Министерство образования рф

Казанский государственный

архитектурно – строительный университет

Кафедра ОФДСиИГ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему:

Проектирование инженерных сооружений.

Шифр 866

Выполнил: ст.гр. 03-503

Ханбеков М.Ф.

Принял:

Мустакимов В.Р.

Хасанов Р.Р.

Мирсаяпов И.Т.

Казань 2006 год.

'

Исходные данные:

1. Удельный вес частиц просадочного грунта (породы) γs = 27,2 кН/м³

2. Удельный вес просадочного грунта (породы) γ = 16,2 кН/м³

3. Удельный вес сухого просадочного грунта (породы) γd = γ/(1+W) кН/м³

4. Пористость грунта n = е/(1+е)

5. Природная влажность грунта W=0,13 д.е. или 13 %

6. Влажность грунта на границе текучести W_L = 0,24 д.е. или 24 %

7. Влажность грунта на границе раскатывания W_Р= 0,21 Д.е. или 21 %

8. Модуль деформации грунта природной влажности E_n= 15 МПа = 15000 кПа

9. Модуль деформации грунта в водонасыщенном состоянии E_sat = 12 МПа = 12000 кПа

10. Значение относительной просадочности Е_sl при давлениях Р, кПа: при Р = 0,05 МПа =

50 кПа - Е_sl = 0,009; при Р = 0,1 МПа = 100 кПа­ Е_sl = 0,015; при Р = 0,2 МПа = 200 кПа –

Е_sl = 0,036; при Р = 0,3МПа = 300 кПа - Е_sl = 0,038.

11. Удельное сцепление минеральных частиц просадочного грунта природной влажности

С = 24 кПа

12. Угол внутреннего трения просадочного грунта природной влажности φ= 24º

Схема литологического разреза грунтовых пород строительной площадки.

Таблица №1.

№ п.п. ИГЭ	Наименование инженерно- геологических элементов	Толщина ИГЭ, м	Эскиз литологического разреза
ИГЭ- l	Растительный слой	0,2
ИГЭ-2	Супесь	16
ИГЭ-3	Супесь пластичная	16

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки ИГЭ-2.

1. Определяем вид грунта по числу пластичности I_p по формуле: I_p = W_L – W_Р = 0,24-0,21=

= 0,03 д.е. При расчётном значении Ip =0,01 ≤ 0,03 ≤ 0,07, находим, что грунт - супесь.

2. Устанавливаем состояние грунта ИГЭ-1 по показателю текучести I_L, используя формулу

I_L = (W – W_Р)/( W_L – W_Р) = (0,1-0,21)/(0,24-0,21) = -2,66 < 0, устанавливаем, что исследуемый грунт (супесь) находится в твёрдом состоянии.

3. Рассчитываем коэффициент пористости е грунта при его природной (естественной) влажности по формуле:

4. Находим коэффициент пористости e_sat в водонасыщенном состоянии по формуле:

5. Рассчитываем степень влажности S_r грунта (супеси в твёрдом состоянии) по формуле:

- супесь маловлажная.

6. Определяем пористость грунта n по формуле:

n = е/(1+е) = 0,897/(1+0,897) = 0,0,473.

7. Рассчитываем удельный вес сухого грунта, кН/м³, по формуле:

γ_d = γ /(l+W)= 16.2/(1+0,13)= 14,336 кН/м³­

8. Определяем удельный вес замоченного лёссового грунта γ_sb до степени влажности

S_r=1,0 по формуле:

Инженерно-геологические характеристики для ИГЭ-2.

9. Удельное сцепление частиц грунта при природной влажности - С = 24 кПа

10. Угол внутреннего трения - φ= 24º

11. Модуль деформации грунта природной влажности E_n = 15 МПа

12. Модуль деформации водонасыщенного грунта Е_ь= 12 МПа

13 . Условное расчётное сопротивление Ro просадочного грунта основания до уплотнения принимается из СНИП 2.02.01-83, с учётом возможности зама­чивания грунта до S_r = 1,0;

Ro = 190 кПа.

14. Модуль деформации грунта, уплотнённого одним из известных способов до удельного веса сухого грунта γ_d = 17 кН/м3, Е_упл =20 МПa.

Определение типа грунтовых условий по просадочным свойствам.

1. Вначале строится график зависимости Е_sl = f(σ) относительной просадочности Е_sl от

напряжения σ, кПа (рис. 1) по исходным данным.

ε_sl

σ,кПа

Рис. 1. Зависимость относительной просадочности от давления Е_sl=f(σ).

2. Начальное просадочное давление Р_sl=50 кПа – такое давление, при котором Е_sl=0,009

3. Определяется нормальное вертикальное напряжение σ_zq от собственного веса водонасыщенного грунта по формуле: , кПа для чего толща ИГЭ -2 расчленяется по вертикали на элементарные участки (слои)h_i=1м. Вычисляем напряжение σ_zq в форме таблицы.

Таблица 2.

Толщина элементарного слоя грунта,м	Расчетные значения нормальных вертикальных напряжений σzq от собственного веса водонасыщенного грунта, кН/м2 или кПа	Эскиз для определения проседаемой толщи Рsl=50 кПа
h1=0,2м	σzq1= γ1*h1=16,6*0,2=3,3
h2´=1м	σzq2= σzq1+γsb*h2=3,3+19,064*1=22,364
h2´=1м	σzq3= σzq2+γsb*h2=22,364+19,064*1=41,428
h2´=1м	σzq4= σzq3+γsb*h2=41,428+19,064*1=60,492
h2´=1м	σzq5= σzq4+γsb*h2=60,492+19,064*1=79,556
h2´=1м	σzq6= σzq5+γsb*h2=79,556+19,064*1=98,62
h2´=1м	σzq7= σzq6+γsb*h2=98,62+19,064*1=117,68
h2´=1м	σzq8= σzq7+γsb*h2=117,68+19,064*1=136,748
h2´=1м	σzq9= σzq8+γsb*h2=136,748+19,064*1=155,812
h2´=1м	σzq10= σzq9+γsb*h2=155,812+19,064*1=174,876
h2´=1м	σzq11= σzq10+γsb*h2=174,876+19,064*1=193,94
h2´=1м	σzq12= σzq11+γsb*h2=193,94+19,064*1=213,004
h2´=1м	σzq13= σzq12+γsb*h2=213,004+19,064*1=232,068
h2´=1м	σzq14= σzq13+γsb*h2=232,068+19,064*1=251,132
h2´=1м	σzq15= σzq14+γsb*h2=251,132+19,064*1=270,196
h2´=1м	σzq16= σzq15+γsb*h2=270,196+19,064*1=289,26

4. Устанавливается граница толщи, в пределах которой возможна просадка замоченного грунта от собственного веса. Эта граница будет находиться на том уровне по глубине

про­садочной толщи, где выполняется условие σ_zq = Р_sl=50 кПа. Такая граница для нашего

случая расположена между первым и вторым элементарными слоями, т.е. между значе­ниями:

Р_sl=50 кПа,

т.е. граница, начиная с которой будет происходить просадка от собственного веса,

нахо­дится, на глубине 2,7м.

Таким образом, просадка грунта от собственного веса возможна с глубины 2,7м от

при­родного рельефа, значит мощность H_Sl просадочного слоя грунта:

H_sl = 16,2-2,7 = 13,5м.

5. Определяется среднее давление σ_zq,cp от собственного веса замоченного грунта в

сере­дине просадочной толщи:

По графику просадки грунта от собственного веса устанавливаем тип просадочности

при среднем напряжении σ_zq,cp = 170,11кПа.

6. Определяется просадка S_sl грунта по формуле Р_sl=mЕ_slH_sl, где m = 1; Е_sl = 0,031;

Н_sl = 13,5м, тогда: S_sl = 1*0,031*13,5 = 0,419м = 41,9см.

Просадка S_sl от собственного веса замоченного грунта составляет 41,9см, что больше 5см, следовательно, данные грунты относятся ко второму типу грунтовых условий по просадочным свойствам.