Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений на железнодорожном транспорте

Петербургский государственный университет путей сообщений

Кафедра: «Основания и фундаменты»

Отчет по практическому занятию

«Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений на железнодорожном транспорте»

Выполнил: ст строительного ф-та грС-402

Проверил: проф.

С-Петербург 2007г

Анализ инженерно-геологической обстановки участка строительства

Дано: рис №3, оп. №3, 2^ое сочетание по [2]

Н_о  = 19.2м , ℓ_о = 12.6м,  В_о = 4.8м  размыв 0.4м

Глина №21, песок №4, глина№26

Грунт №21: 

1) _d =

2) Пористость:

3) Коэффициент пористости:

4) Число пластичности:

I_p=ω_{L -} ω_P =0.43-0.22=0.21

5) Определяем по таблице №11 [1] название грунта:

21>17  следовательно это глина.

6) Показатель консистенции:

Согласно тексту (стр5 [2]) консистенция грунта тугопластичная

Определяем величину условного сопротивления (стр5 таблица5 [2])

R_o=200кПа следовательно грунт пригоден в качестве основания.

Грунт №26: 

1) _d =

2) Пористость:

3) Коэффициент пористости:

4) Число пластичности:

I_p=ω_{L -} ω_P =0.19

5) Определяем по таблице №11 [1] название грунта:

19>17  следовательно это глина.

6) Показатель консистенции:

Согласно тексту (стр5 [2]) консистенция грунта полупвердая

Определяем величину условного сопротивления (стр5 таблица5 [2])

R_o=350кПа следовательно грунт пригоден в качестве основания.

Грунт №4  песок средней крупности 

1) _d =

2) Пористость:

3) Коэффициент пористости:

Определяем по таблице №3 [2] плотность грунта:

Следовательно, это песок средней плотности

5) Определяем степень водонасыщенности:

Согласно тексту (стр4 [2]) грунт водонасыщенный

Определяем величину условного сопротивления ( таблица4 [2])

R_o=250кПа следовательно грунт пригоден в качестве основания.

Вывод: все грунты пригодны в качестве основания.

По результатам расчетов строим эпюру изменения условного сопротивления грунтов по глубине

Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании.

Назначение глубины заложения подошвы фундамента. Глубину заложения фундамента назначаем на основании рассмотрения следующих факторов:

1)  Характеристика прочности и деформируемости грунта. Как было отмечено ранее, все грунты отвечают требованиям, предъявляемым по этому пункту.

2)  Глубина промерзания. Поскольку у нас есть постоянно действующий водоток, непромерзающий до дна. Фактор промерзания при назначении глубины заложения фундамента не учитывается.

3)  Фактор размыва. Глубина размыва 0,4 м следовательно подошву фундамента надо закладывать на глубину 2,5 м ниже глубины теоретического размыва. Поскольку последний фактор является определяющим глубину заложения фундамента назначаем 3 м ниже отметки размыва дна.

Обрез фундамента закладываем на 0,25 м. Верхний размер назначаем в зависимости от размера опоры.

,

Где с-обрез фундамента с = 0,25 м      

   ℓ = 12,6 + 2∙0,25 = 13,1 м   

   В = 4,8 + 2∙0,25 = 5,3 м         

   А_{ф min} = 13,1∙5,3 = 69,43 м²   

Определяем вес фундамента  (без учета взвешивания воды)

V_ф = 5,3∙13,1∙4,15 = 288,13 м²

   Р_ф =  V_ф∙γ_б = 25∙288,13 = 7203 кН

γ_б – удельный вес бетона        γ_б =          25 кН/м³

Определяем вес воды на обрезах фундамента:

Определяем среднее давление по подошве фундамента. Расчет проводим по несущей способности, по I группе предельных состояний.

кПа

n_I – коэффициент перегрузки для заданной вертикальной нагрузки.

n_I = 1,2

n_I^’ – коэффициент перегрузки для нагрузок (Р_ф, Р_в, Р_гр)

n_I^’ = 1,1

Определяем расчетное сопротивление грунта под фундаментом по формуле 3 [2]

{} {}=362,4 кПа

По таблице 6 [2] :

k₁= 0,02              k₂=1,5

По заданию:

=19,3кН/м³

Проверка:

σ_срI ≤        =1,2      =1,4

524,1>310кПа проверка не выполняется.

Вывод: следует изменить габариты фундамента (площадь опирания и глубину заложения)

Подошву заложим на отметку 74,50 м

Определяем вес фундамента Р_ф:

Р_ф = 69,43∙5,25∙25 = 9112,69 кН

Определяем среднее давление:

σ_срI =

{}=673,5 кПа, т. к.

к₁=0,1      к₂=3,0     следовательно   

554,4≤        554,4≤577,3кПа  следовательно первая проверка выходит.

Делаем проверки по σ_max и σ_min

σ_{max min I} =

где W=

σ_{max min I} =

σ_maxI=761,65кПа      σ_{min I}=347,05кПа

σ_maxI ≤        =1,2      =1,4        761,65>577,3    следовательно вторая проверка не проходит.

σ_{min I} ≥ 0      347,05 ≥ 0

Вывод: первая и третья проверки прошли, а вторая нет следовательно будем перепроектировать за счет уширения фундамента. Фундамент будем развивать уступами, линия уступов будет проходить под углом 30˚. Уступ будем делать высотой 1 м.

Увеличим глубину заложения фундамента. Подошва лежит на отметке 74.50. Несущим грунтом становится песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой. Расширяем фундамент с помощью уступов по 1м, последний уступ 1.25м будет. Вид фундамента сверху представлен на рисунке выше.

Начинаем подсчитывать вес грунта:

1й уступ

кН

2й уступ

кН

3й уступ

кН

4й уступ