Инженерно-геологический разрез строительной площадки

Оценка конструктивной характеристики здания или сооружения.

Каркас монтажного цеха принят с металлическими колоннами стропильными балками пролетом 6 м, 18м с уклоном кровли 1-2%. Покрытие состоит из сэндвичпанелей по прогонам,. Наружные стены ж/б панели толщиной 300 мм, опираются на фундаментые балки. Здание имеет цокольный этаж отметка пола -2,600

Здание с полным стальным каркасом.

Исходный данный

 

· Район строительства – г. Екатеринбург площадка №6

· Проектируемае здание- Монтажный цех (сооружение №24)

· Время производства работ нулевого цикла ¾ декабрь

· Нагрузка на расчетный фундамент

· N = 750 кН M=30 кН*м

Рис. 1. План строительной площадки

 

Таблица № 1. Литологическое описание слоёв по скважинам

Номер слоя	Глубина. м	Скважина № 1	Скважина № 2	Скважина № 3
	от	до
		0.15	Почв-раст. слой	Почв-раст. слой	Почв-раст. слой
	0.25	1,8	Торф	Торф	Торф
	1,8	4,5	Глина	Глина	Глина
	4,5	8,6	Глина	Глина	Глина
	8,6		Суглинок	Суглинок	Суглинок
Уровень грунтовых вод обнаружен на глубине 0,5 м.

 

Таблица №2. Таблица физико-механических свойств грунтов

№ слоя (ИГЭ)	Глубина взятия проб. м	Уд.вес. мин-х частиц γs. кН/м3	Уд.вес. грунта γ. кН/м3	Влаж-ность W. %	Границы пластичности	Удельное сцеплении С. МПа	Угол внутр. трения φ. град	Компресс. Модуль деф Eк МПа	Коэф. фильтрации К. м/сут
WL. %	WP. %
		14.2	12.3		-	-			0.8	6.8
		27.4	19.3				0.05		1.9	0.004
		27.2	19.7				0.06		2.6	0.003
		26.8	19.4				0.04		4.8	0.000005

 

Рис. 2. План проектируемого здания

Оценка геологических и гидрогеологических условий строительной площадки

Определение физико-механических характеристик грунтов

Для классификации грунтов и дальнейших расчетов необходимы следующие физические характеристики грунтов:

ρ = γ/g – плотность грунта (g = 9,8 м/с²);

ρ_s = γ_s/g – плотность твердых частиц грунта (g = 9,8 м/с²);

ρ_d = ρ/(1 + w) – плотность сухого (скелета) грунта;

n = 1 – ρ_d/ρ_s – пористость грунта;

e = n/(1 – n) – коэффициент пористости грунта;

S_r = w·γ_s/(e·γ_w) – степень влажность грунта (γ_w = 10 кН/м³ удельный вес воды);

J_p = w_L – w_p – число пластичности (для глинистых грунтов);

J_L = (w – w_p)/(w_L – w_p) – показатель текучести (для глинистых грунтов);

γ_sb, = (γ_s – γ_w)/(1 + e) – удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды (при наличии в грунте подземных вод).

m_v = m_o/(1+ е_о)- коэффициент относительной сжимаемости:

E = β/ m_v модуль деформации

где β = 1- 2n² /(1- n) – безразмерный коэффициент, принимаемый для упрощения расчётов;

n - коэффициент Пуассона, определяемый по СниП 2.02.01 – 83 «Основания зданий и сооружений», принимаемый равным: 0,27 - для крупнообломочных грунтов;0,30 - для песков и супесей; 0,35 - для суглинков;0,42 - для глин.

1 слой - заменяется насыпным грунтом (песок мелкий)с характеристиками грунта y=16,5кН/м3

2 слой. Торф- заменяется насыпным грунтом (песок мелкий)с характеристиками грунта y=16,5кН/м3

ρ = γ/g =12.3/9.8=1.26т/м3

ρs = γs/g = 14.2/9.8=1.45т/м3

ρd = ρ/(1 + w) = 1.255/(1+32/100)=0.95т/м3

n = 1 – ρd/ρs = 1–0.95/1.45=0.34

e = n/(1 – n) = 0.34/(1–0.34)=0.52

Sr = w·γs/(e·γw) = (32/100)·14.2/(0.52·10)=0.87 - Насыщенные водой (0.8-:-1) табл. Б.17

γsb. = (γs – γw)/(1 + e) = (14.2–10)/(1+0.52)=2.76кН/м3

E= 0.8 мПа,

торф грунт заменяется насыпным грунтом (песок мелкий)с характеристиками грунта y=16,5кН/м3

 

3 слой.

ρ = γ/g =19.3/9.8=1.97т/м3

ρs = γs/g = 27.4/9.8=2.8т/м3

ρd = ρ/(1 + w) = 1.97/(1+25/100)=1.58т/м3 -

n = 1 – ρd/ρs = 1–1.576/2.8=0.44

e = n/(1 – n) = 0.437/(1–0.437)=0.78

Sr = w·γs/(e·γw) = (25/100)·27.4/(0.78·10)=0.88 - Насыщенные водой (0.8-:-1) табл.Б.17 ГОСТ 25100-95

Jp = WL – Wp = (42–14)/100=0.28

JL = (w – wp)/(wL – wp) = (25–14)/(42–14)=0.39 - тугопластичные (0.25<Il<0.5) табл.Б.14 ГОСТ 25100-95

γsb. = (γs – γw)/(1 + e) = (27.4–10)/(1+0.78)=9.78кН/м3

v=0.42 глины

ф=17МПА

E=mk*E=5.85·1.9=11.11 мПа, где mk=5.85 табл. 5,1 СП

Глина тугопластичная

 

 

4 слой.

ρ = γ/g =19.7/9.8=2.01т/м3

ρs = γs/g = 27.2/9.8=2.78т/м3

ρd = ρ/(1 + w) = 2.01/(1+22/100)=1.65т/м3 -

n = 1 – ρd/ρs = 1–1.648/2.776=0.41

e = n/(1 – n) = 0.406/(1–0.406)=0.68

Sr = w·γs/(e·γw) = (22/100)·27.2/(0.68·10)=0.88 - Насыщенные водой (0.8-:-1) табл.Б.17 ГОСТ 25100-95

Jp = wL – wp = 35–15=20

JL = (w – wp)/(wL – wp) = (22–15)/(35–15)=0.35 - тугопластичные (0.25<Il<0.5) табл.Б.14 ГОСТ 25100-95

γsb. = (γs – γw)/(1 + e) = (27.2–10)/(1+0.68)=10.24кН/м3

E=mk*E=6·2.6=15.6 мПа, где mk=6.00 табл. 5,1 СП

Глина тугопластичная

 

5 слой

ρ = γ/g =19.4/9.8=1.98т/м3

ρs = γs/g = 26.8/9.8=2.73т/м3

ρd = ρ/(1 + w) = 1.98/(1+22/100)=1.62т/м3 -

n = 1 – ρd/ρs = 1–1.62/2.73=0.41

e = n/(1 – n) = 0.41/(1–0.41)=0.69

Sr = w·γs/(e·γw) = (22/100)·26.8/(0.695·10)=0.85 - Насыщенные водой (0.8-:-1) табл.Б.17 ГОСТ 25100-95

Jp = wL – wp = 33–19=14

JL = (w – wp)/(wL – wp) = (22–19)/(33–19)=0.21 - полутвердые (0<Il<0.25) табл.Б.14 ГОСТ 25100-95

γsb. = (γs – γw)/(1 + e) = (26.8–10)/(1+0.695)=9.91кН/м3

v=0.35 суглинки

E=mk*E= 4.28·4.8=20.54 мПа, где mk= 4.28 табл. 5,1 СП

Суглинок полутвердый

 

 

 

Инженерно-геологический разрез строительной площадки

 

Рис. 2. Инженерно-геологический разрез

Заключение по строительной площадке.

Строительная площадка имеет спокойный рельеф. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов.

1 слой – Почвенно-растительный слой мощностью 0,25 м не может служить в качестве естественного основания фундамента.

2 слой - Торф, с модулем деформации Е= 0,8МПа. не может служить естественным основанием. Торф- заменяется насыпным грунтом (песок мелкий)с характеристиками грунта y=16,5кН/м3

3 слой - Глина тугопластичная с модулем деформации Е = 11,11 МПа. Может служить естественным основанием.

4 слой - Глина тугопластичная с модулем деформации Е = 15,6МПа. Может служить естественным основанием.

5 слой - Суглинок полутвердыес модулем деформации Е = 20,544 МПа. Может служить естественным основанием.

 

Для окончательного определения вида фундамента рассчитаем три варианта устройства фун­дамента и сравним их по технико-экономическим показателям.

 

К расчёту приняты: 1. фундамент мелкого заложения, отдельно стоящий под колонны;

2. свайный фундамент на забивных железобетонных сваях;

В каркасе здания предусмотрены дополнительные связи, что определяет жёсткую схему рас­чёта.