Основания и фундаменты промышленных и гражданских зданий и сооружений

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Сибирский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Геология, основания и фундаменты»

Основания и фундаменты промышленных

и гражданских зданий и сооружений

Курсовой проект

по дисциплине «Основания и фундаменты»

Пояснительная записка

КП – ПГС – П – 411 - 2006

Руководитель                                                                                Разработал

                                                                                                          студент гр. П-411

                           Смолин Ю.П.                                                                                                                 Веймер О.А.

 (подпись)                                                                          (подпись)

 

(дата проверки)                                                                          (дата сдачи на проверку)

Краткая рецензия:

                       

 

       (запись о допуске к защите)

 

(оценка по результатам защиты)                                        (подпись преподавателя)

2006 год

СОСТАВ ПРОЕКТА

1. Задание на проектирование                                                                             1

2. Анализ исходных условий                                                                                                                             3

  2.1 Определение наименование грунтов                                                                                                                             4

  2.2 Определение табличных значений расчётного сопротивления                                                                                                                             6

  2.3 Определение нормативной и расчетной глубины промерзания                                                                                                                             7

  2.4 Определение расчётных нагрузок и расчетных характеристик грунтов                                                                                                                             8

3. Проектирование фундаментов на естественном основании                                                                                                                             9

  3.1 Определение глубины заложения подошвы фундаментов                                                                                                                             9

  3.2 Предварительное определение размеров подошвы фундаментов                                                                                                                             9

  3.3 Предварительное конструирование фундамента и уточнение нагрузок  10

  3.4 Определение расчетного сопротивления                                                     12

  3.5 Проверка давления под подошвой фундамента                                         14

  3.6 Расчет осадки основания под колонну                                                         16

4. Проектирование свайных фундаментов                                                        20

  4.1 Анализ инженерно-геологических условий применительно к свайному    варианту фундаментов                                                                                       20

  4.2 Выбор типа, длины и сечения свай                                                            20

  4.3 Предварительное определение глубины заложения и толщины плиты ростверка                                                                                                             21

  4.4 Определение несущей способности свай по грунту и материалу            21

  4.5 Определение числа свай и их размещение в ростверке                              24

  4.6 Определение усилий в сваях для внецентренно нагруженных

       ростверков                                                                                                        25  

5. Технико-экономическое сравнение вариантов                                             26 6.Дополнительные расчеты, выполняемые по специальному

заданию преподавателя                                                                                          27      

Список использованной литературы                                                                  30

2. Анализ исходных условий

1. Тип сооружения – здание с его размерами (L=72 м, а=4 м , b=2,6 м , шаг колонны – 6м).

2. Вариант нагрузок №1 (по осям А и Г (наружные стены) N=160кН/м; по оси Б (под колонны) N=800кН , М=90кН∙м; по оси В  N=280кН/м)).

3. Район строительства – город Владивосток.

4. Отметки грунтовых вод  WL - 3,1м.

5. Вариант геологического разреза приведен в задании на проектирование.

2.1 Определение наименование грунтов

По заданным характеристикам, приведенным в приложении 6 методического указания «Основания и фундаменты промышленных и гражданских зданий и сооружений», для каждого номера грунта из задания определяем его наименование по ГОСТ 25100-95.

В дальнейшем расчете определяем следующие характеристики: коэффициент пористости е, коэффициент водонасыщения Sr, плотность сухого грунта ρ_d , число пластичности I_p, показатель текучести I_L (I_p и I_L определяем для глинистых грунтов).

Перечисленные выше характеристики определяются по формулам :

е = (ρ_s-ρ_d)/ ρ_d,

где е -  коэффициент пористости , вычисляемый с точностью до второго знака;  ρ_s-  плотность частиц грунта ; ρ_d - плотность грунта в сухом состоянии :

ρ_d = ρ / (1+W),

где ρ – плотность грунта; W – влажность грунта;

S_r = ρ_sW/ е ρ_w,

где S_r - коэффициент водонасыщения; ρ_w – плотность воды, принимаемая равной 1;

I_p = (W_L – W_p) 100,

где W_L - влажность грунта на пределе текучести; W_p - влажность грунта на пределе раскатывания;

I_L = (W- W_p)/( W_L – W_p),

где I_L - показатель текучести.

Все расчеты сводятся в таблицу 1.

Таблица 1. Физико-механические свойства грунтов

№ слоя	Мощность слоя, м	Глубина  WL	Плотность ρ, г/см3	Плотность частиц ρs, г/см3	Плотность сух.грунта ρd, г/см3	Влажность W	Уд.вес γ, кН/м3	Уд.вес частиц γs, кН/м3	Уд.вес сух. грунта γd, кН/м3	Влаж-ть на пред. текучести Wl	Влаж-ть на пред. пласт-ти Wp	Число пласт-ти Ip	Показ-ль текучести IL	Коэфф-т пористости е	Степень влажности Sr	Угол внут.трения φ	Удел.сцепл-е с, кПа	Модуль деф-ции Е, кПа	Услов.расчет. сопр-е Ro, кПа	Наимен-е грунта
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21
14	4,5	3,1	1,69 1,86	2,73	1,36 1,36	0,246 0,371	16,9 18,6	27,3	13,6	0,42	0,3	12	-0,45 -0,6	1,007	0,67 1,01	15	42 32	17000 16000	200	Суглинок твердый
4	3,7	-	1,90	2,66	1,44	0,317	19	26,6	14,4	-	-	-	-	0,847	0,995	26	-	35000	-	Песок крупный,рыхлый, водонасыщенный
21	-	-	1,95	2,75	1,49	0,306	19,5	27,5	14,9	0,39	0,18	21	0,6	0,846	0,994	7	34	7500	183	Глина мягкопластичная

Наименование глинистого грунта (тип грунта) устанавливается в соответствии с ГОСТ 25100-95.

При предварительной оценке к просадочным грунтам следует отнести такие, у которых  коэффициент водонасыщения S_r < 0,8 и для которых величина показателя I_ss, определяется по формуле:

I_ss = (e_L -е)/(1+е),

где е - коэффициент пористости грунта природного сложения; e_L - коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести и вычисляется по формуле:

e_L = W_Lρ_s / ρ_w .

Оценка просадочных свойств грунтов

Наименование несвязанного грунта (крупнообломочного и песчаного) устанавливается по его гранулометрическому составу, коэффициенту водонасыщения S_r и коэффициенту пористости е.

Гранулометрический состав несвязанных грунтов определяется согласно таблице приложения 6 [3].

2.2 Определение табличных значений расчётного сопротивления

По заданным и вычисленным фазовым характеристикам и другим классификационным показателям грунтов для каждого