавливаем плотность сложения по коэффициенту пористости е и таблице 3 [1].

г/см³.

.

Таким образом, при 0,6 < е =0,75 < 0,8 имеем песок средней плотности. Определим степень влажности грунта

так как 0< S_r=0,36< 0,5 имеем песок маловлажный.

 

По таблицам 4,5[1] определим механические характеристики грунта:

R₀=250 кПа; с_n=2 кПа; φ_n=26; Е_n=11 МПа.

Результаты расчётов заносим в таблицу 3.

 

 

Слой № 3 (48):

частиц > 2мм 0% < 25%;

частиц > 0,5мм 10% < 50%;

частиц > 0,25мм 10+36,5=46,5% < 50%;

частиц > 0,1мм 34+46,5=80,5 > 75%;

Так как частиц > 0,1мм более 75%, то данный грунт по гранулометрическому составу является песком мелким.

 

Устанавливаем плотность сложения по коэффициенту пористости е и таблице 3 [1].

г/см³.

.

Таким образом, при 0,6 < е =0,64 < 0,75 имеем песок средней плотности. Определим степень влажности грунта

так как 0,5< S_r=0,503< 0,8 имеем песок влажный.

 

По таблицам 4,5[1] определим механические характеристики грунта:

R₀=300 кПа; с_n=2,2 кПа; φ_n=32,4; Е_n=21 МПа.

Результаты расчётов заносим в таблицу 3.

Таблица 3 - Физико-механические свойства грунтов.

№слоя	Наименование грунта	Мощность слоя	Физическая характеристика	Прочностная и деформационная характеристики
ρ т/м3	ρs т/м3	ρd т/м3	W%	WL%	Wp%	Ip	IL	е	Sr	cn кПа	φn	Ro кПа	En МПа
g, кН/м3	gs, кН/м3	gd, кН/м3
	Растительный слой	0,3	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
	Песок пылеватый	1,2	1,67	2,66	1,52	10,2	-	-	-	-	0,75	0,36
16,7	16,6	15,2
	Песок мелкий	3,3	1,82	2,66	1,62	12,1	-	-	-	-	0,64	0,503	2,2	32,4
18,2	26,6	16,2
	Суглинок магкопластичный		1,82	2,73	1,45	25,7		18,5	10,5	0,69	0,89	-	16,8	18,2	184,73	13,8
18,2	27,3	14,5
	Глина полутвердая	4,9	1,89	2,73	1,42			30,1	22,9	0,17	0,94	-	41,6	16,2	259,67	15,3
18,9	27,3	14,2

3 Расчет и конструирование фундаментов по выбранным вариантам