КУРСОВЫЕ СДАННЫЕ ЛОСЕВА / Курсовая работа ОИФ
.docx|
Содержание. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Раздел 1. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.
Раздел 2. Сбор действующих на плотину нагрузок. 2.1. Общие положения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.2 . Определение расчетных нагрузок на основание. . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Раздел 3. Расчет нескальных оснований гидротехнических сооружений по второму предельному состоянию.
3.5. Расчет осадки грунта во времени. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Раздел 4. Расчет устойчивости гидротехнических сооружений на нескальном основании. 4.1. Общие положения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 4.2. Расчет устойчивости по схеме плоского сдвига. . . . . . . . . . . . . . . . 31 Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Приложение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
Изм |
Кол |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||
|
|
|
|
|
Расчет фундамента ГТС на естественном нескальном основании |
Стадия |
Лист |
Листов |
|
|
Разраб. |
Лосева Е. А. |
|
|
У |
2 |
32 |
||
|
Провер. |
Зубанов С.В. |
|
|
СГАСУ ФИСПОС Г-91 |
||||
|
Н. Контр. |
|
|
|
|||||
|
Утв. |
|
|
|
|||||
Федеральное агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет
Кафедра Инженерной геологии, оснований и фундаментов
Курсовая работа
ПО ТЕМЕ:
«Расчет фундамента ГТС на естественном нескальном основании»
Выполнила: студентка 4 курса
Группы Г-91
ФИСПОС
Лосева Е. А.
Проверил: Зубанов С.В.
Самара2012
|
Введение. Грунты представляют собой сложную многофазную полидисперсную систему, существование которой в различных геологических, геохимических условиях определяется комплексом свойств этих пород. Многофазность и сложность этих свойств отличает грунты от однородных тел и создает большую трудность в количественном описании прочностных и деформационных свойств, которые так важны для строительной практики. Для использования грунтов в инженерно-технических целях необходимо знать их свойства и уметь определить показатели, характеризующие эти свойства. Свойства грунтов подразделяются на:
Каждую группу показателей грунтовых свойств можно разделить на:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
3 |
|
|
Раздел 1. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.
Производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 25.100 – 96 «Грунты. Классификация». 1. Плотность сухого грунта - это плотность грунта, не содержащего в порах влаги. Определяем по формуле:
где ρ – природная плотность грунта; ω – природная влажность грунта. Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
2. Пористость грунта – относительный объем пор грунта. Определяем по формуле:
где ρs – плотность частиц грунта. Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
3. Коэффициент пористости грунта, определяем по формуле:
Слой №1:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
4 |
|
;
;
;
.
,
д.ед.;
д.ед.;
д.ед.;
д.ед.
,
д.ед.
д.ед.;
|
Слой №2:
Слой №3:
4. Коэффициент пористости при влажности на границе текучести. Определяем по формуле:
где ωL – влажность на границе текучести; ρω – плотность воды, ρω =1 г/см3. Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
5. Степень влажности – это степень насыщенности пор грунта водой. Определяем по формуле:
Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
6. Число пластичности Ip – диапазон влажности, в котором пылевато-глинистый грунт находится в пластичном состоянии. Определяем по формуле:
где ωp – влажность на границе раскатывания. Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
5 |
|
д.ед.;
д.ед.
;
д.ед.;
д.ед.;
,
д.ед.
д.ед.;
д.ед.;
д.ед.
,
д.ед.;
д.ед.;
д.ед.; 
|
7. Показатель текучести - характеризует консистенцию пылевато-глинистых грунтов в зависимости от природной влажности. Определяем по формуле:
Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
8. Показатель Iss – косвенная оценка набухания и просадочности грунтов. Определяем по формуле:
Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
9. Удельный вес природного грунта. Определяем по формуле:
где g=10,0
м/с2, тогда
Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
10. Удельный вес частиц грунта. Определяем по формуле:
Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
6 |
|
,
д.ед.
д.ед.;
д.ед.;
,
д.ед.
д.ед.; 
д.ед.;
;
.
;
;
.
.
;
;
.
|
11. Удельный вес сухого грунта. Определяем по формуле:
Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
12. Удельный вес грунта в насыщенном водой состоянии. Определяется только для пылевато-глинистых грунтов, расположенных ниже УГВ (ИГЭ2), по формуле:
где γω – удельный вес воды, γω = 10 кН/м3. В дальнейшем для расчетов понадобится также значение γsat для ИГЭ1. Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
13. Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии. Определяем только для песчаных грунтов, расположенных ниже УГВ (ИГЭ3), по формуле:
Слой №1:
Слой №2:
Слой №3:
Заключается в определении полного наименования грунтов, характеризующего их строительные свойства. Классификация производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 25.100 – 96 «Грунты. Классификация». Грунты делятся на песчаные и пылевато-глинистые. ИГЭ1 и ИГЭ2 обладают влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания, следовательно, они относятся к грунтам пылевато-глинистым, |
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
7 |
|
.
;
;
.
;
;
;
.
кН/м3.
|
которые обладают пластичностью (Ip>0). 1. По виду связного грунта в зависимости от числа пластичности Ip (табл.5): Слой №1: Ip = 17 % - суглинок, Слой №2: Ip = 16 % - суглинок. 2. По консистенции грунта в зависимости от показателя текучести IL (табл.6): Слой №1: IL = 0,47 д.ед. – тугопластичный суглинок, Слой №2: IL = 1,06 д.ед. – текучий суглинок. 3. По предварительной оценке способности грунтов к набуханию в зависимости от показателя Iss (табл.7): Слой №1: Iss – ненабухающий грунт, Слой №2: Iss– ненабухающий грунт. 4. По предварительной оценке просадочных свойств грунтов в зависимости от значений показателей Sr и Iss, характеризуются по степени влажности (табл.8): Слой №1: Sr - не просадочный грунт, Слой №2: Sr - не просадочный грунт. ИГЭ3 не обладает влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания, следовательно, он относится к грунтам песчаным, которые не обладают пластичностью (Ip отсутствует). 1. По группе нескальных грунтов: песчаный грунт, т.к. большая часть частиц диаметром менее 2мм. 2. По гранулометрическому составу в зависимости от содержания частиц различных размеров (табл.1):
d > 0,25мм.
3. По степени влажности в зависимости от показателя Sr (табл.2): Слой №3: Sr = 0,4 д.ед. - маловлажный грунт. 4. По плотности сложения коэффициента пористости e (табл.3): Слой №3: e = 0,59 д.ед. - песок средней плотности.
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
8 |
|
56,3%
> 50%
песок
средней крупности.
На стадии принятия проектного решения допускается определять нормативное значение механических показателей грунта по табл. прил.1 СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений». Показатели механических свойств грунтов подразделяются на прочностные (Сn, кПа и φn, град.), деформационные (Е, МПа и a, 1/МПа) и фильтрационные (kф, м/сут). Нормативные значения прочностных и деформационных показателей удельного сцепления Сn, кПа, угла внутреннего трения φn, град. и модуля деформации Еn, МПа определяются для песчаных грунтов четвертичных отложений по табл.1 приложения 1; для пылевато-глинистых нелёссовых грунтов четвертичных отложений показатели Сn, кПа и φn, град. - по табл.2 приложения 1, показатель Еn, МПа – по табл.3 приложения 1. Нормативные значения прочностных показателей определяются: а) удельное сцепление грунта Сn, кПа, Слой №1: Сn = 21 кПа; Слой №2: Сn = 18,4 кПа; Слой №3: Сn = 1,8 кПа. б) угол внутреннего трения грунта φn, град., Слой №1: φn = 20,2 град.; Слой №2: φn = 17,2 град.; Слой №3: φn = 37,4 град. Нормативные значения прочностных показателей определяются: а) модуль деформации грунта Еn, МПа, Слой №1: Еn = 12,8 кПа; Слой №2: Еn = 10,4 кПа; Слой №3: Еn = 38 кПа. б) коэффициент относительной сжимаемости а, 1/МПа. Определяем по формуле:
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
9 |
|
;
|
где β - коэффициент, принимаемый в зависимости от вида грунта; для суглинка β = 0,62; для песка β = 0,74 е - коэффициент пористости (см. п.1.1).
Слой №1: а
Слой №2: а
Слой №3: а Нормативные значения фильтрационного показателя определяются по СНиП 2.02.01 – 83* «Основания зданий и сооружений»: - коэффициент фильтрации kф, м/сут, Слой №1: kф = 0,001 м/сут; Слой №2: kф = 0,001 м/сут; Слой №3: kф = 30 м/сут;. 1.4. Определение условного значения сопротивления грунтов основания. Величина расчетного сопротивления грунтов основания позволяет ориентировочно оценить допускаемое давление на грунт под подошвой фундамента, при котором грунтовый массив в основании сооружения работает как линейно-деформируемое тело и для него справедливы все методики СНиП. Расчетное сопротивление на стадии принятия проектного решения допускается определять по табл.4 и табл.5 приложения 1, т.е.: Слой №1: глина, R0 =448,52 кПа; Слой №2: глина, R0 =293,38 кПа; Слой №3: песок влажный средней крупности и средней плотности, R0 =400 кПа.
Сводная ведомость составлена на основании данных, приведенных в задании и значений показателей, определенных в предыдущих разделах курсовой работы. Нормативные показатели приведены в таблице 1.1. |
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
10 |
|
1/МПа;
1/МПа;
1/МПа.
Все расчеты оснований выполняются с использованием расчетных значений показателей свойств грунтов, которые в соответствии с рекомендациями СНиП 2.02.01 - 83* «Основания зданий и сооружений», определяются по формуле:
где хp - расчетное значение показателя; хn - нормативное значение показателя; γд - коэффициент надежности по грунтам, определяется по рекомендациям, в зависимости от показателей грунта и предельного состояния. По второму предельному состоянию: - при определении удельного веса грунта γд = 1. По первому предельному состоянию: - при определении удельного сцепления γд = 1,5. Для угла внутреннего трения φ - для песков γφд = 1,1; - для глин γφд = 1,15. Значения основных расчетных физико-механических показателей приведены в таблице 1.2.
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
12 |
|
|
Раздел 2. Сбор действующих на плотину нагрузок. 2.1. Общие положения. Расчет оснований ГТС произведен на основное сочетание нагрузок, действующих в эксплуатационный период. В расчете учтем наиболее характерные виды постоянных и временных нагрузок; временные динамические нагрузки и особые нагрузки в курсовом проектировании не рассматриваются. Все расчеты оснований производятся на расчетные нагрузки, которые определяются по формуле:
где хn - нормативное значение нагрузки, γn - коэффициент надежности по назначению сооружения; γf - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый по указаниям и зависящий от вида нагрузки и предельного состояния: - для второго ПС γf = 1; - для второго ПС γf = 1; принимается 1,05 – 1,6; ψ - коэффициент сочетания нагрузок, используемый для расчета временных нагрузок. Принимается равным в 0,8 – 0,95. 2.2. Определение расчетных нагрузок на основание. Сбор нагрузок выполняем на период эксплуатации плотины. Необходимые данные для расчета представлены на рисунке 2.1. Все расчеты представлены в таблице 2.1.
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ФИСПОС 290400 КР |
Лист |
|
|
|
|
|
|
||
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
14 |
|
;
;