Учреждение образования
Белорусский государственный университет транспорта
Факультет безотрывного обучения
Кафедра «Строительные конструкции, основания и фундаменты»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовому проекту по дисциплине
«Основания и фундаменты»
на тему:
«Фундаменты мелкого и глубокого заложения»
Гомель 2009
СОДЕРЖАНИЕ
1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки
1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания
1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия
1.3 Строительная классификация грунтов площадки
1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания
2. Фундаменты мелкого заложения
2.1 Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов.
2.2 Расчет фундаментов
2.3 Расчет осадки фундамента
2.4 Расчет осадки фундамента во времени
3. Вариант свайных фундаментов
3.1 Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка.
3.2 Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи. Определение количества свай в фундаменте. Проверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю
3.3 Расчет осадки свайных фундаментов
4. Сравнение вариантов фундаментов и выбор основного
4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства одного фундамента по первому и второму вариантам
4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного
4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности, охране окружающей среды (по выбранному варианту)
|
Список литературы
Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки
Назначение и конструктивные особенности подземной части здания
В соответствии с заданием необходимо запроектировать фундаменты под административное здание с продольными и поперечными несущими стенами.
Наружная кладка стен выполнена из пено-блоков с утеплением из пенопласта, с наружной стороны облицованы глиняным кирпичом, общая толщина стены 550 мм.
Внутренние стены выполнены из керамического блока толщиной 390 мм.
Высота этажа – 3,9 м; в здании имеется подвал – 2,5 м. Междуэтажные перекрытия выполняются из железобетонного настила.
Панели перекрытия опираются на продольные и поперечные несущие стены.
Чердачные перекрытия выполняют из железобетонных панелей. Кровля плоская. Габаритные размеры здания 43,6х16,4х22,350м.
Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия
В соответствии с исходными данными, приведенными в задании, строится геологический разрез. В колонке скважина фиксируем уровень воды и указываем водоупорный слой (Таблица 1).
Таблица 1. Геологический разрез по скважине.
грунта | Мощность, м | Глубина подошвы слоя, м | Абсолютная отметка подошвы слоя, м | Скважина, м | Условные обозначения | Наименование грунта | ||
0,2 | -0,2 | 127,6 | Почвенный слой | |||||
4,0 | -4.2 | 123,6 | Гравий | |||||
5,0 | -9,2 | 118,6 | Супесь | |||||
4,0 | -13,2 | 114,6 | 132.1 | Глина | ||||
3,0 | -16.2 | 111,6 | Песок средней крупности | |||||
5,0 | -21,2 | 106,6 | Супесь |
|
Строительная классификация грунтов площадки
В механике грунтов выделяют два существенно различающихся по своим механическим свойствам основных класса грунтов: скальные и нескальные.
Скальными называют твердые горные породы, которые в невыветренном состоянии и при отсутствии тектонической раздробленности и трещиноватости отличаются очень малой сжимаемостью и значительной прочностью.
Нескальными – грунты, состоящие из легко разделяющихся в воде несцементированных или слабо сцементированных обломков горных пород и минеральных частиц различной крупности. Они образуют пористые толщи, часто достигающие значительной мощности.
На площадке по исходным данным имеются глинистые грунты, а именно глина. Мощность почвенного слоя составляет 0,2 м. Отметка уровня подземных вод равна 118,00 м, и по данным геологического разреза грунтовые воды находятся в слое супеси, под которым находится слой глины – водоупора.
1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания
Для качественной оценки строительных свойств грунтов производится их классификация согласно ГОСТ 25100-95. По исходным данным в таблице 2 вычисляем характеристики физических свойств, к которым относятся:
- для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень влажности;
- для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности;
Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:
|
где - плотность частиц грунта;
– плотности грунта;
w – природная влажность в долях единицы;
Степень влажности грунта определяется по формуле:
где - плотность воды, 1г/см3;
– коэффициент пористости;
Типы пылевато-глинистых грунтов устанавливают по числу пластичности определяемому по формуле:
где – влажность на границе текучести;
– влажность на границе раскатывания;
Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов находится по формуле:
По значениям характеристик физических свойств грунтов, определяющих их тип и разновидность выписываются из соответствующих таблиц СНиП 2.02.01-83
Значения угла внутреннего трения φ, удельного сцепления С, модуля деформации Е, и расчетного сопротивления грунта .
Оценка строительных свойств грунтов приведена в таблице 2.
Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания.
2-ой слой «песок гравелистый»
1. Определяем коэффициент пористости
т.к. е = 0,52 < 0,55, то по разновидности песок плотный.
2. Определяем степень влажности
- плотность воды 1 г/см2
По степени влажности 0,8<S r = 0,97<1 грунт насыщен водой
3. Определяем по числу пластичности
4. Определяем показатель текучести
5. Определяем угол внутреннего трения
е 0,45 0,52 0,55
n 43 0,52 40
0,52=40+ (0,55-0,52)= 40,9о
6. Определяем удельное сцепление грунта
е 0,45 0,52 0,55
Cn 2 С0,52 1
C0,52= 1+ (0,55-0,52)= 1,3 кПа
7. Определяем модуль деформации
е 0,45 0,52 0,55
Е 50 Е0,52 40
Е0,52= 40+ (0,55-0,52)= 43
8. Определяем расчет сопротивления т.к. песок гравелистый плотный СНиП 2.02.01-83
Rо= 600 кПа
3-тий слой супесь