Сделай Сам Свою Работу на 5

Определение физических характеристик грунта





Курсовой проект

«Проектирование оснований и фундаментов

гражданских зданий».

 

 

Преподаватель Маленов А.А.

Студент гр. №157 Махлумова Л.Е

 

 

Нижний Новгород – 2012 г.

Содержание

Введение..........................................................................................................

1. Определение физических характеристик грунта.......................................

2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.....

2.1 Выделение рациональных вариантов фундаментов...............................

3. Определение нагрузок, действующих на фундамент здания.....................

3.1 Выбор расчетных сечений, определение грузовых площадей..............

3.2 Постоянные нагрузки, действующие на 1м2 грузовой площади..............

3.3 Нормативные нагрузки от собственного веса стен.................................

3.4 Временные нагрузки.................................................................................

3.5 Нагрузки в сечениях................................................................................

4. Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения.................

4.1 Определение глубины заложения подошвы фундамента......................

4.2 Определение размеров подошвы фундамента.......................................

4.3 Проверка давления на грунт под подошвой фундамента......................



5.Определение осадки грунтового основания методом послойного суммирования.................................................................................................

6. Расчет и конструирование свайного фундамента.....................................

6.1 Выбор конструкции и длины свай..........................................................

6.2. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.....................

7. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов...................

 

8. Определение ширины подошвы фундамента, конструирование

и проверка среднего давления по подошве в остальных сечениях.............

Список использованной литературы ...........................................................

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В соответствие с заданием необходимо запроектировать основание фундамента под учебным корпусом в городе Пенза, наружные стены здания выполнены из силикатного кирпича, внутренние стены выполнены из силикатного кирпича плотностью 1800 кг/м3.

В здании имеется подвал h=2.3м

Кровля скатная состоит из асбестоцементных волнистых листов по деревянным стропилам. Плиты перекрытия: панели многопустотные ж/б по серии 1.141-1.



На участке строительства пробурено три скважины, каждая скважина прошла два слоя грунта и заглублена в третий. Первый слой грунта испытан в полевых условиях и проверен штампом, второй и третий слои грунта проверены компрессионными испытаниями.

 

 

Определение физических характеристик грунта

Инженерно геологический элемент 1

Требуется вычислить необходимые физические характеристики грунта в дополнение к определенным в геодезической лаборатории.

rs =2,65г/см3 –плотность частиц

r =1,68г/см3 -плотность грунта

g11=17,1 кН/м3 - удельный вес

w=11% - весовая влажность

j11=28° - угол внутреннего трения

Название грунта определяется по числу пластичности [1, табл. П.2.4]

Ip = wL-wp ,где

wL – влажность на границе текучести

wp – влажность на границе раскатывания

Ip=0 - песок

Гранулометрический состав песка:

Масса частиц крупнее 2мм =0%<25%

Масса частиц крупнее 0,5мм=7.4%<50%

Масса частиц крупнее 0,25мм=37,2%<50%

Масса частиц крупнее 0,1мм=78,6%>75% т.е. песок мелкий [1,табл.П.2.1]

Коэффициент пористости определяется по формуле

,где

w - весовая влажность

rs –плотность частиц

r -плотность грунта

в соответствии с [1, табл. П 2.3] песок характеризуется средней плотности

 

Пористость:

Плотность грунта во взвешенном водой состоянии определяется по формуле

rsb =(rs-rw)×(1-n),где

rs -плотность частиц

r w -плотность воды

rsb = (2,65-1)×(1-0,431)=0,94 г/см3

Удельный вес во взвешенном водой состоянии

gsb = rsb×g

gsb = 0,94×10=9,4 кН/м3

Плотность грунта в сухом состоянии определяется по формуле:



,где

w-весовая влажность

r -плотность грунта

г/см3

Удельный вес в сухом состоянии

gd = rd×g

gd =1,513 ×10=15,13 кН/м3

Степень влажности песка определится по формуле

,где

Sr –степень влажности песка

w - весовая влажность

е – коэффициент пористости

-плотность частиц грунта

-плотность воды

В соответствии с [1, табл. П.2.2] песок характеризуется как маловлажный.

Расчетное сопротивление песка мелкой крупности, средней плотности составит

R0=300 кПа [1, табл. П.3.1]

Модуль деформации.

Определяется по результатам испытания грунта штампом. Строим график S = f ( P ).

Результаты испытания грунта ИГЭ-1 штампом (А=5000см2)

p,кПа 0,0
  s,мм 0,0
                           

Рис. 1.1 График испытания грунта штампом

 

,где

– безразмерный коэффициент, учитывающий форму штампа

d = 0,798м - диаметр штампа

- коэффициент Пуассона

приращение давления на штамп между двумя точками, взятыми на осредняющем участке, кПа.

,где

– давление от собственного веса грунта на уровне заложения фундамента

давление, соответствующее конечной точке прямолинейного участка графика S = f ( P )

приращение осадки штампа между этими двумя точками, м

, где

– осадки штампа, соответствующие началу и концу прямолинейного участка графика S = f ( P )

Инженерно геологический элемент 2

Требуется вычислить необходимые физические характеристики грунта в дополнение к определенным в геодезической лаборатории.

rs =2,68г/см3 –плотность частиц

r =1,62г/см3 -плотность грунта

g11 =15,9 кН/м3 - удельный вес

w =16% - весовая влажность

wp =14% -граница раскатывания

wL=20% - граница текучести

j11=17 ° - угол внутреннего трения

CII=10кПа - удельное сцепление

Название грунта определяется по числу пластичности [1, табл. П.2.4]

Ip = wL-wp ,где

wL – влажность на границе текучести

wp – влажность на границе раскатывания

Ip=20-14 =6 % - супесь

По показателю текучести [1, табл. П. 2.5]

,где

wp – влажность на границе раскатывания

w - весовая влажность

супесь характеризуется как пластичная.

Коэффициент пористости определяется по формуле

,где

w - весовая влажность

rs –плотность частиц

r -плотность грунта

Пористость

Плотность грунта во взвешенном водой состоянии определяется по формуле

rsb =(rs-rw)×(1-n),где

rs -плотность частиц

r w -плотность воды

rsb = (2,68-1)×(1-0,48)=0,874 г/см3

Удельный вес во взвешенном водой состоянии

gsb = rsb×g

gsb = 0,874×10=8,74 кН/м3

Плотность грунта в сухом состоянии определяется по формуле

,где

w-весовая влажность

r -плотность грунта

г/см3

Удельный вес в сухом состоянии

gd = rd×g

gd =1,397×10=13,97 кН/м3

Расчетное сопротивление супеси составит

R0=186,9 кПа

Степень влажности

-Модуль деформации

Определяется по результатам компрессионных испытаний грунта . Строим график компрессионных испытаний е = f ( P ) . По графику определяем характеристики сжимаемости.

Используя нормативные рекомендации, определяется коэффициент сжимаемости в интервале давления 100-200 кПа.

Рис. 1.2 График испытания грунта в компрессионном приборе

-Коэффициент сжимаемости

, где

-Компрессионный модуль деформации

,где


– Приведенный модуль деформации

,где

Инженерно геологический элемент 3

Требуется вычислить необходимые физические характеристики грунта в дополнение к определенным в геодезической лаборатории.

rs =2,66г/см3 –плотность частиц

r =1,89г/см3 -плотность грунта

g11=18,6 кН/м3 - удельный вес

w=16% - весовая влажность

j11=38° - угол внутреннего трения

Название грунта определяется по числу пластичности [1, табл. П.2.4]

Ip = wL-wp ,где

wL – влажность на границе текучести

wp – влажность на границе раскатывания

Ip=0 - песок

Гранулометрический состав песка:

Масса частиц крупнее 2мм =41,6%>25%, т.е. песок гравелистый [1,табл.П.2.1]

Коэффициент пористости определяется по формуле

,где

w - весовая влажность

rs –плотность частиц

r -плотность грунта

в соответствии с [1, табл. П 2.3] песок характеризуется средней плотности

Пористость

Плотность грунта во взвешенном водой состоянии определяется по формуле

rsb =(rs-rw)×(1-n),где

rs -плотность частиц

r w -плотность воды

rsb = (2,66-1)×(1-0,39)=1,01 г/см3

Удельный вес во взвешенном водой состоянии

gsb = rsb×g

gsb = 1,01×10=10,1 кН/м3

Плотность грунта в сухом состоянии определяется по формуле

,где

w-весовая влажность

r -плотность грунта

г/см3

Удельный вес в сухом состоянии

gd = rd×g

gd =1,629 ×10=16,29 кН/м3

Степень влажности песка определится по формуле

,где

Sr –степень влажности песка

w - весовая влажность

е – коэффициент пористости

-плотность частиц грунта

-плотность воды

В соответствии с [1, табл. П.2.2] песок характеризуется как влажный.

Расчетное сопротивление песка средней крупности, средней плотности составит

R0=500 кПа

[1, табл. П.3.1]

-Модуль деформации

Определяется по результатам компрессионных испытаний грунта . Строим график компрессионных испытаний е = f ( P ) . По графику определяем характеристики сжимаемости.

Рис. 1.3 График испытания грунта в компрессионном приборе

-Коэффициент сжимаемости

,где

-Компрессионный модуль деформации

,где


– Приведенный модуль деформации

,где

 

 

Тип грунта   Песок(мелкий)   Супесь (пластичная)   Песок (гравелистый)
Удельный вес твердых частиц, кН/м3   gs 26,5 26,8 18,9
Удельный вес, кН/м3 g11 17,1 15,9 18,6
Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии, кН/м3 gsb 9,4 8,74 10,1
Удельный вес сухого грунта, кН/м3 gd 15,13 13,97 16,29
Коэф. Пористости е 0,75 0,92 0,63
Пористость n 0,43 0,48 0,39
Природная влажность w 0,11 0,16 0,16
Коэф. Водонасыщения Sr 0,39(маловлажный) 0,47(маловлажный) 0,67(влаж- ный)
Влажность на границе текучести wl - 0,2 -
Влажность на границе раскатывания wp - 0,14 -
Число пластичности Ip - 0,06 -
Показатель текучести Il - 0,3 -
Угол внутреннего трения, градус j11
Модуль деформации, кПа Е 8522,6
Расчетное сопротивление грунта оснований, кПа Ro 186,9
Удельное сцепление, кПа С11 - -

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.