Грунт №137 – Песок пылеватый

Курсовой проект

 

по дисциплине

«Основания и фундаменты»

 

Расчет и конструирование фундаментов промышленного здания

 

ГОУ ОГУ 270102. 4 1 05. 27 ПЗ

 

Руководитель проекта

________________ Перов В.П.

«___»_____________2005 г.

Исполнитель

студент гр. 02.С-2.

________________

«___»_____________2005 г.

 

Содержание

 

Содержание............................................................................................... 2

Исходные данные для проектирования........................................... 3

I Оценка инженерно-геологических условий площадки............. 4

II Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения 11

2.1 Определение глубин заложения подошв фундаментов..................... 11

2.2 Определение требуемых размеров подошв фундаментов................ 15

2.3 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по прочности. 00

2.4 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по деформациям 00

III Расчет и конструирование свайных фундаментов с использованием забивных свай................................................................................................. 00

3.1 Определение требуемой глубины заложения подошвы ростверка. 00

3.2 Определение требуемых длин свай и составление расчетных схем 00

3.3 Определение несущей способности забивных свай........................... 00

3.4 Определение требуемого количества свай в ростверках.................. 00

3.5 Определение осадки фундамента из забивных свай......................... 00

IV Расчет и конструирование свайных фундаментов с использованием буронабивных свай........................................................................................ 00

4.1 Определение требуемой глубины заложения подошвы ростверка. 00

4.2 Определение требуемых длин свай и составление расчетных схем 00

4.3 Определение несущей способности буронабивных свай.................. 00

4.4 Определение осадки фундамента из буронабивных свай................ 00

V Технико-экономическое сравнение............................................ 00

VI Конструирование фундаментов мелкого заложения в сечениях 5-5............................................................................................................................... 00

VII Гидроизоляция................................................................................ 00

Список использованных источников............................................. 00

 

 

I Оценка инженерно-геологических условий площадки

 

Грунт №98 – Супесь

 

1. Определение числа пластичности:

(супесь, т.к. ).

 

2. Определение показателя консистенции:

(супесь пластичная, т.к. ).

 

3. Определение плотности сухого грунта:

.

 

4. Определение коэффициента пористости:

.

 

5. Определение степени влажности:

, так как , то грунт непросадочный.

 

6. Определение модуля деформации:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 1 /1/);

.

 

7. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 3 /1/).

 

8. Удельный вес грунта равен:

.

 

 

Грунт №137 – Песок пылеватый

 

1. Определение плотности сухого грунта:

.

2. Определение коэффициента пористости:

(песок средней плотности, т.к. ).

 

3. Определение степени влажности:

(песок относится к влажным пескам, т.к. ).

 

4. Определение модуля деформации:

 

Рисунок 1 – Результаты компрессионных испытаний грунта №137

 

По данным компрессионных испытаний:

при ;

при ;

;

;

.

 

7. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 2 приложения 3 /1/).

 

8. Удельный вес грунта равен:

.

 

 

Грунт №82 – Супесь

 

1. Определение числа пластичности:

(супесь, т.к. ).

 

2. Определение показателя консистенции:

(супесь пластичная, т.к. ).

 

3. Определение плотности сухого грунта:

.

 

4. Определение коэффициента пористости:

.

 

5. Определение степени влажности:

, так как , то грунт непросадочный.

 

6. Определение модуля деформации:

 

Рисунок 2 – Результаты компрессионных испытаний грунта №82

 

По данным компрессионных испытаний:

при ;

при ;

;

;

.

 

7. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 3 /1/).

 

8. Удельный вес грунта равен:

.

 

Таблица 1 – Сводная таблица расчетных характеристик грунтов основания

№ грунта		e					(кПа)	(кПа)	(мПа)	Полное наименование грунта
	1,6	0,66	0,8	0,07	0,29	-	0,00015		15,4	Супесь пластичная, непросадочная
	1,48	0,8	0,53	-	-	-	0,000083		9,6	Песок пылеватый, средней плотности, влажный
	1,77	0,5	0,9	0,06	0,17	-	0,0002			Супесь пластичная, непросадочная

 

Вывод о несущем слое: в качестве несущего основания под фундамент мелкого заложения нельзя использовать следующие грунты – это пески рыхлые; пылевато-глинистые грунты в текучем состоянии (); грунты с модулем общей деформации и расчетным сопротивлением .

Все три грунта пригодны для использования в качестве основания.

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

;

;

Принимаю глубину заложения подошвы ростверка d_р = 3,8 м.

 

Сечение 4-4 (без подвала).

;

Принимаю глубину заложения подошвы ростверка d_р = 1,3 м.

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

Нижний конец сваи попадает в 3-й слой грунта.

Принимаю сваю С3-30 (, сечение 30´30 см).

 

Рисунок 3 – К расчету несущей способности забивной сваи в сечении 2-2

Сечение 4-4 (без подвала).

Нижний конец сваи попадает в 2-й слой грунта.

Принимаю сваю С3-35 (, сечение 30´30 см).

Рисунок 4 – К расчету несущей способности забивной сваи в сечении 4-4

Сечение 2-2 (с подвалом).

 

Для сваи сечением 30´30 см погружаемой дизельмолотом:

; ; ; ; ;

;

 

;

;

;

;

;

 

 

 

Сечение 4-4 (без подвала).

 

Для сваи сечением 30´30 см погружаемой дизельмолотом:

; ; ; ; ;

;

 

;

;

;

;

 

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

 

Рисунок 5 – К определению количества свай в ростверке в сечении 2-2

Принимаю А_р = 0,9´2,0 =1,8 м².

 

Требуемое количество свай в ростверке

Принимаю 2 сваи в ростверке.

 

 

Сечение 4-4 (без подвала).

Рисунок 6 – К определению количества свай в ростверке в сечении 4-4

Принимаю А_р = 0,9´1,4 =1,26 м².

 

Требуемое количество свай в ростверке

Принимаю 2 сваи в ростверке.

 

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

Размер подошвы условного фундамента:

;

;

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента .

Вычисляю R^2-2 по формуле (7) /1/:

 

k = 1,1; ; ; ; ;

; ; ; ; ; .

Так как В < 20 м и d_b = 2,7 м, то в расчет принимаю d_b = 2,0 м.

= 2473,35 кПа.

 

;

;

Дополнительное давление на грунт по подошве условного фундамента:

.

Сечение 4-4 (без подвала).

Размер подошвы условного фундамента:

;

;

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента .

Вычисляю R^4-4 по формуле (7) /1/:

 

k = 1,1; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

; d_b = 0 м.

 

;

;

Дополнительное давление на грунт по подошве условного фундамента:

.

 

 

Расчет осадки произвожу с помощью программы MS Excel. Результаты расчета осадок фундаментов из забивных свай в сечениях 2-2 и 4-4 приведены в приложении Б.

В соответствии с /1/ для многоэтажного производственного здания с постоянным железобетонным каркасом максимальная осадка равна S_max = 8 см = 80 мм.

;

.

Относительная разность осадок:

 

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

;

;

Принимаю глубину заложения подошвы ростверка d_р = 3,3 м.

 

Сечение 4-4 (без подвала).

;

Принимаю глубину заложения подошвы ростверка d_р = 1,3 м.

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

 

Рисунок 7 – К расчету несущей способности буронабивной сваи в сечении 2-2

 

Нижний конец сваи опираю на 3-й слой грунта. Для песка .

Принимаю сваю , d = 40 см, D = 50 см.

 

Сечение 4-4 (без подвала).

 

Минимально возможная свая попадает в 2-й слой грунта. . Прочностные и деформативные характеристики 2-го грунта хуже, чем 1-го. Однако из-за того что при минимальной длине свая все же пересекает границу грунтов, в расчет принимаю 2-й грунт.

Принимаю сваю , d = 50 см, D = 50 см.

 

Рисунок 8 – К расчету несущей способности буронабивной сваи в сечении 4-4

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

a₁ = 163;

a₂ = 260;

;

;

a₄ = 0,22;

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента: ;

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента

;

 

Для буронабивной сваи бетонируемой при отсутствие воды в скважине:

; ; ;

;

;

;

;

;

Принимаю ростверк 0,9´0,9 м.

Требуемое количество свай в ростверке

Принимаю 1 сваю в ростверке.

 

Сечение 4-4 (без подвала).

 

 

Для буронабивной сваи бетонируемой при отсутствие воды в скважине:

; ; ;

;

;

;

;

Принимаю ростверк 0,9´0,9 м.

Требуемое количество свай в ростверке

Принимаю 1 сваю в ростверке.

 

Сечение 2-2 (с подвалом).

Размер подошвы условного круглого фундамента:

;

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента .

Вычисляю R^2-2 по формуле (7) /1/:

 

k = 1,1; ; ; ; ;

; ; ; ; ; .

Так как В < 20 м и d_b = 2,7 м, то в расчет принимаю d_b = 2,0 м.

= 2349,97 кПа.

 

;

;

Дополнительное давление на грунт по подошве условного фундамента:

.

Сечение 4-4 (без подвала).

Размер подошвы условного фундамента:

;

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента:

Среднее значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента: .

Вычисляю R^4-4 по формуле (7) /1/:

 

k = 1,1; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

; d_b = 0 м.

 

;

;

Дополнительное давление на грунт по подошве условного фундамента:

.

 

Расчет осадки произвожу с помощью программы MS Exсel. Результаты расчета осадок фундаментов из забивных свай в сечениях 2-2 и 4-4 приведены в приложении Б.

В соответствии с /1/ для многоэтажного производственного здания с постоянным железобетонным каркасом максимальная осадка равна S_max = 8 см = 80 мм.

;

.

Относительная разность осадок:

 

Сечение 1-1

, принимаю

, принимаю

 

Сечение 3-3

, принимаю

, принимаю

 

Сечение 5-5

, принимаю

, принимаю

Гидроизоляция

Устройство гидроизоляции выполняю материалом «Лахта проникающая»

 

Описание материала.

Проникающая гидроизоляция состоит из цемента, кварцевого песка и активирующих добавок. Гидроизоляционный эффект достигается за счет заполнения пор и микропустот бетона водонерастворимыми соединениями, образующимися в результате реакции активных химических компонентов с цементным камнем бетона в присутствии воды.

Область применения.

Используется для гидроизоляции подземных и наземных конструкций.
Преимущества материала «Лахта проникающая». Не токсичен. Прост в использовании. Может применяться на влажной или свежезалитой бетонной поверхности, как на старом, так и на новом бетоне. Становится единым целым с бетоном. Не боится механических повреждений, не отслаивается. Можно наносить с внутренней стороны конструкции. Абсолютно эффективен при прямом высоком гидростатическом давлении. Разрешен для обработки поверхностей резервуаров, предназначенных для хранения питьевой воды. В целом, более эффективный и менее дорогостоящий, чем гидролитические, мембранные, глинянопанельные и другие системы.

 

Список использованной литературы

 

 

1 СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений/Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. – 40 с.

2 СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты/Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1986. – 45 с.

3 Далматов Б.И. – Механика грунтов, основания и фундаменты. – 2-е изд. перераб. и доп. – Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. – 415 с. ил.

4 Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений /под ред. Б.И. Далматова. – М.: Изд-во АСВ; Спб.: СПбГАСУ, 1999. – 340 с.; ил.

5 Цытович Н.А. Механика грунтов – 3-е изд., доп. – М.: Высш. школа, 1979. – 272 с., ил.

Курсовой проект

 

по дисциплине

«Основания и фундаменты»

 

Расчет и конструирование фундаментов промышленного здания

 

ГОУ ОГУ 270102. 4 1 05. 27 ПЗ

 

Руководитель проекта

________________ Перов В.П.

«___»_____________2005 г.

Исполнитель

студент гр. 02.С-2.

________________

«___»_____________2005 г.

 

Содержание

 

Содержание............................................................................................... 2

Исходные данные для проектирования........................................... 3

I Оценка инженерно-геологических условий площадки............. 4

II Расчет и конструирование фундаментов мелкого заложения 11

2.1 Определение глубин заложения подошв фундаментов..................... 11

2.2 Определение требуемых размеров подошв фундаментов................ 15

2.3 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по прочности. 00

2.4 Проверка принятых размеров подошв фундаментов по деформациям 00

III Расчет и конструирование свайных фундаментов с использованием забивных свай................................................................................................. 00

3.1 Определение требуемой глубины заложения подошвы ростверка. 00

3.2 Определение требуемых длин свай и составление расчетных схем 00

3.3 Определение несущей способности забивных свай........................... 00

3.4 Определение требуемого количества свай в ростверках.................. 00

3.5 Определение осадки фундамента из забивных свай......................... 00

IV Расчет и конструирование свайных фундаментов с использованием буронабивных свай........................................................................................ 00

4.1 Определение требуемой глубины заложения подошвы ростверка. 00

4.2 Определение требуемых длин свай и составление расчетных схем 00

4.3 Определение несущей способности буронабивных свай.................. 00

4.4 Определение осадки фундамента из буронабивных свай................ 00

V Технико-экономическое сравнение............................................ 00

VI Конструирование фундаментов мелкого заложения в сечениях 5-5............................................................................................................................... 00

VII Гидроизоляция................................................................................ 00

Список использованных источников............................................. 00

 

 

I Оценка инженерно-геологических условий площадки

 

Грунт №98 – Супесь

 

1. Определение числа пластичности:

(супесь, т.к. ).

 

2. Определение показателя консистенции:

(супесь пластичная, т.к. ).

 

3. Определение плотности сухого грунта:

.

 

4. Определение коэффициента пористости:

.

 

5. Определение степени влажности:

, так как , то грунт непросадочный.

 

6. Определение модуля деформации:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 1 /1/);

.

 

7. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 3 /1/).

 

8. Удельный вес грунта равен:

.

 

 

Грунт №137 – Песок пылеватый

 

1. Определение плотности сухого грунта:

.

2. Определение коэффициента пористости:

(песок средней плотности, т.к. ).

 

3. Определение степени влажности:

(песок относится к влажным пескам, т.к. ).

 

4. Определение модуля деформации:

 

Рисунок 1 – Результаты компрессионных испытаний грунта №137

 

По данным компрессионных испытаний:

при ;

при ;

;

;

.

 

7. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 2 приложения 3 /1/).

 

8. Удельный вес грунта равен:

.

 

 

Грунт №82 – Супесь

 

1. Определение числа пластичности:

(супесь, т.к. ).

 

2. Определение показателя консистенции:

(супесь пластичная, т.к. ).

 

3. Определение плотности сухого грунта:

.

 

4. Определение коэффициента пористости:

.

 

5. Определение степени влажности:

, так как , то грунт непросадочный.

 

6. Определение модуля деформации:

 

Рисунок 2 – Результаты компрессионных испытаний грунта №82

 

По данным компрессионных испытаний:

при ;

при ;

;

;

.

 

7. Определение расчетного сопротивления грунта основания:

(в соответствии с таблицей 3 приложения 3 /1/).

 

8. Удельный вес грунта равен:

.

 

Таблица 1 – Сводная таблица расчетных характеристик грунтов основания

№ грунта		e					(кПа)	(кПа)	(мПа)	Полное наименование грунта
	1,6	0,66	0,8	0,07	0,29	-	0,00015		15,4	Супесь пластичная, непросадочная
	1,48	0,8	0,53	-	-	-	0,000083		9,6	Песок пылеватый, средней плотности, влажный
	1,77	0,5	0,9	0,06	0,17	-	0,0002			Супесь пластичная, непросадочная

 

Вывод о несущем слое: в качестве несущего основания под фундамент мелкого заложения нельзя использовать следующие грунты – это пески рыхлые; пылевато-глинистые грунты в текучем состоянии (); грунты с модулем общей деформации и расчетным сопротивлением .

Все три грунта пригодны для использования в качестве основания.