3

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание	1
1. Цель и задачи проекта	5
2. Задание на курсовое проектирование	6
3. Содержание курсового проекта	7
3.1. Введение	9
3.2. Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки	10
3.3. Выбор типа основания и фундаментов	11
3.4. Определение нагрузок, действующих на фундаменты сооружения	11
3.5. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов	12
4. Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании	13
4.1. Выбор глубины заложения фундаментов	13
4.2. Расчет оснований по деформациям (вторая группа предельных состояний)	18
4.2.1 Определение осадки	33
4.2.2 Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и их влияния на сооружение	44
4.2.3 Общие положения по проектированию оснований	45
4.3. Расчет оснований по несущей способности (первая группа предельных состояний)	47
5. Конструирование фундаментов на естественном основании под колонны	60
5.1 Определение высоты плитной части фундамента и размера ступеней расчетом на продавливание	60
5.1.1 Расчет на продавливание по схеме 1	63
5.1.2 Расчет на продавливание по схеме 2	71
5.1.3 Расчет плитной части фундамента на поперечную силу	74
5.1.4 Расчет плитной части фундамента на обратный момент	74
5.1.5 Определение сечений арматуры плитной части фундамента	76
5.1.6 Расчет поперечных сечений подколонника	80
5.1.7 Расчет подколонника на местное сжатие	83
5.1.8 Расчет фундамента по образованию и раскрытию трещин	84
6. Конструктивные указания по проектированию фундаментов	87
7. Проектирование свайных фундаментов	105
7.1 Анализ инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки	107
7.2 Определение нагрузок, действующих на фундаменты сооружения	107
7.3 Определение глубины заложения ростверка свайного фундамента	108
7.4 Выбор вида свай (забивные, сваи-оболочки, набивные, буровые, винтовые) и их геометрии	108
7.5 Определение несущей способности одиночной сваи по грунту	109
7.6 Определение требуемого количества свай в составе фундамента	113
7.7 Конструирование ростверка	114
7.8 Проверка расчетной нагрузки действующей на сваи в составе фундамента	115
7.9 Проверка расчетной нагрузки на сваю в кусте с учетом изгибающих моментов	117
7.10 Расчет свайных фундаментов по деформациям	118
7.11 Учет отрицательных сил трения	126
7.12 Проверка сваи на прочность материала	127
7.13 Расчет свайных ростверков	127
7.13.1 Расчет ростверка на продавливание железобетонной колонной	128
7.13.2 Расчет на проадвливание угловой сваей	133
7.13.3 Расчет ростверка по поперечной силе в наклонных сечениях	134
7.13.4 Расчет ростверка на смятие под торцом колонны	135
7.13.5 Расчет ростверка на изгиб	137
7.13.6 Расчет ленточных ростверков под стены	140
7.14 Выбор оборудования для погружения свай	143
7.15 Определение проектного отказа свай	144
8. Устройство предварительно изготовленных свай вдавливанием	145
9. Технико-экономическое обоснование варианов фундаментов	148
10. Производство работ нулевого цикла	149
11. Оформление курсового проекта	149
12. Защита курсового проекта	150
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Пример оформления титульного листа курсового проекта	151
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Задания на курсовое проектирование	153
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Вспомогательные таблицы для расчета оснований и фундаментов	184
Список литературы	229

1. Цель и задачи проекта

Цели выполнения курсового проекта - систематизация и углубление знаний студентов, полученных при изучении курса по дисциплинам "Инженерная геология", "Механика грунтов", "Основания и фундаменты".

При выполнении проекта студент должен:

• оценить и проанализировать инженерно-геологические условия площадки строительства;

• наметить технически целесообразные варианты фундаментов применительно к заданным грунтовым условиям;

• овладеть методиками расчета фундаментов различных типов.

В рамках курсового проекта студент должен рассмотреть два возможных варианта фундаментов:

1) ленточные под несущие стены здания или фундаменты мелкого заложения под колонны каркасных зданий;

2) свайные.

Могут быть использованы другие варианты фундаментов. Выбор экономически выгодного варианта из числа технически целесообразных производится на основании сравнения их по приведенным затратам. В отдельных случаях, в порядке углубления экономического обоснования, можно дополнить сравнение вариантов по трудоемкости и расходу материалов.

Основное внимание при выполнении курсового проекта должно быть уделено анализу совместной работы системы «основание - фундамент – сооружение», оценке влияния деформаций фундаментов на работу надземных конструкций и здания в целом. Поэтому при расчете и конструировании фундамента должны быть грамотно учтены все факторы, влияющие на его работу: инженерно-геологические и гидрогеологические условия, характер и величина внешних нагрузок, климатические условия, назначение здания и его конструктивная схема и др.

Затраты на устройство основания и фундаментов в различных сооружениях колеблются в пределах 10 - 35% от общей стоимости строительно-монтажных работ. Поэтому экономичность сооружения в значительной степени зависит от выбора рациональной конструкции фундамента и эффективного использования несущей способности основания.

Выполнение студентом данного курсового проекта способствует закреплению навыков проектирования сооружений.

2. Задание на курсовое проектирование

В практике работы проектных организаций данные, используемые при проектировании оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, многочисленны и разнообразны.

В данном учебно-методическом пособии приведены задания на курсовое проектирование (см. прил. Б) и примеры расчета фундаментов.

Каждое задание содержит:

1. Схему сооружения с указанием его назначения, необходимых планировочных размеров, места строительства объекта. Для каждой схемы приведен план здания с указанием осей, в которых находится подвал или бесподвальная часть сооружения, а также основные сечения с указанием высотных отметок. На каждой схеме указаны четыре возможных сечения для расчета фундамента.

2. Значения нагрузок на обрезах фундаментов (временных и постоянных). Приведены нагрузки, действующие либо на один фундамент (в случае устройства стаканов под колонну), либо на один метр стены здания (в случае устройства ленточных фундаментов). Заданные нагрузки непосредственно связаны с вариантом схемы сооружения и вариантом выбранного фундамента. По заданию преподавателя можно выполнить сбор нагрузок студентом индивидуально по предлагаемой схеме сооружения.

3. Таблицы физико-механических характеристик грунтов, слагающих толщу основания строительной площадки, на которой возводится сооружение. Принято считать, что, как минимум, две буровые скважины характеризуют грунтовое основание. Представленные характеристики грунтов зависят от заданного варианта.

Помимо характеристик грунтов в таблице приведены мощность грунтовых напластований; положение уровня грунтовых вод на площадке строительства; относительные высотные отметки устья буровых скважин, что позволяет привязать здание к местности.

В ряде случаев для пылевато-глинистых грунтов со степенью влажности S_r > 0,8 проводились испытания грунтов на просадочность в компрессионных приборах. Если числовая величина относительной просадочности была _sl > 0,01, то это свидетельствовало о том, что грунты основания являются просадочными. Расчет фундаментов для таких условий необходимо выполнять с учетом требований главы 3 СНиП 2.02.01-83* [1].

Любой из курсовых проектов может быть дополнен теоретическими или экспериментальными исследованиями. Теоретические исследования заключаются в анализе результатов расчетов, выполненных по различным методикам. При экспериментальных исследованиях могут быть определены физико-механические свойства грунтов в полевых и лабораторных условиях (на базе кафедры), произведены наблюдения за деформациями сооружений, замеры давлений грунтов на ограждение, разработаны новые конструкции фундаментов и др.

В процессе работы над проектом необходимо:

а) ознакомиться с современными прогрессивными конструкциями фундаментов для проектируемого здания или сооружения;

б) дать оценку инженерно-геологических условий строительной площадки по данным инженерно-геологических изысканий и результатам определений показателей физико-механических свойств грунтов;

в) выбрать варианты фундаментов;

г) обосновать глубину заложения фундаментов и другие параметры с учетом всех влияющих факторов;

д) определить размеры фундаментов, отвечающие требованиям двух групп предельных состояний;

е) вычислить ожидаемые осадки, а при необходимости - просадки фундаментов;

ж) выбрать наиболее экономичные и рациональные способы производства земляных и монтажных работ;

з) выбрать при необходимости экономичный способ инженерной подготовки территории.

и) на основании сравнения вариантов выбрать экономически выгодные и технически целесообразные виды фундаментов;

к) выполнить конструирование фундаментов.