МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего образования

Санкт-Петербургский Государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра Геотехники

Контрольная работа по механике грунтов

Работу выполнил: *

Студентка группы: *

Номер зачетной книжки: *****041

Преподаватель:.

Вариант№1

г.Санкт-Петербург

*

Оглавление

Исходные данные

Расчетные показатели физико-химических свойств грунтов

1. Оценка инженерно-геологических и гидрологических условий

2. Определение расчетного сопротивления грунта основания

3. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

4. Определение несущей способности основания

5. Список используемой литературы

Исходные данные

Расчетные показатели физико-механических свойств грунта

№ п/п	Наименование грунта	Для расчета несущей способности				Для расчета деформации				Удельный вес твердых частиц грунта γs, кН/м3		Влажность W, отн.ед.		Предел текучести WL, отн. ед.		Предел раскатывания Wр, отн.ед.		Коэффициент фильтрации kф, см/с		Модель деформации Е, кПа
		Удельный вес грунта γ1, кН/м3	Угол внутреннего трения φ1, град	Сцепление с1,кПа	Удельный вес грунта γ2, кН/м3		Угол внутреннего трения φ2, град	Сцепление с2,кПа
4	Суглинок	18,3	20	20	21,5		24	40	26,5		0,15		0,24		0,11		2,3∙10-8		22000
12	Супесь	15,5	17	4	18,3		20	5	26,4		0,29		0,32		0,25		1,1∙10-5		8000
13	Песок средней крупности	16,4	30	-	19,2		35	-	26,5		0,18		-		-		3,5∙10-2		31000

1. Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий.

Определяем недостающие характеристики физико-механических свойств грунтов:

1. Определение классификационных показателей и физико-механических свойств для суглинка:

- удельный вес сухого грунта:

γ_d =

γ_d = = 18,7 кН/м³

- коэффициент пористости:

е =

е = = 0,42

- пористость:

n = 1-

n = 1- = 0,29

- полная влагоемкость:

ω_sat =

ω_sat = = 0,16

- степень влажности:

S_r =

S_r = = 0,94

- удельный вес с учетом взвешивающего действия воды:

γ_sb = (γ_s - γ_ω) ∙ (1 – n)

γ_sb = (26,5 – 10) ∙ (1 – 0,29) = 11,715 кН/м³

- число пластичности:

I_p = W_L – W_p

I_p = 0,24 – 0,11 = 0,13

Следовательно, по таблице Б.16 (гост 25100-2011) грунт является суглинком, так как 7 ≤ I_p ≤ 17 %

- показатель текучести:

I_L =

I_L = = 0,31

Следовательно, по таблице Б.19 (ГОСТ 25100-2011) суглинок тугопластичный, так как 0,25 < I_L ≤ 0,50

Е =22000 кПа

Следовательно, по таблице В.4 (ГОСТ 25100-2011) суглинок среднедеформируемый, так как 10 < Е ≤ 50 Мпа

2. Определение классификационных показателей и физико-химических свойств для супеси:

- удельный вес сухого грунта:

γ_d =

γ_d = = 14,19 кН/м³

- коэффициент пористости:

е =

е = = 0,86

- пористость:

n = 1-

n = 1- = 0,46

- полная влагоемкость:

ω_sat =

ω_sat = = 0,17

- степень влажности:

S_r =

S_r = = 1,71

- удельный вес с учетом взвешивающего действия воды:

γ_sb = (γ_s - γ_ω) ∙ (1 – n)

γ_sb = (26,4 – 10) ∙ (1 – 0,46) = 8,86 кН/м³

- число пластичности:

I_p = W_L – W_p

I_p = 0,31 – 0,25 = 0,06

Следовательно, по таблице Б.16 (гост 25100-2011) грунт является супесью, так как 1 ≤ I_p ≤ 7 %

- показатель текучести:

I_L =

I_L = = 0,67

Следовательно, по таблице Б.19 (ГОСТ 25100-2011) супесь пластичная, так как 0 < I_L ≤ 1,00

Е =8000 кПа

Следовательно, по таблице В.4 (ГОСТ 25100-2011) суглинок сильнодеформируемый, так как 5 < Е ≤ 10 Мпа

1. Определение классификационных показателей и физико-химических свойств для песка средней крупности:

- удельный вес сухого грунта:

γ_d =

γ_d = = 16,27кН/м³

- коэффициент пористости:

е =

е = = 0,63

Следовательно, по таблице Б.12 (ГОСТ 25100-2011) песок средней плотности, так как 0,55 < е ≤ 0,70

- пористость:

n = 1-

n = 1- = 0,39

- полная влагоемкость:

ω_sat =

ω_sat = = 0,24

- степень влажности:

S_r =

S_r = = 0,75

Следовательно, по таблице Б.11 (ГОСТ 25100-2011) песок средней степени водонасыщения (влажные), так как 0,5 < S_r ≤ 0,8

- удельный вес с учетом взвешивающего действия воды:

γ_sb = (γ_s - γ_ω) ∙ (1 – n)

γ_sb = (26,5 – 10) ∙ (1 – 0,39) = 10,07 кН/м³

Е =31000 кПа

Следовательно, по таблице В.4 (ГОСТ 25100-2011) песок среднедеформируемый, так как 10 < Е ≤ 50 Мпа

Вывод

На рассматриваемой площадке под строительство в г.Санкт-Петербург произведены инженерно-геологические изыскания Скважины №2 глубиной 12,0 м. Глубина заложения грунтовых вод 5,0-5,5 м.

Верхний слой супесь со строительным мусором. Мощность слоя от 0,5 до1,0 м.

В верхнем слое также присутствует песок мелкозернистый пылеватый. Мощность слоя от 0,5 до 1,0 м.

Второй слой – супесь легкая пылеватая с растительными остатками. Мощность слоя от 1,5 до 3,5 м.

Третий слой – суглинок тяжелый с включением гравия и гальки. Мощность от 7,0 до 8,0 м.

По результатам оценки инженерно-геологических условий делаем вывод о возможности строительства проектируемого сооружения на рассмотренной площадке и выборе несущего слоя основания. В качестве несущего слоя основания можно использовать суглинок тяжелый с включением гравия и гальки.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта d_fn

d_fn = d₀

Где M_t – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике.

M_t = 7,8+7,8+3,9+0,3+5,0 = 24,8

d₀ – величина, принимаемая равной для:

- суглинков и глин – 0,23

- супесей, песков мелких и пылеватых – 0,28

- крупнообломочных грунтов – 0,34

d_f1 = 0,23 ∙ = 1,15 м.

d_f1 = 0,28 ∙ = 1,39 м.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта:

d_f = k_h ∙ d_fn

где k_h - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый- для наружных фундаментов отапливаемых сооружений – по таблице №5.2 СП 22.13330.2016; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений k_h = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

d_f =1,1 ∙ 1,15 = 1,3 м.

d_f =1,1 ∙ 1,39 = 1,5 м.

Нормативная глубина промерзания для г.Санкт-Петербург 0,98м.Глубину заложения фундамента в несущем слое принимаем d = 1,5 м > 0,98 м.