Расчет грунтовых оснований по предельным состояниям. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра геотехники

Контрольная работа

Расчет грунтовых оснований по предельным состояниям

Вариант №57

Работу выполнил

студент гр. 3-Т-III

Павлов.С.А

Работу принял:

В

Санкт - Петербург

2010 г.

Задание на контрольную работу.. 3

1.Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов. Определение расчетного давления на грунты оснований.. 4

2. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования.. 8

3. Вычисление несущей способности основания фундамента.. 10

Список литературы... 11

Задание на контрольную работу

Расчетные характеристики физико-механических свойств грунтов:

Номер грунта	Наименование грунта	Для расчета по несущей способности			Для расчета по деформациям			Удельный вес твердых частиц грунта gS , кН/м3	Влажность W	Предел текучести WL	Предел раскатывания WР	Коэффициент фильтрации kФ, см/с	Модуль деформации E , кПа
		Удельный вес грунта gI , кН/м3	Угол внутреннего трения jI , град	Сцепление сI , кПа	Удельный вес грунта gII , кН/м3	Угол внутреннего трения jII , град	Сцепление сII , кПа
8	Суглинок	15,3	14	13	18,0	16	17	26,8	0,34	0,37	0,32	2,7·10 -7	8000
14	Песок средней крупности	17,2	32	-	20,1	38	-	26,4	0,16	-	-	2,0·10 -2	40000

   1.Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов. Определение расчетного давления на грунты оснований

  Определение недостающих характеристик физико-механических свойств каждого слоя

I.  Суглинок

1.  Удельный вес скелета грунта

2.  Коэффициент пористости

3.  Пористость

4.  Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

где --удельный вес воды.

5.  Влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению:

6.  Степень влажности грунта

7.  Число пластичности

·100%=5%

По числу пластичности грунт является супесью:

8.  Показатель текучести

По значению I_Lгрунт находится в пластичном состоянии:

10. Вычисление коэффициента относительной сжимаемости: , где -

Величина коэффициента Пуассона n принята ориентировочно для суглинков – 0,35

Грунт является среднесжимаемым: ;

11. Оценка степени водопроницаемости грунта по табл. Б.6 [1] в зависимости от k_ф:

k_ф = 2,7·10 ^-7 см/с=0,00023 м/сут

Грунт водонепроницаемый.

II.  Песок

1.  Удельный вес скелета грунта

2.  Коэффициент пористости

По коэффициенту пористости песок средней крупности находится в плотном состоянии:

3.  Пористость

4.  Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды

где --удельный вес воды.

5.  Влажность грунта, соответствующая полному его водонасыщению:

 

6.  Степень влажности грунта

По степени влажности песчаный грунт влажный:

7.  Вычисление коэффициента относительной сжимаемости: , где -

Величина коэффициента Пуассона n принята ориентировочно для песка – 0,27

Грунт является слабосжимаемым: ;

8. Оценка степени водопроницаемости грунта по табл. Б.6 [1] в зависимости от k_ф:

k_ф = 2,0·10 ^-2см/с = 17,28 м/сут, грунт сильно водопроницаемый.

Вычисление расчетного сопротивления грунтов основания

Определение величин расчетных сопротивлений R для всех пластов основания при ширине подошвы фундамента b=1 м:

где  g_c1 и gс₂-коэффициенты условий работы, табл. 3 [2]

k-коэффициент, принимаемый равным 1,1;

М_g, M_q, M_c— коэффициенты, принимаемые в зависимости от значения , табл.4 [2]

k_z-коэффициент, принимаемый равным 1 при b<10 м;

b-ширина подошвы фундамента, м;

g_II-расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³;

g_II¢ -то же, залегающих выше подошвы (при наличии нескольких видов грунтов определяется как средневзвешенное );

c_II-расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

Данные по грунтам

Для скважины 4:

;

;                

;

;

;

;

;

1.3.  Вычисление расчетной глубины промерзания грунта:

 – расчетная глубина промерзания

 - коэффициент, учитывающий тепловыделение помещений,

 - нормативная глубина промерзания грунта, принимается по карте; для Пскова

Поскольку насыпной слой не может служить несущим слоем, принимаем глубину заложения фундамента 3,8м.

Вывод

На рассматриваемой площадке под строительство в г. Пскове произведены инженерно-геологические изыскания, расположены 5 скважин глубиной 11,3 м на расстоянии 40, 42, 39, 38 м. Уровень грунтовых вод находится на глубине 1,6 м. Верхний слой — супесь мощностью от 4,5 до 5,5 м. По результатам расчета этот грунт является водонепроницаемым, среднесжимаемым, пластичным, имеет расчетные характеристики , , , , . Второй слой — песок средней крупности плотный, слабосжимаемый, сильно водопроницаемый, доходит до низа скважин и имеет следующие характеристики: , , , .

По результатам оценки инженерно-геологических условий делаем вывод о возможности строительства проектируемого сооружения на рассматриваемой площадке. В качестве несущего слоя основания используется суглинок, поскольку верхний насыпной слой не может использоваться в таком качестве.

2. Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования

2.1.Определение значения расчетного сопротивления R на глубине заложения подошвы фундамента d с шириной фундамента b=5

Под подошвой фундамента на глубине b/2 = 2,5м грунт однородный