Расчет фундаментов и основания для строительства здания на грунте, состоящего из песка пылеватого, супеси и глины

Содержание

1.  Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки…..

1.1.  Назначение и конструктивные особенности подземной части здания…

1.2.  Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия………………………………………………………………..

1.3.  Строительная классификация грунтов площадки……………………….

1.4.  Оценка строительных свойств  грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания………………………………………………….

2.  Фундаменты мелкого заложения………………………………………………..

2.1.  Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов. …………………………………………………………

2.2.  Нагрузки, учитываемые в расчетах оснований фундаментов………….

2.3.  Определение размеров подошвы фундамента…………………………..

2.4.  Проверка напряжений в основании и уточнение размеров подошвы фундамента…………………………………………………………………….

2.5.  Расчет осадки фундамента………………………………………………..

2.6.  Расчет осадки фундамента во времени………………………………….

3.  Вариант свайных фундаментов…………………………………………………

3.1.  Выбор типа и конструкции свай и свайного фундамента. Назначение глубины заложения ростверка……………………………………………

3.2.  Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту основания и прочности материала сваи……

3.3.  Определение количества свай в фундаменте. Проверка фактической нагрузки, передаваемой на сваю……………………………………………

3.4.  Расчет осадки свайного фундамента……………………………………..

4.  Сравнение вариантов фундаментов и выбор основного………………………

4.1.  Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства одного фундамента по первому и второму вариантам…………………………………

1. Исходные данные и оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

1.1.  Назначение и конструктивные особенности подземной части здания

Номер слоя	Мощность слоя, м	Глубина подошвы слоя, м	Отметка подошвы слоя, м	Отметка уровня подземных вод, м	Наименование грунта по типу	Плот-ность r, г/см3	Плот-  ность частиц rS, г/см3	Влажность w	Предел теку-чести wl, %	Предел плас-тичности wP, %	Коэффициент фильтрации kf, см/с
1	0,2	0,2	144,8	142,0	Растительный слой	1,50	-	-	-	-	-
2	4,0	4,2	140,8		Песок пылеватый	2,00	2,66	0,25	0	0	8´10-4
3	3,0	7,2	137,8		Супесь	2,08	2,67	0,19	21	15	6´10-8
4	5,5	12,7	132,3		Глина	2,01	2,74	0,27	44	24	2´10-7
5	6,0	18,7	126,3		Песок средней крупности	1,99	2,64	0,20	0	0	4´10-2

Таблица 1– Исходные данные

 отметка поверхности природного рельефа NL = 145 м;

 нормативная глубина промерзания грунта d_fn = 2,2 м.

Оценка инженерно-геологичеких условий площадки начинаем с изучения напластования грунтов. Для этого по исходным данным (таблица 1) строим геологический разрез (рисунок 1).

Рисунок 1 – Геологический разрез

1.2. Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия

Для обоснования проектных решений по устройству фундаментов необходимо, прежде всего, изучить иженерно-геологические условия площадки.

Оценка инженерно-геологических условий площадки начинается с изучения напластования грунтов, для этого построен геологический разрез.

Для количественной оценки прочностных и деформационных свойств грунтов площадки по исходным данным вычисляем производные характеристики физических свойств грунтов, к которым относятся:

а) для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень важности;

б) для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности.

Коэффициент пористости (отношение объёма пор к объёму частиц грунта):

По коэффициенту пористости – песок средней плотности;

Степень влажности грунта:

По степени влажности (степени заполнения пор водой) – песок, насыщенный водой;

Число пластичности:

По числу пластичности – супесь;

Показатель текучести:

По показателю текучести супесь – пластичная.

Необходимо выяснить не относится ли пылевато-глинистые грунты к просадочным или набухающим. Для этого можно ограничится приближённой оценкой просадочности и набухаемости грунтов. К просадочным относятся глинистые грунты со степенью влажности S_r≤0,8, для которых величина показателя I_ss, определяемого по формуле:

меньше значений: 0,1 при ; 0,17 при  и 0,24 при . К набухающим от замачивания водой относятся глинистые грунты, для которых значение показателя I_ss≥0,3.

В формуле e_L – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести w_L, определяемый по формуле:

Определим степень влажности супеси:

       

Так как S_r>0,8 поэтому дальнейшую проверку не проводим – супесь не является не просадочной или набухающей.

Число пластичности:

По числу пластичности – глина;

Показатель текучести:

По показателю текучести глина – полутвёрдая.

Выполняем проверку не относится ли глина к просадочным или набухающим грунтам.

Определяем степень влажности глины:

       

Так как S_r>0,8 поэтому дальнейшую проверку не проводим – глина не является не просадочной или набухающей.

Коэффициент пористости (отношение объёма пор к объёму частиц грунта):

По коэффициенту пористости – песок средней плотности;

Степень влажности грунта:

По степени влажности – песок, насыщенный водой.

По значениям характеристик физических свойств грунтов, определяющих их тип и разновидность, выписываются из соответствующих таблиц значение угла внутреннего трения φ, удельное сцепление с, модуля