Грунты и основания

                Министерство Образования Республики Беларусь

            Белорусская Государственная Политехническая Академия

                            Кафедра: «Геотехника и экология в строительстве»



                               КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


                    Расчет и конструирование фундаментов.



                                                    Выполнил: _____________.
                                                                Гр.112429 СФ
                                                    Проверил: Никитенко М.И.



                                 Минск 2001
                                 Содержание



    Введение     3

  2. Фундаменты  мелкого  заложения  на  естественном  основании   4
    2.1 Анализ  физико-механических  свойств  грунтов  пятна  застройки  4
    2.2. Выбор  глубины  заложения  подошвы  фундамента 8
    2.3.  Выбор  типа  фундамента  и  определение  его  размеров   10
    2.4. Вычисление  вероятной  осадки  фундамента 12

  3. Свайные  фундаменты    14
    3.1.  Основные  положения  по  расчету  и  проектированию  свайных
    фундаментов  14
    3.2. Расчет  и  конструирование  свайных  фундаментов     15
    3.3.  Расчет  основания  свайного  фундамента  по  деформациям 18
    3.4. Вычисление  вероятной  осадки  свайного  фундамента. 20
    3.5. Устройство ограждающей стенки. 22
    [pic]3.6. Последовательность выполнения работ на строительной площадке.
    23

                                  Введение


      В  данном  курсовом  проекте  по  дисциплине  Механика  грунтов,
основания  и  фундаменты  рассчитаны  и  запроектированы  фундаменты
мелкого  заложения  и  свайные  фундаменты.  Приведены  необходимые  данные
 по  инженерно-геологическим  изысканиям,  схемы  сооружений  и
действующие  нагрузки  по  расчетным  сечениям.  Расчет  оснований  и
фундаментов  произведен  в  соответствии  с  нормативными  документами
      СниП  2.02.01-83  Основания  и  фундаменты
      СниП  2.02.03-85  Свайные  фундаменты
      СниП  2.03.01-84  Бетонные  и  железобетонные  конструкции



       2. Фундаменты  мелкого  заложения  на  естественном  основании



     2.1 Анализ  физико-механических  свойств  грунтов  пятна  застройки


      Исходные  данные  для  каждого  из  пластов,  вскрытых  тремя
скважинами:

                     Таблица  1
|Номер|Мощность       |Плотнос|Плотнос|Влаж-|Пределы    |Угол     |Удельно|
|пласт|пласта  по     |ть     |ть     |ность|пластичност|внутренне|е      |
|а    |скважинам      |частиц |грунта |     |и          |го       |сцеплен|
|     |               |грунта |(,     |W,%  |           |трения   |ие     |
|     |               |(s  ,  |т/м3   |     |           |((       |       |
|     |               |т/м3   |       |     |           |         |С , кПа|
|                                              |        |           |        |
|                                              |1       |2          |3       |
|                                              |2.67    |2,68       |2,65    |
|Плотность  частиц  грунта    (s  ,  т/м3      |        |           |        |
|                                              |2,1     |2,03       |2,08    |
|Плотность  грунта   (,   т/м3                 |        |           |        |
|                                              |8       |22         |17      |
|Природная  влажность  W ,   %                 |        |           |        |
|                                              |0,55    |0,97       |0,92    |
|Степень  влажности    Sr                      |        |           |        |
|                                              |-       |10         |-       |
|Число  пластичности   Jp                      |        |           |        |
|                                              |-       |0,7        |-       |
|Показатель  текучести   Jl                    |        |           |        |
|                                              |0,39    |0,61       |0,49    |
|Коэффициент  пористости    е                  |        |           |        |
|                                              |Песок   |Суглинок   |Песок   |
|Наименование  грунта  и  его  физическое      |гравелис|мягкопласти|пылеваты|
|состояние                                     |тый     |чный       |й       |
|                                              |плотный |           |плотный |
|                                              |40      |27         |29      |
|Угол  внутреннего  трения    ((               |        |           |        |
|                                              |-       |13         |-       |
|Удельное  сцепление   С ,   кПа               |        |           |        |


Определим  модуль  деформации:


[pic]  кПа ,

[pic] кПа ,

[pic]кПа
( - коэффициент  зависящий  от  коэффициента  Пуассона  (:
      [pic]
Где  e1 – начальный  коэффициент  пористости;
                        cc – коэффициент  сжимаемости;
   [pic]

e1 – коэффициент  пористости  при  P1=100  кПа
e2 – коэффициент  пористости  при  P2=200  кПа
e3 – коэффициент  пористости  при  P3=300  кПа
         0,56-0,525
Cс1=                       =0.000175  кПа
               200
[pic]
         0,48-0,457
Cс2=                     =0.000115  кПа
               200
[pic]

Cс3=    0,349-0,327         =0.00011  кПа
               200
[pic]



             2.2. Выбор  глубины  заложения  подошвы  фундамента


      Минимальную  глубины  заложения  подошвы  фундамента  предварительно
назначают  по  конструктивным  соображениям.
      Глубина  заложения  подошвы  фундамента  из  условий  возможного
пучения  грунтов  при  промерзании  назначается  в  соответствии  с  табл.2
 СНиП 2.02.01-83.
      Если  пучение  грунтов  основания  возможно,  то  глубина  заложения
фундаментов  для  наружных  стен  отапливаемых  сооружений  принимается  не
 менее  расчетной  глубины  промерзания  df  ,  определяемой  по  формуле:
                              df=kh(dfn ,
      где   dfn – нормативная  глубина  промерзания
               kh  - коэффициент  влияния  теплового  режима
                      здания
       Принимаем глубину заложения фундамента d=1,5м. Планировку выполняем
подсыпкой грунта до отметки 209.000м и уплотнение его виброплащадкой до
плотности (=1,0т/м3.

      [pic]



        2.3.  Выбор  типа  фундамента  и  определение  его  размеров


      При  расчете  оснований  по  деформациям  необходимо,  чтобы  среднее
давление  Р  под  подошвой  центрально  нагруженного  фундамента  не
превышало  расчетного  сопротивления  грунта  R.  Для  внецентренно
нагруженного  фундамента  предварительно  проверяются  три  условия:
                   PMAX(1.2R ;        P0
      Расчетное  сопротивление  грунта  основания  R  в  кПа  определяется
по  формуле:

      [pic]
      Где  (c1   и   (c2  - коэффициенты  условий  работы, принимаемые  по
табл.3
      СНиП  2.02.01-83 или методическое пособие (прил14);
      K=1- коэффициент  зависящий  от  прочностных  характеристик  грунта;
      M(, Mq, Mc – коэффициенты  принимаемые  по  табл.4  СНиП  2.02.01-83
или методическое пособие (прил.15);
      b -  ширина  подошвы  фундамента,  м;
      db – глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола
подвала;
      d| - глубина заложения фундамента бесподвальных помещений
      KZ – коэффициент  зависящий  от  прочностных  характеристик  грунта  (
 принимаем  KZ=1 );
      (((’- осредненное  расчетное  значение  удельного  веса  грунтов,
залегающих  выше  подошвы  фундамента;
      ((( - то  же  для  грунтов,  залегающих  ниже подошвы  фундамента,
кН/м3 ;
      c(( - расчетное  значение   удельного  сцепления  грунта,  залегающего
 под  подошвой  фундамента, кПа.
      (с1=1,4     (с2=1,2;   К=1;
      М(=2,46;    Мq=10,85;  Mc=11,73;
      Kz=1 т.к. b<10м
      С||=0 кПа , т.к. песок.
      db=0 , т.к. нет подвала.  d1=1.5
      Удельный вес грунта - (=((g=10((
      ( =(обр.зас=(обр.зас.*10=18кН/м3;
      (1=2,1*10=21 кН/м3;
      (2=2,03*10=20,3 кН/м3;
      (3=20,8 кН/м3;
                               [pic] [pic]кПа
      [pic]
      [pic];
      Давление  под  подошвой  фундамента:

               [pic];  [pic][pic]
      Где: Р, Рmax, Pmin – соответственно среднее, максимальное и
минимальное давление на грунт под подошвой фундамента
       No,(( - расчетная  нагрузка  на  уровне  отреза
                фундамента,  кН;
       Mo,(( - расчетный  изгибающий  момент,  кН(м;
       d  -    глубина  заложения  фундамента,  м;
       (m – осредненный  удельный  вес - 20(22  кН/м3.
 A – площадь подошвы фундамента, м2
   W – момент сопротивления площади подошвы фундамента в направлении
действия момента, м3
Принимаем, что большая сторона фундамента равна a=1.1b, тогда
А=1.1b*b=1.1b2 и [pic]; (m=21 кН/м3;  d=1,5м.
Находим значения Pmax, 1.2R при b=1;1,5; 2; 3; 4; и строим график
зависимости между b и Pmax,1.2R. Точка пересечения, дает нам искомую
величину b.
Pb=1.5max=  [pic] кН;
1.2Rb=1м=141,094*1+590,59кПа
[pic] принимая b=1,6м, считаем А, W, Pmax, Pmin, и проверяем условия.
Условия соблюдаются при b=1,9; a=2,1; W=1,4; A=3,97
Pmax=378.423кН; <      1.2R=550кПа           P=192.762кН;           <
R=458кПа
Pmin=7,1кН;        >0

[pic]
               2.4. Вычисление  вероятной  осадки  фундамента


      Расчет  осадки  фундамента  производится  по  формуле:
                     S 53.6кН. т.к. свая работает
на расстояние то её необходимо армировать стержнем, диаметр которого
определили из условия: [pic]
   [pic]Принимаем арматуру  (14 А III с площадью сечения As=1.539 cм2.

        [pic]3.6. Последовательность выполнения работ на строительной
                                  площадке.

[pic]В данном курсовом проекте рассматривается два фундамента:
[pic]столбчатый на естественном основании и ленточный свайный.
[pic]При  проектировании столбчатого фундамента  на  естественном  основании
проанализировав физико-механические свойства  грунтов  и  построив  геолого-
литологического  разрез  по  линии  1-3  скважин   определили,   что   после
подготовительных работ таких как расчистка строительной площадки от  мусора,
деревьев  и  кустов,  срезки  и  удаления  растительного   слоя   производят
планировку строительной  площадки  бульдозером  с  поворотным  отвалом,   до
отметки 210.000м (от уровня моря). По контуру  котлована  выполняем  приямки
для сбора и удаления атмосферных  осадков  с  помощью  насосов.  Последующий
монтаж  строительных конструкций таких как фундаменты, колонны,  ограждающие
конструкции, стропильные фермы  и  плиты  покрытия   выполняются   бригадами
монтажников с использованием монтажных кранов с телескопической  стрелой  на
пневмоколесном   ходу.   Обратную    подсыпку   выполняют   бульдозерами   и
последующую   уплотнение   грунта    вибро-площадкой     в    частности    в
рассматриваемом варианте – песок плотности (=1,0 т/м3.
[pic]  По  данным  физико-механических  свойств  грунтов(  вариант  свайного
фундамента). Мы сделали вывод, что верхние слои грунта не  могут  не  смогут
воспринимать  нагрузку  от  тяжелой   техники.   Для   монтажа   конструкций
рекомендуется выполнять строительство в зимний период времени, или если  это
невозможно то рекомендуется выполнить песчаную подсыпку, по ней  ж/б  плиты.
Забивку  свай выполняют с помощью трубчатого   дизель-молота   марки  С-859.
После проверки действительного отказа сваи выполняется ж/б ростверк по  всем
требованиям расчетов и последующее  возведение кирпичных  стен.     Обратную
подсыпку выполняют бульдозерами и последующую уплотнение грунта катками.
-----------------------
[pic]

[pic]