Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки

Курсовая работа

 

 

      Санкт – Петербург

2012

Содержание

 

ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Исходные данные

Схема сооружения

Силосный корпус

 

Усилия на обрезе фундамента от расчетных нагрузок в наиболее невыгодных сочетаниях

Вариант	Номер фундамента	1-е сочетание			2-е сочетание
		NoII, кН	MoII, кН·м	ToII, кН	NoII, кН	MoII, кН·м	ToII, кН
Четный l1=12м l2=6м	1 2 3 4	8600 148 415 120	- - - -	- - - -	8940 164 550 135	±320 - - -	±150 - - -

 

 

Геологические условия

Место строительства – г. Челябинск

 

 

Расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов

Номер грунта	Наименование грунта	Удельный вес γII, кН/м3	Угол внутреннего трения φII, рад	Сцепление сII, кПа	Удельный вес твердых частиц γs, кН/м3	Влажность W	Предел текучести WL	Предел раскатывания Wp	Коэффициент фильтрации kф, см/с	Модуль деформации Е, кПа
	Насыпной грунт (супесь)	17,5
7	Суглинок	18,5	17	12	26,8	0,31	0,36	0,22	2,5·10-7	10000
17	Сланец	Временное сопротивление одноосному сжатию Rпр=10000 кПа

 

 

Географическое положение площадки

Располагаем здание таким образом, чтобы оно в меньшей степени испытывало неравномерные осадки. Расчетные разрез II – II. расчетная скважина № 2.

Разрез II – II

Условные обозначения:

- насыпной грунт – супесь со строительным мусором

 

- суглинок пылеватый серый

 

- сланец коричневого цвета

 

- уровень грунтовых вод

 

 

Вычисление дополнительных характеристик грунтов

Насыпной грунт

· удельный вес грунта

 = 17,5 кН/м³

Суглинок

· удельный вес скелета грунта

 = 18,5 кН/м³

· коэффициент пористости

= 0,9

· число пластичности

 = 0,14 (суглинок)

· показатель текучести

 = 0,64 (суглинок мягкопластичный)

· пористость

 = 0,47

· удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды

 = 8,9 кН/м³

· полная влагоемкость

 =0,34

· степень влажности грунта

 = 0,91 (водонасыщенный грунт)

· коэффициент относительной сжимаемости

 = 0,35

= 0,623

0,623·10^-4

Определение расчетных сопротивлений грунтов основания при ширине подошвы 1 м

– коэффициенты условий работы

 = 1 – коэффициент, принимаемый  = 1

b = 1 м

 – коэффициент, принимаемый равным  = 1 при b < 10 м

 – коэффициенты, принимаемые по СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» в зависимости от φ_II

– расчетное значение удельного веса грунта, залегающего ниже подошвы фундамента

– осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающего выше подошвы фундамента, принимаемое

– глубина подвала

Данные по СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» для суглинка:

грунт
cуглинок	1	1	1	0,39	1	2,57	5,15

 

     d = 1,7 м

 = 15,44 кН/м³

 = 132,8 кПа

d = 10,7 м

 = 9,9 кН/м³

 = 337,5 кПа

Свайный фундамент

Выбор свай

Сваи, прорезая суглинок мягкопластичный, опираются на малосжимаемый грунт – сланец, по характеру работы являются сваями-стойками. По характеру изготовления принимаем забивные призматические железобетонные сваи.

Длина сваи:

Заделка свай в ростверк:

 = 0,05 м

Заделка свай в грунт несущего слоя:

 = 1,5 м

Мощность прорезаемых грунтов:

 = 8,4 м

 = 9,95 м

Принимаем сваи железобетонные забивные призматические (по ГОСТ 19804-78) С10-35.

Бетон В20 (

Арматура A–1 (d = 12 мм; )

Сечение 35˟35 см

Выбор глубины заложения ростверка

4. В зависимости от ИГУ площадки

За несущий слой принимаем суглинок

5. В зависимости от климатических условий

Место строительства – г. Челябинск

Нормативная глубина промерзания:

  = 1,51 м

 = 43 (СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»)

 – 0,23 м для суглинка

Расчетная глубина промерзания

 =1,66 м

 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимается по СНиП 2.02.01-83* для неотапливаемых зданий  = 1,1

6. В зависимости от конструктивных особенностей здания

Конструктивное решение здания предусматривает наличие подвала.

=2,8 м

Высота подвала

 = 2 м

Толщина пола подвала

 = 0,2 м

Толщина плиты

 = 0,6 м

Проектируем ростверк с глубиной заложения = 2,8 м

Определение несущей способности свай

1. По грунту

 = 1·10000·0,35² = 1225 кН

2. По материалу

 = 1·1·(1·11,5·10^3·0,35²+215·10³·452·10^-4) = =11126,75 кН

В расчет принимаем  = 1225 кН

Расчетное значение нагрузки на сваю:

 =875 кН

 = 1,4, т. к. несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта.

 

Давление под подошвой ростверка:

 793,3 кН/м²

Площадь подошвы ростверка:

 = 14,66 м²

 = ·n = 8940·1,2 = 10728 кН

Вес ростверка с грунтом на уступах:

 = 20·2,8·14,66·1,1 = 903,1 кН

Количество свай в ростверке:

 = 15,95

 = 1,2 – коэффициент, учитывающий действие момента

Принимаем  16

 

 

Конструкция ростверка

 

 

Определение веса ростверка и веса грунта на уступах

= 23,17 м³

 = 13,12 м³

·23,17 = 579,25 кН

 = 12,87·13,12 = 168,85 кН

 = 12,87 кН/ м³

 = 1,2  = 695,1 кН

 = 1,2  = 202,62 кН

Проверка усилий, передаваемых на сваи

Проверку расчетных усилий, передаваемых на сваи, выполняем по условию:

Расчетное усилие, передаваемое на сваю:

  =  = 11625,72 кН

кН·м

кН

 кН

Все сваи сжаты, максимальное усилие на сваю не превышает силы расчетного сопротивления сваи.

 

Прверка прочности ростверка на продавливание колонной

Проверка ростверка на продавливание внецентренно нагруженной колонной производиться из условия:

Продавливающее усилие:

Все сваи расположены в пределах нижнего основания пирамиды продавливания. Расчет прочности ростверка на продавливание не производится.

Расчет ростверка по поперечной силе в наклонных сечениях

 

Сумма расчетных усилий свай, находящихся за пределами наклонного сечения:

кН

Длина проекции наклонного сечения:

с = 500 мм

Материал ростверка – бетон Б20, = 0,9 МПа.

 кН

Условие прочности выполняется.

Расчет ростверка на смятие торцом колонны

Расчетное сопротивление бетона смятию:

 кН/м²

Площадь смятия:

 

, т.к. распределение местной нагрузки по площади смятия равномерное

 кН

Условие прочности выполняется.

Расчет осадки

Проверка осадки не требуется, т. к. по характеру работы сваи являются сваями-стойками.

 

Выводы

Фундамент на естественном основании не может быть принят за основной вариант фундамента из конструктивных соображений.

При устройстве фундамента на искусственном основании не обеспечивается прочность слабого подстилающего слоя.

Наиболее целесообразным вариантом фундаментов для заданного сооружения является свайный фундамент.

 

 

Курсовая работа

 

 

      Санкт – Петербург

2012

Содержание

 

ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Исходные данные

Схема сооружения

Силосный корпус

 

Усилия на обрезе фундамента от расчетных нагрузок в наиболее невыгодных сочетаниях

Вариант	Номер фундамента	1-е сочетание			2-е сочетание
		NoII, кН	MoII, кН·м	ToII, кН	NoII, кН	MoII, кН·м	ToII, кН
Четный l1=12м l2=6м	1 2 3 4	8600 148 415 120	- - - -	- - - -	8940 164 550 135	±320 - - -	±150 - - -

 

 

Геологические условия

Место строительства – г. Челябинск

 

 

Расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов

Номер грунта	Наименование грунта	Удельный вес γII, кН/м3	Угол внутреннего трения φII, рад	Сцепление сII, кПа	Удельный вес твердых частиц γs, кН/м3	Влажность W	Предел текучести WL	Предел раскатывания Wp	Коэффициент фильтрации kф, см/с	Модуль деформации Е, кПа
	Насыпной грунт (супесь)	17,5
7	Суглинок	18,5	17	12	26,8	0,31	0,36	0,22	2,5·10-7	10000
17	Сланец	Временное сопротивление одноосному сжатию Rпр=10000 кПа