МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ННГАСУ)

Кафедра оснований и фундаментов и инженерной геологии

Пояснительная записка к курсовому проекту

Проектирование оснований и фундаментов

гражданских сооружений

Студент исф гр. 171 а

Преподаватель

Н. Новгород 2014 г

Содержание

Введение 3

Раздел 1. Инженерно-геологические условия участка строительства 4

1. Обработка результатов исследований физико-механических свойств грунтов 4

2. Оценка инженерно-геологических условий участка строительства 8

   1. Определение расчетной глубины промерзания грунтов 8

   2. Выбор глубины заложения фундамента 8

Раздел 2. Нагрузки, действующие на фундамент 9

1. Назначение расчетных сечений 9

2. Нагрузки от собственного веса стен 10

1. Нагрузки действующие на 1 кв.м грузовой площади 10

2. Нагрузки от собственного веса стен 11

3. Определение расчетных нагрузок от собственного веса стен 12

2. Временные нагрузки 13

   1. Снеговые нагрузки 13

   2. Нагрузки на перекрытия 14

3. Подсчет нагрузок в расчетных сечениях 15

Раздел 3. Вариант ленточного фундамента мелкого заложения

на естественном основании 17

1. Определение ширины подошвы фундамента 17

2. Конструирование фундамента и проверка среднего давления по подошве 18

3. Расчет осадки ленточного фундамента 22

Раздел 4. Вариант свайного фундамента из забивных призматических свай 25

1. Выбор конструкции и длины свай 25

2. Расчет нагрузки на сваю, определение шага свай 26

Раздел 5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундамента 27

Список литературы 29

Введение

В соответствии с заданием необходимо запроектировать основание и фундамент под жилой дом в городе Москва. Здание 16-этажное. Наружные стены из пустотелого керамического кирпича толщиной 640 мм, внутренние стены из силикатного кирпича толщиной 380 мм. Кровля - 4 слоя рубероида на мастике, защитный слой - гравий, перекрытия из ж/б многопустотных панелей по серии 1.141-1. Покрытие - панели ж/б ребристые по серии 1,465,1-7/84.

Под зданием предусмотрен подвал высотой 2,3 м

На участке строительства пробурено 3 скважины. Каждая скважина проходит 2 слоя фунта, заглубляясь в третий. Глубина скважин - 15м. В

грунтоведческой лаборатории выполнены исследования физико-механических свойств грунтов. Для определения деформационных характеристик грунтов выполняется испытание штампом первого слоя грунта. В лабораторных условиях выполняются компрессионные испытания второго и третьего слоев грунтов. При бурении фунтовые воды не вскрыты.

.

Раздел 1. Инженерно-геологические условия участка строительства.

1. Обработка результатов исследований физико-механических свойств грунтов.

Тип песчаного грунта определяется по гранулометрическому составу по таблице Б10 [5].

Для ИГЭ-1

Название грунта определяется по числу пластичности [1, табл. П.2.4]

I_p = w_L-w_p ,где

w_L – влажность на границе текучести

w_p – влажность на границе раскатывания

I_p=20-15 =5 % - супесь

По показателю текучести [1, табл. П. 2.5]

, где

w_p – влажность на границе раскатывания

w - весовая влажность

супесь характеризуется как пластичная.

Для ИГЭ-2

Название грунта определяется по числу пластичности [1, табл. П.2.4]

I_p = w_L-w_p ,где

w_L – влажность на границе текучести

w_p – влажность на границе раскатывания

I_p=29-17 =12 % - суглинок

По показателю текучести [1, табл. П. 2.5]

,где

w_p – влажность на границе раскатывания

w - весовая влажность

Суглинок характеризуется как полутвердый.

Для ИГЭ-3

Название грунта определяется по числу пластичности [1, табл. П.2.4]

I_p = w_L-w_p ,где

w_L – влажность на границе текучести

w_p – влажность на границе раскатывания

I_p=27-16 =11 % - суглинок

По показателю текучести [1, табл. П. 2.5]

,где

w_p – влажность на границе раскатывания

w - весовая влажность

Суглинок характеризуется как тугопластичный.

Плотность сухого грунта ρ_d определяется по формуле:

(1.1)

где ρ – плотность грунта, г/см³

W – влажность грунта, %

Коэффициент пористости e определяется по формуле:

(1.2)

где ρ_s – плотность частиц грунта, г/см³

W – см. формулу 1.1

ρ – см. формулу 1.1

Пористость n определяется как:

(1.3)

где е – см. формулу 1.2

Степень влажности S_r определяется по формуле:

(1.4)

где ρ_w – плотность воды, 1г/см³

Полная влагоемкость определяется по формуле:

; (1.5)

;

;

Плотность грунта при полном водонасыщении:

(1.6)

Удельный вес грунта при полном водонасыщении определяется по формуле:

Значения расчетного сопротивления песчаного грунта приведены в таблице В.4[2]

Для ИГЭ-1 R₀₁ = 340 кПа

Для ИГЭ-2 R₀₂ = 310 кПа

Для ИГЭ-3 R₀₃ = 205 кПа

Модуль деформации

Модуль деформации грунта ИГЭ-1 определяем по результатам компрессионных испытаний. Строим график зависимости осадки от давления Рис.1.

Модуль деформации грунтов ИГЭ-1 по результатам компрессионных испытаний определяется в следующей последовательности (рис.1):

Определяем характеристики сжимаемости:

А) По графику определяем коэффициент сжимаемости:

(1.8)

где е₁, е₂ – коэффициенты пористости соответствующие принятым давлениям, д.ед.

р₁, р₂ – давления принимаемые равными 100 и 200 кПа

Б) Определяется компрессионный модуль деформации:

(1.9)

где β – безразмерный коэффициент, учитывающий боковое расширение грунта, согласно [6] для суглинков принимается равным 0.62, для супесей равным 0,74

е₁ – см. формулу 1.8

m₀ – см. формулу 1.8

В) Определяется приведенный модуль деформации:

(1.10)

где E_oed – см. формулу 1.9

m_k – корректировочный коэффициент, согласно [6] для песков и для супеси принимается равным 1,0

Определяем модуль деформации водонасыщенного грунта:

.

Модуль деформации грунтов ИГЭ-2 и ИГЭ-3 определяем по результатам компрессионных испытаний рис.2 и рис.3.

Определяем характеристики сжимаемости:

Б) Определяется компрессионный модуль деформации:

В) Определяется приведенный модуль деформации:

;

.

Модуль деформации водонасыщенного грунта:

.

Полученные результаты сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Физико-механические характеристики грунтов.

Характеристики грунтов	Обозначение, размерность	ИГЭ-1	ИГЭ-2	ИГЭ-3
Тип грунта Вид грунта Разновидность		Супесь пластичная Средней плотности Влажная степень насыщения	Суглинок тякучий Средней плотности Малая степень насыщения	Песок мелкий Средней плотности Малая степень насыщения
Плотность грунта	ρ, г/см³	1,7	1,55	1,8
Плотность частиц	ρs, г/см³	2,68	2,63	2,65
Природная влажность	W, %	18	25	18
Удельный вес грунта	γII, кН/м³	16,8	15,3	17,8
Плотность грунта в сухом состоянии	ρd, г/см³	14,41	12,4	15,25
Коэффициент пористости	e, д.ед.	0,8602	1,121	0,734
Пористость	n	0,46	0,5285	0,424
Коэффициент водонасыщения	Sr, д.ед.	0,561	0,258	0,352
Угол внутреннего трения	φII, °	18	10	26
Модуль деформации	Е, кПа	7171	-	10842,6
Расчетное сопротивление грунта	R0, кПа	163,5	-	300