Введение

Основания и фундаменты являются важнейшими элементами зданий и сооружений. В общем объёме строительства устройство оснований и фундаментов имеет значительный удельный вес, как по стоимости, так и по трудоёмкости строительных работ.

Анализ статистических данных показывает, что большинство аварий зданий и сооружений было вызвано разрушением оснований и фундаментов, либо при изменении условий эксплуатации фундаментных конструкций объекта. Недостаточная изученность инженерно – геологических условий на строительной площадке, недоброкачественное устройство оснований и фундаментов часто является причиной появления недопустимых деформаций фундаментов с последующим разрушением несущих и ограждающих конструкций. С другой стороны в некоторых случаях, при строительстве в целях перестраховки – на практике устраивают фундаменты значительно больших размеров, чем это требуется по условиям эксплуатации здания. Всё это приводит к лишним и вредным дополнительным работам на строительной площадке, недостаточному использованию несущей способности грунтов основания и перерасходу строительных материалов.

1.Оценка инженерно–геологических условий промышленной площадки

Проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений всегда предшествуют специальные инженерно – геологические изыскания, выполняемые специализированными управлениями и трестами КИП и ТИСИЗ.

При этом объёме и характере изысканий регламентируются нормативными документами и специальными стандартами.

В нашем случае, в результате проведения обширных инженерно-геологических изысканий были получены сведения об основных физико-механических характеристиках, инженерно – геологическом строении и наплостовании слоёв грунта. Общая оценка инженерно – геологической и гидрологической обстановки показывает, что рассматриваемая обстановка практически не носит сложного характера и вполне удовлетворяет основным требованиям проекти-

Оценка инженерно-геологических условий промышленной площадки

5

рования, строительства и эксплуатации промышленного здания, выданного в задании на курсовой проект.

2. Определение физико–механических свойств и полного наименования грунтов основания

Рис.1. Поперечный разрез площадки

Слой №1. Суглинок.

1. Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердых частиц:

,

где _s и  - соответственно плотность частиц грунта и плотность грунта ненарушенной структуры (г/см³);

w - естественная влажность грунта в д. ед.

2. Коэффициент относительной сжимаемости

1/МПа,

где m_о – коэффициент сжимаемости (1/МПа).

3. Модуль общей деформации Е:

,

где , (- коэффициент общей относительной поперечной деформации или коэффициент Пуассона); для суглинка – β = 0,62.

Так как 5 МПа< 15,4 МПа <20 Мпа – грунт относится к среднесжимаемым.

Определение физико–механических свойств и полного наименования грунтов основания

6

4. Коэффициент водонасыщенности грунта или степень влажности – отношение объема поровой воды к объему пор:

,

где _w = 1 г/см² – плотность воды.

Так как S_r  0,8, то грунт не просадочный.

5. Удельный вес грунта

где g=9,81 – ускорение свободного падения.

6. Удельный вес твердых частиц грунта

7. Число пластичности – характеристика, с помощью которой определяется наименование пылевато-глинистого грунта:

где w_L– влажность на границе текучести;

w_P – влажность на границе раскатывания.

Так как (0,07 0,095≤0,17), то грунт суглинок.

8. Показатель текучести (показатель консистенции) – оценивает степень пластичности пылевато-глинистого грунта

;

0,25  0,36  0,5 – грунт тугопластичный;

8. Показатель П для предварительной оценки просадочности и набухания глинстого грунта.

,

где - коэффициент пористости, соответствующий влажности на гра-

нице текучести.

Определение физико–механических свойств и полного наименования грунтов основания

7

При П  0,3 по предварительной оценке грунты относятся к не набухающим при замачивании.

Вывод: суглинок – тугопластичный, не просадочный по предварительной оценке, не набухающий при замачивании, среднесжимаемый.

Слой №2. Супесь.

1. Коэффициент пористости

2. Коэффициент относительной сжимаемости

3. Модуль общей деформации Е:

5 МПа < 7,78 МПа <20 МПа – грунт относится к среднесжимаемым.

3. Коэфициент водонасыщенности грунта или степень влажности

S_r  0,8 – грунт не просадочный.

3. Удельный вес грунта:

3. Удельный вес твердых частиц:

3. Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды

8. Число пластичности – характеристика, с помощью которой определяется наименование пылевато-глинистого грунта:

где w_L– влажность на границе текучести;

w_P – влажность на границе раскатывания.

Так как (0,01 0,03 0,07) , то грунт супесь.

Определение физико–механических свойств и полного наименования грунтов основания

8

9. Показатель текучести (показатель консистенции) – оценивает степень пластичности пылевато-глинистого грунта

; так как 0  0,34  1 – грунт пластичный;

3. Показатель П для предварительной оценки просадочности и набухания глинистого грунта.

,

где – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести.

При П  0,3 по предварительной оценке грунты относятся к не набухающим при замачивании.

Вывод: супесь – пластичная, не просадочная, не набухающая, среднесжимаемая.

Слой № 3. Песок средней крупности.

1. Коэффициент пористости – отношение объема пор к объему твердых частиц:

,

1,616 > 0,8 – песок рыхлый.

2. Коэффициент относительной сжимаемости

3. Модуль общей деформации

Мпа.

29,6 МПа > 20 МПа – грунт малосжимаемый.

4. Коэфициент водонасыщенности грунта или степень влажности – отношение объема поровой воды к объему пор:

0  0,27  0,5 – грунт маловлажный.

Определение физико–механических свойств и полного наименования грунтов основания

9

5. Удельный вес грунта

где g=9,81 – ускорение свободного падения.

=9,81 1,91=18,7 кН/м³.

6. Удельный вес твердых частиц грунта

_s=9,81 2,65=25,9 кН/м³.

7. Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды

Вывод: песок средней крупности, рыхлый, малосжимаемый, маловлажный.