Пояснительная записка по фундаментам
Введение
Проектирование оснований и фундаментов включает в себя обоснованный расчетом выбор типа основания (естественное или искусственное); типа конструкции, материала и размеров фундаментов (глубина заложения, размеры, площади подошвы и т.д.), а так же мероприятий, применяемые при необходимости уменьшения влияния деформаций основания на эксплуатационную пригодность и долговечность сооружения.
Основные задачи рассматриваемые в проекте:
Анализ проектируемого здания с точки зрения оценки его чувствительности к неравномерным осадкам.
Определение нагрузки на фундаменты.
Выбор несущего слоя грунта.
Расчёт 2-х вариантов фундаментов по 2-м предельным состояниям (прочность и деформации).
Экономическое сравнение вариантов и выбор наиболее дешевого.
Полный расчет и проектирование выбранного варианта фундамента.
Расчет фундаментов мелкого заложения начинают с предварительного выбора его конструкции и основных размеров (это глубина заложения фундамента и размер его подошвы). Далее производят расчет по двум предельным состояниям:
I– Расчет по прочности (устойчивость)
II – Расчет по деформациям, которые являются основным и обязательным для всех фундаментов мелкого заложения.
Расчет по Iгруппе предельных состояний является дополнительным и производится в одном из следующих случаев:
Сооружение расположено на откосе (склоне) или вблизи него;
На основание передаются значительные по величине горизонтальные нагрузки;
В основании залегают очень слабые грунты (или текучие и текучепластичные глинистые грунты и т.п.), обладающие малому сопротивлению сдвигу;
В основании залегают наоборот, очень прочные – скальные грунты.
В тех случаях, когда с поверхности залегают слои слабых грунтов, которые не могут служить основанием для фундаментов мелкого заложения проектируемого сооружения, возникает необходимость передачи нагрузки на более плотные слои, расположенные на глубине. В подобных ситуациях чаще всего прибегают к устройству свайного фундамента.
Установив окончательные размеры фундамента, удовлетворяющие двум группам предельного состояния, переходят к его конструированию.
Краткая характеристика здания
1.Стены наружные – сборные сэндвич- панели толщиной 15см.
2.Стены внутренние – сборные пеноблок толщиной 12см.
3.Колонны – ж/б, 40*40см.
4.Перекрытия – монолитные ж/б по несъемной опалубке толщиной 22см.
5.Покрытие – сборные сэндвич-панели по прогонам.
Здание не имеет подвала во всех осях.
Отметка пола первого этажа ±0,00 на 0,3м выше отметки спланированной поверхности земли.
Высота этажа 3,6м.
Величины постоянных и временных нагрузок на фундаменты даны с учетом нагрузок от перекрытия над подвалом.
Нагрузки на колонны даны в кН.
|
|
|
Количество этажей |
|
|
|
2 |
|
Колонны 1,2,3 |
Пост. |
330 |
|
|
Врем. |
27 |
|
Колонны 6,7 |
Пост. |
799 |
|
|
Врем. |
54 |
|
Колонны 4,5,8 |
Пост. |
616 |
|
|
Врем. |
40 |
|
ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ ПРОБНОЙ НАГРУЗКОЙ |
КОМПРЕССИОННЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ | |||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||
|
Глубина 3,0 м |
|
Глубина 8,0 м |
|
Глубина 1,2 м |
|
Глубина 5,0 м | ||||||||||||||||
|
Диаметр штампа |
Диаметр штампа |
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
d=27,7 см |
|
d=27,7 см |
|
P, кПа |
е |
|
P, кПа |
е | ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,0 |
0,626 |
|
0,0 |
0,613 | ||||||||||||
|
P, кПа |
S, мм |
|
P, кПа |
S, мм |
|
50 |
0,620 |
|
50 |
0,611 | ||||||||||||
|
|
|
100 |
0,613 |
|
100 |
0,607 | ||||||||||||||||
|
0,0 |
0,00 |
|
0,0 |
0,00 |
|
200 |
0,606 |
|
200 |
0,603 | ||||||||||||
|
50 |
0,34 |
|
50 |
0,42 |
|
400 |
0,600 |
|
400 |
0,599 | ||||||||||||
|
100 |
0,69 |
|
100 |
0,84 |
|
|
|
|
|
| ||||||||||||
|
150 |
1,04 |
|
150 |
1,26 |
|
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ | ||||||||||||||||
|
200 |
1,38 |
|
200 |
1,68 |
| |||||||||||||||||
|
250 |
1,72 |
|
250 |
2,10 |
| |||||||||||||||||
|
300 |
2,07 |
|
300 |
2,52 |
|
Кафедра механики грунтов, оснований и фундаментов |
Геология | |||||||||||||||
|
350 |
2,45 |
|
350 |
2,97 |
|
Задание | ||||||||||||||||
|
400 |
2,99 |
|
400 |
3,46 |
|
12 | ||||||||||||||||
|
|
ДАННЫЕ О ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ГРУНТОВ |
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
№ п.п. |
№ скважин и шурфов |
Глубина от поверхности, м |
Гранулометрический состав, % (размер частиц в мм) |
Влажность на границе |
Плотность частиц грунта ρS, т/м3 |
Плотность частиц грунта ρ, т/м3 |
Природн. влажность W% |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
>2,0 |
2,0-0,5 |
0,5-0,25 |
0,25-0,10 |
0,10-0,05 |
0,05-0,01 |
0,01-0,005 |
<0,005 |
WL % текуч. |
WP % раскат. |
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
Скв.2 |
0,3 |
Растительный слой |
|
|
|
1,80 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
Скв.1 |
1,2 |
- |
10,5 |
16,9 |
16,5 |
15,6 |
16,9 |
8,0 |
15,6 |
19,1 |
14,7 |
2,72 |
1,96 |
17,2 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
- |
3,0 |
- |
19,0 |
38,5 |
28,2 |
3,7 |
3,3 |
6,0 |
1,3 |
|
|
2,66 |
2,00 |
15,0 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4 |
- |
5,0 |
- |
10,1 |
11,7 |
20,5 |
16,3 |
12,2 |
9,6 |
19,6 |
31,4 |
21,5 |
2,68 |
2,00 |
20,4 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5 |
- |
8,0 |
- |
22,2 |
39,4 |
25,0 |
4,2 |
4,0 |
4,5 |
0,7 |
|
|
2,67 |
2,02 |
24,0 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
6 |
- |
12,0 |
- |
2,0 |
3,5 |
5,0 |
10,1 |
22,5 |
23,2 |
33,7 |
45,8 |
26,4 |
2,79 |
1,98 |
28,0 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
СКВАЖИНА №1 |
|
|
СКВАЖИНА №2 |
|
|
СКВАЖИНА №3 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Абсолютная отметка устья 138,60 |
|
|
Абсолютная отметка устья 138,15 |
|
|
Абсолютная отметка устья 139,40 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
№ пород |
Абсолютная отметка подошвы слоя |
Глубина подошвы слоя, м |
Мощность слоя, м |
Уровень грунтовых вод |
|
№ пород |
Абсолютная отметка подошвы слоя |
Глубина подошвы слоя, м |
Мощность слоя, м |
Уровень грунтовых вод |
|
№ пород |
Абсолютная отметка подошвы слоя |
Глубина подошвы слоя, м |
Мощность слоя, м |
Уровень грунтовых вод | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
I |
138,20 |
0,4 |
0,4 |
5,80 |
|
I |
137,75 |
0,4 |
0,4 |
6,10 |
|
I |
139,10 |
0,3 |
0,3 |
6,20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
II |
137,20 |
1,4 |
1,0 |
|
II |
136,65 |
1,5 |
1,1 |
|
II |
138,00 |
1,4 |
1,1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
III |
134,50 |
4,1 |
2,7 |
|
III |
133,85 |
4,3 |
2,8 |
|
III |
135,20 |
4,2 |
2,8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
IV |
132,80 |
5,8 |
1,7 |
132,80 |
|
IV |
132,05 |
6,1 |
1,8 |
132,05 |
|
IV |
133,20 |
6,2 |
2,0 |
133,20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
V |
128,40 |
10,2 |
4,4 |
|
V |
127,55 |
10,6 |
4,5 |
|
V |
129,00 |
10,4 |
4,2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
VI |
123,60 |
15,0 |
4,8 |
|
VI |
123,15 |
15,0 |
4,4 |
|
VI |
124,40 |
15,0 |
4,6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
№ пород |
Угол внутреннего трения φ |
Удельн. сцепление С, кПа |
Коэфф. фильтрации Кф, см/с |
|
I |
" |
" |
" |
|
II |
220 |
14 |
3х10-6 |
|
III |
320 |
- |
4х10-3 |
|
IV |
220 |
30 |
3х10-8 |
|
V |
300 |
- |
5х10-3 |
|
VI |
180 |
44 |
6х10-10 |
Содержание
Введение 2
Краткая характеристика здания 3
Содержание 7
1. Изучение, обработка и анализ исходной информации, содержащейся в задании 9
1.1 Конструкция сооружения, фундаменты, нагрузки 9
1.2 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки застройки и их оценка. 9
2. Привязка сооружения к инженерно-геологическому разрезу. 12
3. Определение основных размеров и разработка конструкций фундаментов мелкого заложения 12
3.1 Отдельный фундамент наружной стены здания с подвалом. 12
3.2. Отдельный фундамент для внутренней стены здания с подвалом 17
4. Расчёт оснований фундаментов мелкого заложения по второй группе предельных состояний - по деформациям. 19
4.1 Расчёт стабилизированной осадки фундамента мелкого заложения по деформациям. 19
5. Определение размеров конструктивных элементов свайного фундамента и разработка его конструкций. 22
5.1. Назначение предварительной глубины заложения ростверка dp его высоты hp и решение надростверковой конструкции (стеновой части фундамента). Выбор вида свай, их длины и поперечного сечения. 22
5.2. Определение расчётной несущей способности грунта основания одиночной сваи (несущей способности сваи по грунту) Fd и расчётной нагрузки Рсв на одну сваю. 22
5.3.а Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте для колонн 6,7 (внутренняя колонна). 24
5.4.а. Размещение в плане, определение плановых размеров ростверка и его высоты для колонн 6,7 (внутренняя колонна) 25
5.5.а. Проверка допустимости фактической нагрузки, передаваемой на сваю для колонн 6,7 (внутренняя колонна). 25
5.6.а. Определение среднего вертикального давления р под подошвой для колонн 6,7 (внутренняя колонна) 25
5.3.б Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте для колонн 4,5,8 (наружная колонна). 28
5.4.б. Размещение в плане, определение плановых размеров ростверка и его высоты для колонн 4,5,8 (наружная колонна) 28
5.5.б. Проверка допустимости фактической нагрузки, передаваемой на сваю для колонн 4,5,8 (наружная колонна). 29
5.6.б. Определение среднего вертикального давления р под подошвой для колонн 4,5,8 (наружная колонна) 29
6. Расчёт оснований свайных фундаментов по второй группе предельных состояний - по деформациям. 31
6.a. Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования для колонн 6,7 32
6.б. Расчет стабилизационной осадки методом послойного суммирования для колонн 4,5,8 33
7. Подбор молота для забивки свай и определение расчетного отказа 34
8. Проектирование котлована 35
9. Подсчет объемов земляных работ и объемов бетонных и железобетонных конструкций проектируемых вариантов фундаментов 36
10.Технико-экономическое сравнение вариантов. 36
Список литературы 37