Министерство Образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра: «Геотехника и экология в строительстве»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет и конструирование фундаментов.

Выполнил: студент гр.112 829

Ильина О.Е.

Проверил: Игнатов С.В.

Минск 2012

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………4

2. Фундаменты мелкого заложения…………………………………………….5

2.1 Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства……………………………………………………………..………5

2.2 Определение расчетных сечений………………………………..……8

2.3 Расчет фундамента №1……………………………………………..…9

2.3.1 Определение размера подошвы фундамента………………….…..9

2.3.2 Определение осадки фундамента…………………………….……12

2.3.3 Расчет тела фундамента ………………………………………...…15

2.3.4 Определение несущей способности грунта……………………....16

2.4 Расчет фундамента №2…………………………………………….....17

2.4.1 Определение размера подошвы фундамента…………………..…17

2.4.2 Определение осадки фундамента………………………………….19

2.4.3 Расчет тела фундамента ……………………………………………22

2.4.4 Определение несущей способности грунта…………………….....23

3. Фундаменты глубокого заложения…………………………………………..25

3.1. Основные положения по расчету и проектированию свайных фундаментов………………………………………………………………..……25

3.1.1 Определение физико-механических характеристик грунтов……25

3.1.2 Определение несущей способности сваи…………………………26

3.1.3 Расчёт несущей способности сваи по результатам динамического зондирования………………………………………………………………27

3.3 Расчет свайного фундамента по деформациям. Расчет осадки свай под стену с подвалом……………………………………………………….…….....30

4 Реконструкция………………………………………………………………...34

5. Основные требования по производству работ и технике безопасности…35

6 Список использованных источников………………………………………..39

7. ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………40

1.Введение

Данный курсовой проект по дисциплине “Механика грунтов, оснований и фундаментов” преследует цель привить практические навыки проектирования фундаментов зданий и сооружений, закрепить знания теоретических основ в практическом их приложении. В проекте рассчитаны и запроектированы фундаменты мелкого заложения и свайные фундаменты, приведены необходимые данные по инженерно-геологическим изысканиям, приведены схемы сооружений и действующие нагрузки по расчетным сечениям.

Работы ведутся в районе города Минска климатический район II₈ расчетная температура самой холодной пятидневки t =-28^◦ С. Методика расчета построена в соответствии с нормативными документами:

СНБ 5.01.01-99 “Основания и фундаменты зданий и сооружений”;

СНБ 5.03.01-02 “Бетонные и железобетонные конструкции”;

СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”;

Еврокод 7 “Геотехническое проектирование” Часть 1. Общие правила. ТКП EN 1997-1-2009

Фундаменты проектируются для жилого одноквартирного малоэтажного здания. Принимаем, стены толщиной 300 мм. Снеговая нагрузка s_o = 120 кг/м². Ветер Нормативная глубина промерзания 1,32м. Здание в плане имеет размеры 9,3х7,2м, состоит из двух частей: части с подвалом и части без подвала.

Расчетные значения нагрузок для расчета(нагрузки на уровне обреза фундамента)

№	Конструктивный элемент	Нагрузки на фундамент, при γF=1,кН/м.п.
		N,кН
1	Фундамент под наружную стену	200
2	Фундамент под внутреннюю стену	350
3	Для свайных фундаментов	Увеличение всех нагрузок в 2 раза
4	Реконструкция плитных фундаментов после 10 лет эксплуатации	Увеличение всех нагрузок на 80 %

2.Фундаменты мелкого заложения на естественном основании.

2.1. Анализ физико-механические свойств грунтов пятна застройки.

Прочное, устойчивое и экономичное основание можно выбрать на основе изучения инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки. В связи с этим в табл. 1 грунтовые условия из трех пластов представлены для данной строительной площадки.

Таблица 1

№ пласта	Мощность пласта по скважинам м				Плотность частиц грунта ρs т/м		Плотность грунта ρ  т/м		Влажность W %		Пред пластичности			Угол внутреннего трения φ˚		Удельное сцепление С кПа		Модуль деформации, МПа		Вид песчаного грунта		Горизонт подземных вод от поверхности земли  м
	1	2	3	WL %							Wp %
1	1	0,9	1,2			1,7													насып		4,0
2	1	2	1	2,65		1,74		15					32				8		мелк
3	7	5	9	2,63		2,01		21					34				15		Ср. кр.
4	12	7	10	2,68		2,04		13		20		13	25		23		19

Для каждого из пластов, которые были вскрыты тремя скважинами должны быть определены их расчетные характеристики.

Удельный вес частиц грунта

= g , кН/м³

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

- плотность частиц грунта, т/м³;

1. –

2. = 2,65 10 = 26,5 кН/м³

3. = 2,63 10 = 26,3 кН/м³

4. = 2,68 10 = 26,8 кН/м³

Удельный вес грунта

= g , кН/м³

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

- плотность грунта, т/м³;

1. = 1,7 10 = 17 кН/м³

2. = 1,74 10 = 17,4 кН/м³

3. = 2,01 10 = 20,1 кН/м³

4. = 2,04 10 = 20,4 кН/м³

Удельный вес сухого грунта

где W – влажность, %;

2.

3.

4.

Пористость и коэффициент пористости грунта

2.

3.

4.

Степень влажности

где - удельный вес воды, 10 кН/м³

2.

3.

4.-

Песчаные грунты подразделяются по степени влажности Sr на

маловлажные если степень влажности Sr 0.5;

маловлажные если 0.5<Sr0.8;

насыщенные водой, если Sr>0.8

По плотности сложения песчаные грунты разделяются на плотные, средней плотности и рыхлые, в зависимости от величины коэффициента пористости е (табл. 2)

Таблица 2

Виды песков	Плотность сложения песков
	плотные	средней плотности	рыхлые
Пески гравелистые крупные и средней крупности	e<0.55	0.55  e  0.70	e > 0.70
Пески мелкие	e<0.60	0.60  e  0.75	e > 0.75
Пески пылеватые	e<0.60	0.60  e  0.80	e > 0.80

Число пластичности

где W – природная весовая влажность грунта, %;

W_L – влажность грунта на границе текучести, %;

W_P – влажность грунта на границе пластичности (раскатывания), %

4. %

В соответствии с СНБ 5.01.01-99 « Основания и фундаменты зданий и сооружений» определяется по числу пластичности вид глинистого грунта (табл. 3)

Таблица3

Наименование грунтов по содержанию глинистых частиц и по числу пластичности

Наименование грунта	Содержание глинистых частиц (диаметром меньше 0005 мм) % по весу	Число пластичности JP
Глина	Больше 30	Более 17
Суглинок	30 – 10	17 – 7
Супесь	10 – 3	7 – 1
Песок	Меньше 3	Меньше 1

Показатель текучести для глинистых грунтов

4.

где γ – плотность грунта, кН/м3;

γ_S – плотность частиц грунта, кН/м3;

γ_w – плотность воды, принимаемая равной 10 кН/м3;

W – природная весовая влажность грунта, %;

W_L – влажность грунта на границе текучести, %;

W_P – влажность грунта на границе пластичности (раскатывания)

Данные о свойствах грунтов представим в таблице

Таблица 4

Данные свойств грунтов

Показатели	Значения показателей для слоев
	1	2	3	4
Удельный вес частиц грунта γs  кН/м3		26,5	26,3	26,8
Удельный вес грунта γ  кН/м3	17	17,4	20,1	20,4
Природная влажность W грунта, %		15	21	13
Удельный вес сухого грунта γd, кН/м3		15,13	16,61	18,05
Степень влажности Sr		0,53	0,952	-
Число пластичности JP		-	-	7
Показатель текучести JL		-	-	0
Коэффициент пористости е		0,75	0,58	0,48
Пористость n		43	37	33
Наименование грунта и его физическое состояние	Насыпной грунт	Мелкий песок, малонасыщенный водой,средней плотности	Песок средней крупности, насыщенный водой, средней плотности	Супесь

Определив вид грунта и зная толщину слоя, строим инженерно- геологический разрез строительной площадки.( Приложение 1)