Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп

Дата

43

Т 19. 01-МГ-КП-511

Введение

В данном курсовом проекте нужно рассчитать и запроектировать фундаменты под промздание в городе Быхов. Данное здание представляет собой одноэтажное каркасное здание с трехэтажной пристройкой, наружные стены которой выполнены кирпичными толщиной 400 мм. Под пристройкой предусмотрен подвал глубиной 3 м. Кирпичными стенами, толщина которых 250 мм, огорожены лестничные клетки. Высота этажей составляет 3.7 м. Здание имеет следующие размеры в осях: длина – 48 м; ширина – 36 м.

Под наружные стены пристройки предусматривается сборный ленточный фундамент. Колонны для данного здания запроектированы сборными железобетонными сечением 400х400, 600х400, 800х400 мм, под них запроектированы фундаменты стаканного типа.

Инженерно—геологические условия площадки определялись по трем пробуренным скважинам, одна - в центре плана здания и две - на расстоянии 5 м от крайних осей здания по продольной стороне.

1. Оценка инженерно—геологических условий площадки

Инженерно-геологические условия строительной площадки представляются по данным буровых скважин.

Оценку инженерно-геологических условий строительной площадки начинают с построения инженерно—геологического разреза. По данным колонок скважин (скважин должно быть минимум три) строится инженерно-геологический разрез (см. графическую часть) в масштабах: вертикальном - 1:100, горизонтальном— 1:200. При построении геологического разреза указывается граница каждого слоя грунта, проставляются отметки каждого слоя, наносятся отметки уровня грунтовых вод по каждой из скважин. Чтобы наглядно представить особенности каждого слоя грунта, справа от геологического разреза строится эпюра табличных значений R_o по вертикали.

В данном курсовом проекте, исходя из предварительного изучения данных на проектирование, скважины прошли пять слоёв грунта. Глубина первой , второй и третьей скважины 20,0 м. По этим данным можно определить, что под растительным слоем идут три слоя пылевато-глинистых грунтов и слой песка. Отметки устьев скважин, мощность каждого из слоев, отметки уровня грунтовых вод по каждой скважине приведены в задании на проектирование.

2. Анализ грунтовых условий строительной площадки. Определение наименования пылевато-глинистого грунта.

Таблица 1 - Исходные данные

№слоя	ρт/м3	ρs,т/м3	W, %	WL, %	Wp,%
1	1,43	2,76	8	26	18
2	1,57	2,68	6,9	32	17,0
3	1,89	2,71	25,8	26,9	20

Определим основные показатели пылевато-глинистых грунтов для первого слоя:

- число пластичности:

I_P=W_L-W_P (1)

где W_L и W_p – влажность на границе текучести и границе раскатывания соответственно.

I_P =26-18=8

Показатель текучести:

(2)

Так как I_P=8<17, а I_L=-1,250 то данный грунт является суглинок твердый.

Определим степень влажности:

(3)

где е – коэффициент пористости, определяется по формуле (4)

(4)

r_d-плотность грунта в сухом состоянии, г/см³; определяется по формуле:

(5)

где W – естественная влажность, %;

г/см³

Так как S_r <0,8 и I_L=-1,25<0,25 то нужно поверить грунт на просадочность.

Определяем показатель просадочности

(6)

где - коэффициент пористости при влажности на границе текучести.

Грунт просадочный т.к.-0,180,1 в соответствии с таблицей 8 [1].

Определим основные показатели пылевато-глинистых грунтов для второго слоя:

- число пластичности найдем по формуле (1):

I_P =32-17=15

Показатель текучести вычислим по формуле (2):

Т.к., I_P =15<17 то данный грунт является суглинок.

ρ_d- определяется по формуле (5):

коэффициент пористости, определим по формуле (4)

Определим степень влажности по формуле (3):

Так как S_r <0,8 и I_L=-0,67<0,25 то нужно поверить грунт на просадочность

Определяем показатель просадочности по формуле(6)

Грунт просадочный т.к.0,020,24 в соответствии с таблицей 8 [1].

Определим основные показатели пылевато-глинистых грунтов для третьего слоя:

- число пластичности найдем по формуле (1):

I_P=26,9-20=6,9.

Т.к., I_P =6,9<7 то данный грунт является супесь

Показатель текучести вычислим по формуле (2):

Тогда при 0<I_L =0.84<1 –супесь пластичная.

ρ_d- определяется по формуле (5):

коэффициент пористости, определим по формуле (4)

Определим степень влажности по формуле (3):

Так как S_r >0,8 ,но I_L=0,84>0,25 грунт не просадочный.

Определим механические характеристики данного грунта по таблицам 4, 5 [1]:

R₀=208 кПа; с_n=10 кПа; φ_n=19,5⁰; Е_n=8,5 МПа.

Определение наименования крупнообломочного и песчаного грунта и его физико-механических свойств.

Наименование крупнообломочного и песчаного грунта определяют по гранулометрическому составу в соответствии с таблицей 2. Для этого последовательно суммируются содержания фракций, сначала крупнее 2 мм, затем - крупнее 0,5 мм и т.д. Наименование грунта принимают по первому удовлетворяющему показателю их расположения в таблице 2 [17].

Таблица 2 - Исходные данные

Гранулометрический состав в процентах, при их размерах						Физическая характеристика
2-1	1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	0,1-0,05	0,05-0,01	s, г/см3	, г/см3	W, %
20	19	19	20	10	12	2,66	1,98	25,6

Слой№4: W_L=0, W_P=0

частиц  2мм 20%  25%

частиц  0,5мм 20+19=39%  50%

частиц  0,25мм 39+19=58%  50%

так как частиц крупнее 0,25 мм – 58%, что больше 50% следовательно, песок средней крупности.

Устанавливаем плотность сложения по коэффициенту пористости е и таблице 3[17]:

Слой№4:

г/см³;

.

Таким образом, при 0,55е0,7 имеем песок средний средней крупности в четвертом слое.

Определим степень влажности грунта:

для слоя№4:

,

где _w=1г/см³ – плотность воды,

Так как, для четвертого слоя S_r>0,8 пески насыщенные водой.

Определяем прочностные и деформационные характеристики песчаного грунта .

При е=0,69 для песка средней крупности, средней плотности насыщенного водой R₀=500 кПа, с_n=1, _n =35⁰ , Е_n = 30 МПа.

Результаты расчётов заносим в таблицу 2.

Итак, исходя из оценки инженерно-геологических условий строительной площадки можно сделать вывод, что верхний слой (суглинок твердый) не может служить надежным основанием для опирания на него фундаментов здания, так как является просадочным. Следовательно, его необходимо заменить искусственным основанием или принять меры для укрепления существующего. Из предлагаемых способов наиболее эффективным по технико-экономическим показателям является устройство песчаных подушек или трамбовка.

В соответствии с инженерно-геологическим разрезом (см. рисунок лист 1) составим сводную таблицу физико-механических характеристик грунта (таблица 2).

Таблица 2 - Сводная таблица физико-механических свойств грунта

Номер слоя	Наименование грунта	Мощность слоя ,м	Физическая характеристика										Прочностная и деформационная характеристики
			S,т/м3	, т/м3	d, т/м3	w%	wL %	wp %	Ip	IL	Sn	e	n град	Cn кПа	Ro кПа	En МПа
			S кН/м3	 кН/м3	d кН/м3
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
1	Растительный слой	0,4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	Суглинок твёрдый	7,3	2,76	1,43	1,6	8	26	18	8	-1,25	0,30	0,73	-	-	-	-
			27,6	14,3	16
3	Суглинок твёрдый	4,1	2,68	1,57	1,6	6,9	32	17	15	-0,67	0,27	0,68	-	-	-	-
			26,8	15,7	16
4	Супесь пластичная	3,1	2,71	1,89	1,60	25,8	26,9	20	6,9	0,84	-	0,69	22.5	12	208	13
			27,1	18,9	16,0
5	Песок средней крупности средней	5,1	2,66 26,6	1,98 19,8	1,58 15,8	25,6	__	__	__	__	--	0,69	35	1	500	30