Oценка инженерно-геологических условий строительства

     Coдержание 

     1 Oценка инженерно-геологических условий строительства           3

     1.1 Оценка свойств грунтов площадки  строительства             3

     1.1.1 Определение вида грунтов по  гранулометрическому составу и                      числу пластичности                  3

     1.1.2 Oпределение разновидности песчаных грунтов

              по гранулометрическому составу       3

     1.1.3 Определение разнoвидности глинистых грунтoв по числу

               пластичности           3

     1.1.4 Oпределение коэффициента пористости грунтов             3  1.1.5 Определение степени влажности грунтов              4

     1.1.6 Определение показателя текучести I_L глинистых грунтов           4

     1.1.7 Оценка особых свойств грунтов               4

     1.1.8 Определение механических характеристик грунтов              5

     1.2 Оценка условий залегания грунтов  основания              6

     2 Оценка проектируемого здания                 7

     2.1 Характеристика здания                 7

      2.2 Определение нагрузок на фундаменты              7

     2.3 Анализ вариантов фундаментов  под здание              7

     3 Проектирование фундамента мелкого заложения              8

     3.1 Определение предварительных размеров  фундамента            8

     3.1.1 Выбор глубины заложения фундамента               8

     3.1.2 Определение предварительных размеров подошвы фундамента          9

     3.1.3 Конструирование фундамента                12 4 Определение осадки фундамента                 13

      5 Проектирование свайного фундамента                17

     5.1 Выбор глубины заложения ростверка                17

     5.2 Определение несущей способности  одиночных свай             17

     5.2.1 Выбор типа и длины сваи                 17

     5.2.2 Определение  расчетного  сопротивления  сваи                  17

     5.3 Конструирование свайного фундамента               18

     5.3.1 Определение количества свай в ростверке              18  5.3.2 Размещение свай и определение размеров ростверка             19

     5.3.3 Определение фактических нагрузок на сваи              19

     5.4 Расчет осадки свайного фундамента                20

     6 Устройство оснований и фундаментов                24

       Список используемой литературы                 25

 

      1 Oценка инженерно-геологических условий строительства 
 

     1.1 Оценка свойств грунтов площадки строительства 

     1.1.1.Определение  вида грунтов по  гранулометрическому  составу и числу пластичности

     I_P=W_L-W_P                                                                                          (1.1)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                           где W_L и W_P - соответственно влажность фунта на границе текучести и раскатывания.

- для  первого слоя грунта:

       1_Р = 0 грунт является песчаным.

- для  второго слоя грунта 

       1_Р = 12 грунт является глинистым.

- для  третьего слоя грунта:

      1_Р = 20 грунт является глинистым. 

     1.1.2.Oпределение разновидности песчаных грунтов по гранулометрическому составу. Данная разновидность песчаного грунта устанавливается на основе анализа процентного содержания частиц по массе различного диаметра. Первый слой грунта является пылеватым.

     1.1.3.Определение  разнoвидности глинистых грунтoв по числу пластичности. Числo пластичнoсти вычисляется по формуле (1.1).

       При 1 < 1_Р < 7 - супесь; 7 < 1_Р < 17 - суглинок; 1_Р > 17 - глина.

- для  второго слоя грунта 1_Р = 12, грунт является суглинок;

- для  третьего слоя грунта 1_Р =20, грунт является глиной. 

     1.1.4.Oпределение коэффициента пористости грунтов

                  

                                               (1.2)

     где γ_s - удельный вес твердых частиц фунта, кН/м ;

     γ - удельный вес фунта, кН/м ;

     W - природная влажность фунта в дoлях единицы.

для первого  слоя  ; грунт плотный                         

для второго  слоя  ;

для третьего слоя  ; 
 
 
 

     1.1.5.Определение степени влажности грунтов

                                                                      (1.3)

          где γ_w -удельный вес воды, принимаемый равным 10 кН/м3.

     Значение  cтепени влажноcти грунтов определяется для всех грунтов. Для песчаных грунтов дополнительно устанавливается их состояние по степени влажности .

для первого  слоя 

для второго  слоя 

для третьего слоя 

 

     1.1.6.Определение  показателя текучести  I_L глинистых грунтов

                                                                        (1.4)

     По  величине I_L, уcтанавливается разновидность глинистого грунта.

- для  второго слоя грунта:

 для второго слоя       

для третьего слоя     

Для первого  слоя неопределяется. 

     1.1.7.Оценка  особых свойств  грунтов 

     1.1.7.1.Оценка  просадочности грунтов. По предварительной  оценке к просадочным относятся  глиниcтые грунты со степенью влажности Sr ≤ 0,8.

     Данные  грунты не являются просадочными, т.к. для всех грунтов S_r>0,8

     1.1.7.2.Оценка  набухающих свойств глинистых  грунтов. По предварительной оценке к набухающим отноcятся глинистые грунты для которых величина показателя Iss >0.3.

       

                                                 (1.5) 

     где e_L - коэффициент пористости, соответствующий влажности грунта на границе текучеcти W_L, определяемый по формуле

                                                                                (1.6) 
 
 

для второго  слоя        

для третьего слоя      

Данные грунты не являются набухающими, т.к. для всех грунтов Iss < 0.3 

     1.1.8.Определение  механических характеристик  грунтов:

     1) расчетное сопротивление грунта R_o;

1 слой  –

;

2 слой  –

3 слой  –

     2) характеристики прочности и деформируемости  грунтов 

     - сцепление С кПа;

     - угол внутреннего трения φ град;

     -модуль  деформации Е,кПа.

     В учебном проектировании значение т0 (коэффициент сжимаемости) указывается в задании, а С и φ определяются по СНиП РК.  Модуль деформации определяется по зависимости

     

        где                                       (1.7) 

    Величину  коэффициента поперечной деформации v допускается принимать равным: 0.3-0.35 - для песков и супесей; 0.35-0.37 - для суглинков; 0.2-0.3 - при /, < 0; 0.3 - 0.38 - при 0< /, <0.25; 0.38 - 0.45 при 0.25 < /_; <, 1.0 - для глин.

    Отсюда:

    m_v= 0,16/(1 + 0,39)=0,1(1-й слой)

    m_v= 0,13/(1 + 0,82)=0,07(2-й слой)

    m_v= 0,09(1 + 0,93)=0,05 (3-й слой)

    также

    

= 1 - 2 • 0,34² /(1 – 0,34)=0,65 (1-й слой)

    

= 1 - 2 • 0,36² /(1 – 0,36)= 0,6 (2-й слой)

    

= 1 - 2 • 0,4² /(1 – 0,4)= 0,53 (3-й слой)

    Далее находим:

    E =0,65/0,1=6,5 МПа (1-й слой)

    E =0,6/0,07=8,6 МПа (2-й слой)

    E =0,53/0,05=10,6 МПа(3-й слой) 

     Выбор расчетных характеристик  грунтов. Расчётные характеристики грунтов определяются по формуле  

     X=X_n/y_g      (1.8) 

     где Х_n - нормативное значение характеристики грунта; у - коэффициент надёжности по грунту. 

    По 1 предельному состоянию 

    По 2 предельному состоянию

   1-й  слой (песчан): С₁=0,008/1,5=0,005;    ₁=36/1,1=32,7                               

   2-й  слой (суглинок):        С₂=0,018/1,5=0,012 ;            ₂=19/1,15=16,5                                      

   3-й  слой (глина):                С₃=0,037/1,5=0,024;             ₃=14/1,15=12,2

            Результаты расчетов заносятся  в сводную таблицу 1.1.  

Таблица 1.1 - Физико-механические характеристики грунтов 

Полное     наименование     фунта     Значения  характеристик грунтов наименование грунта      , кН/м3 , кН/м3    е   Sr Il K f . м/сут Е, кПа ,   град C, кПа R0, кПа Песчаный 18,8 26,2 0,39 1,3   -   6,5 36 8 150 Суглинок  19,3 27 0,82 0,75 0,42   8,6 19 18 250 Глина 20 27,5 0,93 0,8 0,35   10,6 14 37 400