Лист

70.02.01 388 ПЗ

Введение

Проектирование конструкций сооружения и их оснований осуществляется по предельным состояниям, которые подразделяются на две группы. Первая группа – по несущей способности – потеря устойчивости или формы, возможные виды разрушений, ползучесть или текучесть материала, чрезмерное раскрытие трещин и др. Вторая группа – по непригодности к нормальной эксплуатации.

Предельные состояния оснований существенно отличаются от предельных состояний строительных конструкций, в том числе и самого фундамента, т.к. у них различные условия работы, а именно: материалы в строительных конструкциях и грунтов в основаниях; физико-механические свойства; критерии оценки прочности и деформативности оснований и возводимых на них фундаментов и надземных конструкций.

Проектирование оснований и фундаментов состоит из обоснованного соответствующим расчетом выбора типа основания (естественного и искусственного), фундамента (конструкции, типа материала и размеров, мелкого или глубокого заложения), мероприятий по уменьшению влияния деформаций здания или сооружения на эксплуатационную пригодность.

Район строительства – г.Могилёв. Проектируемое здание – сборочный цех. Расчётные значения нагрузок для расчёта по двум группам предельных состояний

N₀₁=200 кН

N₀₂=180кН

1 Определение физико-механических свойств грунтов

Производные и индексационные характеристики и наименование грунтов определяются по СТБ 943-93 [6], а механические характеристики грунтов для предварительных расчетов (в учебных целях) – по [1].

1.1 Определение наименования пылевато-глинистого грунта и его физико-механических свойств (в соответствии с рисунком на листе 1) по следующим исходным данным :

Пылевато-глинистые грунты подразделяют по числу пластичности I_P :

Слой№1(93):

=1,37 г/см³; _s=2,67 г/см³; w=6,9%; w_p=17%; w_L=32%.

I_P=w_L-w_P

I_P=w_L-w_P=32-17=15.

Т.к., 7<I_P =15<17 то данный грунт является суглинком.

По показателю текучести определяют состояние пылевато-глинистого грунта :

.

Тогда при I_L<0 суглинок твёрдый.

Определяем прочностные и деформационные характеристики пылевато-глинистых грунтов, для этого определим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта.

,

.

Пылевато-глинистые лессовые грунты необходимо проверить на просадочность. Это в первую очередь грунты с малым удельным весом (1,2-1,6 г/см³), значительной пористостью (40…50 %) и степенью влажности S_r0,8, I_L<0,25:

Определяем показатель просадочности

где - коэффициент пористости при влажности на границе текучести.

Грунт просадочный т.к.-0,110,1 в соответствии с таблицей 8 [1].

Слой№2(94):

=1,37 г/см³; _s=2,67г/см³; w=8,3%; w_p=22%; w_L=36%.

I_P=w_L-w_P

I_P=w_L-w_P=36-22=14.

Т.к., 7<I_P =14<17 то данный грунт является суглинком.

По показателю текучести определяют состояние пылевато-глинистого грунта :

.

Тогда при I_L<0 суглинок твёрдый.

Определяем прочностные и деформационные характеристики пылевато-глинистых грунтов, для этого определим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта.

,

.

Пылевато-глинистые лессовые грунты необходимо проверить на просадочность. Это в первую очередь грунты с малым удельным весом (1,2-1,6 г/см³), значительной пористостью (40…50 %) и степенью влажности S_r0,8, I_L<0,25:

Определяем показатель просадочности

где - коэффициент пористости при влажности на границе текучести.

Грунт просадочный т.к.0,0160,24 в соответствии с таблицей 8 [1].

Слой№3(90):

=1,89 г/см³; _s=2,71 г/см³; w=27%; w_p=18%; w_L=33%.

I_P=w_L-w_P

I_P=w_L-w_P=33-18=15.

Т.к., 7<I_P =15<17 то данный грунт является суглинком.

По показателю текучести определяют состояние пылевато-глинистого грунта :

.

Тогда при 0,5<I_L<0.75 суглинок мягкопластичный.

Определяем прочностные и деформационные характеристики пылевато-глинистых грунтов, для этого определим коэффициент пористости пылевато-глинистого грунта.

,

.

Для определения искомого нормативного значения механического показателя используют линейную интерполяцию.

Для суглинка мягкопластичного при е=0,82; I_L=0,6; R₀=230 кПа; С_n=17,2 кПа; _n=16,6⁰; Е=9,2 МПа.

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

Наименование крупнообломочного и песчаного грунта определяют по гранулометрическому составу в соответствии с таблицей 1. 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 1 - 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, %
18	19	21	18	12	12	2,66	1,90	31

Слой№4(18):

частиц  2мм 18% < 25%

частиц  0,5мм 18+19=37% < 50%

частиц  0,25мм 37+21=58%  50%

так как частиц крупнее 0.25 мм – 58%, что больше 50% следовательно, песок средней крупности.

(1)

(2)

Таким образом, при е=0,83>0,7 имеем песок средней крупности рыхлый.

Определим степень влажности грунта:

(3)

где _w=1г/см³ – плотность воды,

Так как S_r>0,8 - пески насыщенные водой.

Определяем прочностные и деформационные характеристики песчаного грунта .

При е=0,83 для песка средней крупности рыхлого, насыщенного водой R₀=0 кПа, с_n=0, _n =0⁰ , Е_n = 0 МПа.

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