Определение расчетных характеристик физического состояния грунтов.

АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.

2.1. Выбор варианта задания для курсовой работы.

Исходными данными для разработки курсовой служат:

 

Таблица 1 - Физико-механические характеристики грунтов

№ слоя	Грунтовые воды	rs, г/см3	r, г/см3	W	Wp	WL	PД, МПа
		2,79	1,98	0,25	0,19	0,34	4,20
	0,5	2,71	1,96	0,19	-	-	8,30
		2,84	1,99	0,15	0,12	0,37	7,70

 

Таблица 2 - Вариант грансостава песчаных грунтов

Содержание фракций (%) диаметром (мм)
> 10,0	10,0-5,0	5,0-2,0	2,0-1,0	1,0-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	< 0,10
0,6	3,1	5,9	15,0	16,5	38,6	18,7	1,6

 

Таблица-3 - Мощность слоев по скважинам

Мощность слоя по скважинам
2,5	2,0	1,5
3,5	3,0	3,5
3,5	4,0	4,5

- расстояние между скважинами 25м.

 

Таблица 4 - Вариант отметок устья скважин

Отметки устья скважин
Скважина 1	Скважина 2	Скважина 3
122,14	122,89	123,76

- вариант характеристик проектируемого здания:

Одноэтажное здание длиной 60 м. Ширина 18 м, высота до верха колонн 9,6 м. Размер колонны 1900х500 мм, тип – 2-ветвевая.

- температура эксплуатации – 13 С°.

- вариант района строительства здания – г. Уфа

- расчетная нагрузка N₁ = 2200 кН, N₂ = 2000 кН, М₁= 330 кНм, М₂ = 300кНм.

- номер проектной скажины - 2.

Общие требования.

Для обоснования проектных решений по устройству фундаментов, необходимо, прежде всего, изучить инженерно-геологические условия пло­щадки.

В курсовой работе предусмотрено основание, состоящее из трех различных слоев грунта. Для каждого слоя необходимо:

- определить расчетные характеристики физического состояния грунтов;

- проанализировать результаты гранулометрического состава грунтов;

- определить полное название грунта по СТБ 943-2007;

- определить нормативные значения прочностных и деформацион­ных свойств грунтов по соответствующим таблицам;

- определить расчетные значения физико-механических характери­стик грунтов;

- построить инженерно-геологический разрез строительной пло­щадки.

Определение расчетных характеристик физического состояния грунтов.

Расчетные характеристики служат для оценки физического состояния и определения типа, вида и разновидности грунтов согласно СТБ 943-2007.

К ним относят:

- ρ_d плотность сухого грунта (скелета грунта):

; (1)

- e коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности:

; (2)

- S_r степень влажности (коэффициент водонасыщенности) определяется по формуле:

, (3)

где ρ_w – плотность воды, принимаемая равной 1г/см³.

Для пылевато-глинистых грунтов дополнительно определяется число пластичности и показатель текучести.

Число пластичности определяется по формуле:

I_p=W_L-W_P, (4)

где W_L – влажность на границе текучести;

W_P – влажность на границе раскатывания.

Показатель текучести определяется по формуле:

. (5)

Исходные данные:

ρ - плотность грунта в естественном состоянии;

W - влажность грунта;

ρ_s - плотность твердых частиц;

W_L - влажность на границе текучести;

W_P - влажность на границе раскатывания.

Представим исходные данные в виде таблицы.

 

Таблица 5 – Исходные данные.

№ слоя	rs, г/см3	r, г/см3	W	Wp	WL	PД, МПа
	2,79	1,98	0,25	0,19	0,34	4,20
	2,71	1,96	0,19	-	-	8,30
	2,84	1,99	0,15	0,12	0,37	7,70

 

Для оценки физического состояния и определения типа, вида и разновидности грунта определяются следующие характеристики грунта:

1. Плотность сухого грунта (скелета грунта) ρ_d:

Для первого слоя: г/см³;

Для второго слоя: г/см³;

Для третьего слоя: г/см³,

где ρ – плотность грунта, г/см³;

W – природная влажность грунта в долях единицы.

 

2. Коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности е:

Для первого слоя: ;

Для второго слоя: ;

Для третьего слоя: ,

где ρ_s – плотность твердых частиц грунта, г/см³.

 

3. Степень влажности (коэффициент водонасыщенности) S_r:

Для первого слоя: ;

Для второго слоя: ;

Для третьего слоя:

где ρ_w – плотность воды, принимаемая равной 1г/см³.

 

Для пылевато-глинистых грунтов дополнительно определяем число пластичности и показатель текучести (для первого и третьего слоев):

4. Число пластичности I_p:

Для первого слоя: I_p=W_L-W_P = 0,34-0,19 = 0,15= 15%;

Для третьего слоя: I_p=W_L-W_P = 0,37-0,12 = 0,25 = 25%,

где W_L – влажность на границе текучести;

W_P – влажность на границе раскатывания.

 

5. Показатель текучести I_L:

Для первого слоя:

Для третьего слоя: