Отметка пола первого этажа 0.000 м, отметка уровня земли -1.100 м. Также известны инженерно-геологические условия, физические характеристики грунтов и их гранулометрический состав.

В ходе разработки курсового проекта необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайный.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, оценка грунтовых условий строительной площадки, расчет размеров и выбор вариантов фундаментов, расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов: расчет размеров ростверков, определение осадки свайных фундаментов.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….……4

1 Анализ инженерно-геологических условий…………………………….…….5

1.1 Суглинок………………………………………………………….......……6

1.2 Глина.………..……………………………………………………………7

1.3 Супесь…………………………………………………………………...8

1.4 Песок…………………..………………………………………………….8

2 Расчёт нагрузок на фундамент здания………………………………………..10

3 Выбор типа оснований и конструкции фундамента для сечения 1-1………….12

3.1 Проектирование фундамента на естественном основании…………...13

3.2 Подбор размеров подошвы фундамента……………………………….14

3.3 Определение группы по несущей способности……………………….21

3.4 Определение конечной осадки ленточного фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования………………………..………21

4 Проектирование свайного фундамента………………………………...…….26

4.1 Выбор типа и размеров свай…………………………………………….26

4.2 Выбор типа и глубины заложения ростверка………………...……….26

4.3 Определение несущей способности сваи по грунту……….………….27

4.4 Размещение свай и уточнение размеров ростверка………………….30

4.5 Проверка свайного фундамента по I ГПС…………..………………..30

4.6 Расчет свайного фундамента по II ГПС…………………..….……….31

4.7 Осадка свайного фундамента…………………………………..…..….34

Заключение……………………………………………………………………...38

Список использованных источников………………………………..………….40
Введение

 

Проектирование фундаментов является одним из сложных вопросов проектирования конструкций зданий и сооружений. При проектировании конструкций инженер сам решает вопрос о выборе материала, из которого он далее предусматривает требуемую конструкцию. При проектировании же фундаментов инженер в большинстве случаев должен считаться с имеющимися грунтами на площадке строительства, с тем чтобы принять наиболее рациональное решение.

Чаще всего проектирование фундаментов производят под уже выбранный тип сооружения. Задача инженера, проектирующего фундаменты, в таком случае ограничивается, а получаемое решение далеко не всегда будет рациональным.

Таким образом, для получения наиболее экономичного решения при проектировании фундаментов, задачу необходимо рассматривать комплексно, одновременно оценивая следующие вопросы:

1 Выбор несущих конструкций сооружений, удовлетворительно работающих при данных грунтовых условиях.

2 Возможные деформации грунтов основания сооружения.

3 Способ производства земляных работ и по возведению фундаментов, обеспечивающий необходимое сохранение естественной структуры грунтов.

1 Анализ инженерно-геологических условий

Для оценки прочности и сжимаемости грунтов необходимо установить полное наименование грунтов, представленных в геологическом разрезе, глубину заложения подземных вод. Для этого необходимо рассчитать ряд вспомогательных характеристик грунта.

 

 

Рисунок 1 – Инженерно-геологический разрез по скважине № 4

 

Коэффициент пористости:

, (1)

где – удельный вес твердых частиц грунта, кН/м³,

– удельный вес грунта, кН/м³,

– природная влажность грунта.

Степень влажности грунта:

, (2)

где – природная влажность грунта,

– удельный вес воды, 10 кН/м³.

Показатель текучести:

, (3)

где – влажность на границе раскатывания,

– влажность на границе текучести.

Число пластичности

, (4)

Показатель П:

, (5)

где – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести ,определяемый по формуле:

, (6)

Суглинок

;

- природная влажность грунта;

⇒ суглинок;

По показателю текучести определяем вид глинистого грунта:0 ≤ J_L ≤ 1 суглинок магкопластичный.

По таблицам находим расчетное сопротивление R₀, которое равно R₀ = 0,21 МПа. Находим значение удельного сцепления С_n, МПа и угла внутреннего трения φ_n, град. При е = 0,85 φ_n = 16°, С_n = 0,016 МПа. Нормативное значение модуля упругости Е, МПа. Е = 8 МПа.

Результаты заносим в таблицу 1.

Глина

;

- природная влажность грунта;

⇒ глина;

По показателю текучести определяем вид глинистого грунта:

0,25 ≤ J_L ≤ 0,5 глина тугопластичная.

По таблицам находим расчетное сопротивление R₀, которое равно R₀ = 0,24 МПа. Находим значение удельного сцепления С_n, МПа и угла внутреннего трения φ_n, град. При е = 0,89 φ_n = 15°, С_n = 0,04 МПа. Нормативное значение модуля упругости Е, МПа. Е = 13,5 МПа.

Результаты заносим в таблицу 1.

Супесь

;

– природная влажность грунта;

⇒ супесь;

По показателю текучести определяем вид глинистого грунта:

0 ≤ J_L ≤ 1 супесь пластичная.

По таблицам находим расчетное сопротивление R₀, которое равно R₀ = 0,3 МПа. Находим значение удельного сцепления С_n, МПа и угла внутреннего трения φ_n, град. При е = 0,89 φ_n = 28°, С_n = 0,013 МПа. Нормативное значение модуля упругости Е, МПа. Е = 32 МПа.

Результаты заносим в таблицу 1.

Песок

;

- природная влажность грунта;

Песок средней крупности, средней плотности

По таблицам находим расчетное сопротивление R₀, которое равно R₀ = 0,4 МПа. Находим значение удельного сцепления С_n, МПа и угла внутреннего трения φ_n, град. При е = 0,66 φ_n = 35°, С_n = 0,001 МПа. Нормативное значение модуля упругости Е, МПа. Е =30 МПа.

Результаты заносим в таблицу 1.

 

Т а б л и ц а 1 – Физико-механические характеристики грунтов

№ п/п	Полное наименование грунта	Мощность слоя, м	γS, кН/м3	γ0, кН/м3	JL	e	Cn,МПа	φn, град	E, МПа	R0, МПа
	Чернозем	0,3	-	-	-	-	-	-	-	-
	Суглинок мягкопластичный	2,3	27,2	18,5	0,56	0,85	0,016			0,21
	Глина тугопластичная	2,0	27,4	18,8	0,37	0,89	0,040		13,5	0,24
	Супесь пластичная	3,3	26,7	21,7	0,68	0,43	0,013			0,3
	Песок средней крупности, средней крупности	6,0	26,6	20,0	-	0,66	0,001			0,4

 

Вывод: судя по геологическому профилю, площадка имеет спокойный рельеф. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием пластов. Суглинок и песок могут служить естественным основанием. Подземные воды не будут влиять на возведение фундаментов мелкого заложения и эксплуатацию здания. Суглинок, песок и глина обладают хорошими прочностными характеристиками.