Комитет Российской Федерации по рыболовству

Калининградский государственный технический университет

Кафедра строительства, теплогазоснабжения и вентиляции

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

Методические указания и задания к курсовому проекту

для студентов всех форм обучения специальности

290300 "Промышленное и гражданское строительство"

Калининград - КГТУ 1998 г.

Методические указания и задания к курсовому проекту по дисциплине "Основания и фундаменты" для студентов всех форм обучения специальности 270102.65 "Промышленное и гражданское строительство"

/Составил доцент С.С.Халюк. - Калининград: КГТУ, 2006.-65с.

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры строительства, теплогазоснабжения и вентиляции, протокол №_____от"___"_______2006 г.

Рецензент-завкафедрой СТГВ, доц. Г.А.Сафронов

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Во время изучения дисциплины "Механика грунтов, основания и фундаменты" студент должен:

• освоить теоретический курс;

• выполнить лабораторные работы;

• выполнить курсовой проект;

• сдать экзамен по дисциплине.

Основной теоретический материал для студентов очной формы обучения излагается на лекциях, а около 20% - прорабатываются студентами самостоятельно. На практических занятиях в аудиториях теоретический материал закрепляется путем решения задач и выполнения контрольных работ.

Лабораторные работы по определению характеристик физико-механических свойств грунтов выполняются в лаборатории механики грунтов института в соответствии с методическими указаниями кафедры.

В процессе курсового проектирования приобретаются навыки самостоятельного выполнения расчетов, конструирования фундаментов, проведения технико-экономических сопоставлений их вариантов.

Сложившаяся система организации учебного процесса при осознанной ответственности за уровень своей профессиональной подготовки позволяет студенту творчески и глубоко освоить дисциплину "Механика грунтов, основания и фундаменты".

Теоретический материал необходимо изучать, в соответствии с действующей программой дисциплины "Механика грунтов, основания фундаменты". Следует отметить, что программы для студентов различных специальностей различны.

Рассматриваемая дисциплина состоит из двух частей:

1. Механика грунтов.

2. Основания и фундаменты.

Содержание дисциплины (курса) изложено в учебниках и учебных пособиях. Основная литература изучается при проработке теоретического курса, а дополнительная используется при изучении материала, отсутствующего в учебника, при работе над курсовым проектом, с учетом особенностей проекта по специальности и в случае отсутствия основной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Введение.

Основные приятия и определения. Требования к основаниям и фундаментам. Роль отечественной и зарубежной науки и техники в развитии дисциплины. Современное состояние фундаментостроения и перспективы развития. Основные задачи изучения курса.

2. Физические свойства грунтов

Состав грунтов. Твердые частицы и их классификация. Классификация грунтов. Виды воды в грунтах. Связанная вода и ее свойства. Влияние газа, содержащегося в порах, грунтов на их свойства, Структура, текстура и связность грунтов.

Характеристики физического состояния грунтов, получаемые опытным путем, и производные. Плотность грунта и его твердых частиц, влажность грунта. Вычисляемые характеристики грунта. Характерные влажности и число пластичности. Консистенция глинистого грунта. Плотность сложения сыпучих грунтов. Понятие об оптимальной плотности скелета грунта и оптимальной влажности. Изменение свойств грунтов при замерзании.

3. Механические свойства грунтов

Основные, закономерности механики грунтов.

Сжимаемость грунтов. Компрессионная зависимость. Коэффициент относительной сжимаемости. Структурная прочность грунта. Закон уплотнения и линейная деформируемость грунтов. Определение модуля деформации.

Водопроницаемость грунтов. Модель водонасыщенного грунта и понятие об эффективном в нейтральном давлении. Закон ламинарной фильтрации. Понятие о начальном градиенте. Сопротивление грунтов сдвигу. Сопротивление сдвигу сыпучих и связных грунтов. Сопротивление сдвигу при трехосном сжатии. Предельное напряженное состояние в точке. Круги Мора.

4. Основные физико-механические свойства структурно-неустойчивух грунтов

Основные свойства лессовых грунтов. Просадочность и её количественные характеристики. Свойства мерзлых и вечномерзлых грунтов. Формы залегания вечномерзлых грунтов. Явления, происходящие при замерзании грунтов. Состояние, состав и физические свойства вечномерзлых грунтов.

Основные свойства рыхлых песков, илов и чувствительных глин. Набухающие грунты

5. Определение напряжений в массиве грунта

Основные допущения.

Фазы напряженного состояния грунта. Определение напряжений при действии вертикальной сосредоточенной силы, нескольких сил и от распределенной нагрузки.

Определение напряжений по методу угловых точек. Определение и графическое изображение напряжений (эпюры, изобары) при действии полосовых нагрузок.

Распределение напряжений по подошве жесткого фундамента, Напряжения от собственного веса грунта.

6. Деформации основания и расчет осадок фундаментов

Деформации грунтов. Виды и причины деформаций.

Расчет конечных осадок, фундаментов при однородных и слоистых основаниях. Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке. Метод послойного суммирования. Метод эквивалентного слоя. Метод ограниченной сжимаемой, толщи. Расчет осадок с учетом загружения соседних фундаментов.

Расчет осадок во времени при фильтрационной: консолидации. Степень консолидации и эпюры уплотняющих давлений. Определение осадки фундаментов во времени. Общие представления о реологических процессах. Деформации ползучести грунтов.

7. Теория прелельного напряженного состояния грунтов

Предельное равновесие грунта в точке. Зоны местного нарушения прочности оснований. Начальная критическая и предельная нагрузки. Расчетное давление на грунт основания.

Устойчивость откосов. Виды нарушения устойчивости откосов. Устойчивость откосов сыпучего грунта. Влияние фильтрационных сил на устойчивость откосов. Устойчивость откосов связного грунта (метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения). Меры, направленные на увеличение устойчивости откосов.

Давление грунта на подпорные станки. Основные понятия, терминология. Аналитический метод определения давления грунта на подпорные стенки. Влияние сплошной равномерно распределенной нагрузки. Влияние сцепления грунта. Графический метод определения давления грунта на подпорную стенку.