им лабораторная 7, Сыпачев

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Институт недропользования

Кафедра прикладной геологии, геофизики и геоинформационных систем

ИНЖЕНЕРНОЕ МЕРЗЛОТОВЕДЕНИЕ

Лабораторная работа № 7

Расчет осадки фундаментов в оттаивающих грунтах

Иркутск 2021

Цель работы: Научиться рассчитывать осадку фундаментов в оттаивающих грунтах.

Задание: Определить осадку прямоугольного ленточного фундамента, возводимого на мерзлых грунтах с их последующим оттаиванием во время эксплуатации.

Работу выполняем пользуясь пособием - Емельянова Т.Я. «Практикум по мерзлотоведению: учебное пособие [Электронный ресурс] / Т. Я. Емельянова, В. В. Крамаренко»; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Институт природных ресурсов (ИПР), Кафедра гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии (ГИГЭ). – 2-е изд. – 1 компьютерный файл (pdf; 1.5 MB).

Исходные данные: Глубина заложения фундамента – 2,5 м, среднее давление на грунт под подошвой фундамента p=0,35 МПа, максимальная глубина оттаивания грунта Hc, размеры здания L и B, коэффициент оттаивания, Ath,i, и коэффициент сжимаемости , МПа, i-го слоя оттаивающего грунта приведены в табл. 7.4.

Ход работы:

1. Сжимаемая толща разбивается на слои исходя из условий:

• толщина слоя в верхней части разреза под фундаментом не должна быть более 0,4B;

• в пределах слоя свойства грунтов должны быть постоянны.

2. Заполняется таблица, в колонках таблицы записывают:

   1. номер слоя сжимаемой зоны – i;

   2. мощность i-го слоя– h_i;

   3. название грунта;

   4. плотность грунта – _d,th,i;

   5. значение коэффициента сжимаемости – _i;

   6. значение коэффициента оттаивания – A_th,i,;

   7. расстояние от подошвы фундамента до подошвы i-го слоя – z_i;

   8. расстояние от подошвы фундамента до кровли i-го слоя – z_i-1;

   9. вычисленные значения напряжения в середине каждого слоя – _zg,i,

   10. часть осадки основания, обусловленную действием собственного веса оттаивающего грунта s_th,i;

   11. безразмерный коэффициент – k_,i;

   12. безразмерный коэффициент – k_i;

   13. безразмерный коэффициент – k_i1;

   14. часть осадки за счет дополнительного давления на грунт от действия веса сооружения – s_p;

   15. полную осадку для каждого слоя грунта – s_i.

3. После заполнения первых восьми колонок определяется напряжение _zg,i в середине каждого слоя по формуле 7.4:

4. Затем рассчитывается первая часть осадки s_th,i

5. Результаты заносятся в 9 и 10 колонки табл. 7.3.

6. По формуле 7.6 рассчитывается дополнительное вертикальное давление на основание под подошвой фундамента p_0.

7. Далее по табл. 7.1 определяем коэффициенты k_h и k_,i и заносим их в 11 колонку табл. 7.3.

8. Коэффициенты k_i и k_i1 определяются по табл. 7.2. и результаты записываются в табл. 7.3 в 12 и 13 колонки.

9. Часть осадки за счет дополнительного давления на грунт от действия веса сооружения – s_p определяется по формуле 7.5 для каждого слоя и заносится в 14 колонку табл. 7.3,

10. Для каждого слоя суммируются осадки по формуле 7.2 и вносятся в 15 колонку табл. 7.3.

11. Общая осадка s получается суммированием осадок s_i в 15 колонке.

Таблица 7.4

Исходные данные для лабораторной работы № 7.1

Вариант	L,м	B,м	Hs, м	Название грунта	Глубина подошвы слоя, м	w, д.е.	е, д.е.	d,th,i, кг/м3,	Ath,, д.ед.	i, КПа-1
9	25,6	2,5	7,9	Глина	3,1	0,36	1,15	1,65	0,085	0,035
				Суглинок	4,7	0,28	0,85	1,78	0,073	0,025
				Суглинок	8,8	0,28	0,85	1,76	0,083	0,025

Литература

1. ВСН 29-85. Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах М.: Минсельстрой 1985. – 28 с.

2. Бойцов А.В. Геокриология и подземные воды криолитозоны: учебное пособие / Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. – 178с.

3. Геокриология: учебное пособие / А.К. Алванян, К.А. Алванян; ПГНИУ. – Пермь, 2020. – 139с.

4. ГОСТ 25100 «ГРУНТЫ. Классификация». М.: Стандартинформ, 2020. – 38с.

5. Емельянова Т.Я. Практикум по мерзлотоведению: учебное пособие [Электронный ресурс] / Т. Я. Емельянова, В. В. Крамаренко; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Институт природных ресурсов (ИПР), Кафедра гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии (ГИГЭ). – 2-е изд. – 1 компьютерный файл (pdf; 1.5 MB).

6. Ершов Э.Д. Общая геокриология. – М.: Недра, 1990, 2002г – 559с.

7. Инженерная геокриология: справочное пособие / Э.Д. Ершов, Л.Н. Хрусталёв, Г.И. Дубиков, С.Ю. Пармузин; Под ред. Э.Д. Ершова. – М.: Недра, 1991 – 439 с.

8. Методы геокриологических исследований: Учебное пособие / Под редакцией Э.Д.Ершова. – М.: Изд.-во МГУ. 2004. – 512 с.

9. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1985. –41 с.

10. СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на многолетнемерзлых грунтах» М.: Стройиздат, 1990. – 53 с.

11. СП 11-105-97 Часть IV. Правила производства работ в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. М.: ГОССТРОЙ РОССИИ 1999. – 68 с.

12. Хрусталев Л.Н. Основы геотехники в криолитозоне: Учебник. – М.: Изд.-во МГУ, 2005. – 540с.