Расчет фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов

Министерство образования Российской Федерации.

Казанская государственная архитектурно – строительная академия.

 

 

Кафедра оснований, фундаментов, динамики сооружений

и инженерной геологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет фундаментов мелкого заложения и

свайных фундаментов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: ст. гр. 03-406

                                                                         Турилин О.В.

                                                                   Проверил:

                                                                        Кулеев М.Т.

 

 

 

 

 

 

 

 

Казань 2004

                                           СОДЕРЖАНИЕ                                                         стр.

 

ВВЕДЕНИЕ

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1. ПРИВЯЗКА ПРОЕКТИРУЕМОГО  ЗДАНИЯ К СУЩЕСТВУЮЩЕМУ РЕЛЬЕФУ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ………………………………………………………………...

2. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ  И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ 

УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА…………………………………………………

2.1. Общие положения……………………………………………………………………………

2.2 Классификация грунтов………………………………………………………………………

3. ПОСТРОЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ  РАЗРЕЗОВ…………………………..

4. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ  В СЕЧЕНИЕ 1-1……………………………………………………………………………………..

5. РАСЧЕТ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА……………………………………………………...

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ  СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТА………...

7. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ  В СЕЧЕНИЕ 2-2……………………………………………………………………………………...

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Привязка проектируемого здания к существующему рельефу строительной площадки

 

    Согласно с.5-7 [15] привязка проектируемого  здания к существующему рельефу  строительной площадки осуществляется  в два этапа:

    Первый этап – горизонтальная  привязка – контур здания в  масштабе наносится на инженерно-топографический план строительной площадки таким образом, чтобы выработки, обозначенные на плане, находились по возможности внутри контура здания или вблизи от него.

    Второй этап – вертикальная  привязка – определение: планировочных  отметок углов строительной площадки, «черных» и «красных» отметок углов здания и «нулевой» отметки здания, соответствующей уровню чистого пола 1-го этажа.

    Природный рельеф строительной  площадки с размерами в плане  АВ´СД=56´30 м, имеет возвышенность с абсолютной отметкой от уровня Балтийского моря, равной 160 м. Незначительный перепад высот по абсолютным отметкам в пределах длины здания, который составил 160,00-    =    м, свидетельствует о том, что природный рельеф строительной площадки относительно «спокойный». Принимаем решение «сгладить» существующий природный рельеф в пределах контура здания срезкой холма, принимая рельеф с постоянной отметкой, т.е. горизонтальным.

    Абсолютную отметку планировочной  поверхности принимаем равной        . Тогда проектные «красные» отметки проектного рельефа углов строительной площадки и углов контура проектируемого здания будут иметь аналогичную отметку -       м.

    Полученные проектные «красные»  высотные отметки проставляем  в числителе выносных полок, в  знаменателе – «черные» высотные отметки существующего природного рельефа строительной площадки.

    Теперь назначаем абсолютную  отметку ±0,000, соответствующую уровню чистого пола 1-го этажа проектируемого здания. Для этого максимальная «красная» отметка угла проектируемого здания складывается с высотой проектного цоколя hц = 0,15

±0,000=      +0,15=

    Нулевая и соответствующая ей  абсолютная отметки проставляются  внутри контура проектируемого  здания соответственно в числителе  и знаменателе выносной линии, и очерчивается прямоугольником.

 

2.Оценка инженерно-геологических  и гидрогеологических условий

 строительной площадки

 

2.1. Общие положения

 

    Оценка инженерно-геологических  и гидрогеологических условий  площадки строительства заключается  в уточнении наименований каждого  инженерно-геологического элемента (ИГЭ), представленного в бланке грунтовых условий площадки строительства, а также в определение производных и классификационных характеристик грунтов и начального расчетного сопротивления Rо.

    Расчет производится  в порядке залегания ИГЭ грунта от поверхности земли по одной из четырех скважин.

 

2.2.Классификация грунтов.

 

1.ИГЭ-1. Мощность слоя h1=7м. Проба взята с глубины h’1 .

1. По гранулометрическому составу определяем вид песчаного грунта по крупности. Для этого % содержания частиц исследуемого грунта последовательно суммируем до тех пор, пока не будет выполняться первое условие, удовлетворяющее показателю наименования:

>2 мм                         -

2¸0,5 мм               +  24%

0,5¸0,25 мм             28%

S52%>50%

Так как 50%<52%, то, согласно табл.1.1 настоящих методических указаний, грунт-песок средней крупности.

2. Определяем вид грунта по значению коэффициента пористости е:

так как 0,55<0,56<07, то, согласно прил. 1 табл.1.5 настоящих методических указаний, песок плотный.

1.3. Определяем  разновидность грунта по степени  влажности:

так как 0,5<0,614<0,8, то, согласно прил. 1 табл.1.4 настоящих методических указаний, песок влажный.

1.4. Так как ESL=0<0,01, то, согласно прил. 2 табл.2.2 настоящих методических указаний, песок непросадочный.

По прил.2. табл.2.2 настоящих методических указаний по виду грунта, плотности сложения и степени влажности определяем расчетное сопротивление грунта ИГЭ-1

Rо=400 кПа.

Вывод: ИГЭ-1-грунт-песок средней крупности, средней плотности, влажный, непросадочный с модулем деформации Ео=25 мПа и начальным расчетным сопротивлением Rо=400 кПа.

 

2.ИГЭ-2. Мощность слоя h2=1м. Проба взята с глубины h’2 .

2.1. Определяем наименование грунта по числу пластичности:

Jp=WL-WP=32-24=8%

Так как 7%<8%<17% то согласно прил. 1 табл.1.2 настоящих методических указаний, грунт-суглинок.

2.2. Определяем  состояние грунта по показателю  текучести:

Так как JL > 1,то согласно прил. 1 табл.1.3 настоящих методических указаний, суглинок текучий.

2.3. Определяем  значение коэффициента пористости  е:

2.4.Определяем  разновидность грунта по степени  влажности:

так как 0,8<0,614≤1, то, согласно прил. 1 табл.1.4 настоящих методических указаний, суглинок насыщен водой.

2.5. Так как ESL=0<0,01, то, согласно прил. 2 табл.2.2 настоящих методических указаний, суглинок непросадочный.

По прил.2. табл.2.3 настоящих методических указаний по виду грунта, плотности сложения и степени влажности определяем расчетное сопротивление грунта ИГЭ-2

Rо=216,5 кПа.

Вывод: ИГЭ-2-грунт-суглинок текучий , насыщена водой, непросадочный с модулем деформации Ео=6 мПа и начальным расчетным сопротивлением Rо=216,5 кПа.

 

3.ИГЭ-3. Мощность слоя h2=4м. Проба взята с глубины h’3 .

3. По гранулометрическому составу определяем вид песчаного грунта по крупности. Для этого % содержания частиц исследуемого грунта последовательно суммируем до тех пор, пока не будет выполняться первое условие, удовлетворяющее показателю наименования:

>2 мм                        3%

2¸0,5 мм               +  20%

0,5¸0,25 мм              18%

0,25¸0,1 мм               24%

0,1¸0,05 мм               4%

0,05¸0,005 мм           30%

                                            S99%>75%

 

Так как 75%<75%, то, согласно табл.1.1 настоящих методических указаний, грунт-песок пылеватый.

4. Определяем вид грунта по значению коэффициента пористости е:

так как 0,55<0,62<07, то, согласно прил. 1 табл.1.5 настоящих методических указаний, песок средней плотности.

1.3. Определяем  разновидность грунта по степени  влажности:

так как 0,8<0,858≤1, то, согласно прил. 1 табл.1.4 настоящих методических указаний, песок насыщен водой.

1.4. Так как ESL=0<0,01, то, согласно прил. 2 табл.2.2 настоящих методических указаний, песок непросадочный.

По прил.2. табл.2.2 настоящих методических указаний по виду грунта, плотности сложения и степени влажности определяем расчетное сопротивление грунта ИГЭ-3

Rо=100 кПа.

Вывод: ИГЭ-1-грунт-песок пылеватый, средней плотности, насыщен водой, непросадочный с модулем деформации Ео=28 мПа и начальным расчетным сопротивлением Rо=100 кПа.

 

4.ИГЭ-4. Мощность слоя h4=1м. Проба взята с глубины h’4 .

4.1. Определяем  наименование грунта по числу  пластичности:

Jp=WL-WP=42-22=20%

Так как 20%>17% то согласно прил. 1 табл.1.2 настоящих методических указаний, грунт-глина.

4.2. Определяем  состояние грунта по показателю  текучести:

Так как 0<0,2< 0,25,то согласно прил. 1 табл.1.3 настоящих методических указаний, глина полутвердая.

4.3. Определяем  значение коэффициента пористости  е:

4.4.Определяем  разновидность грунта по степени  влажности:

так как 0,8<0,0,934≤1, то, согласно прил. 1 табл.1.4 настоящих методических указаний, глина насыщен водой.

4.5. Так как ESL=0<0,01, то, согласно прил. 2 табл.2.2 настоящих методических указаний, глина непросадочный.

По прил.2. табл.2.3 настоящих методических указаний по виду грунта, плотности сложения и степени влажности определяем расчетное сопротивление грунта ИГЭ-4

Rо=344,6 кПа.

Вывод: ИГЭ-2-грунт-глина полутвердая , насыщена водой, непросадочный с модулем деформации Ео=21 мПа и начальным расчетным сопротивлением Rо=344,6 кПа.

 

5.ИГЭ-5. Мощность слоя h5=2м.

Проба взята с глубины  h’2 .

5. По гранулометрическому составу определяем вид песчаного грунта по крупности. Для этого % содержания частиц исследуемого грунта последовательно суммируем до тех пор, пока не будет выполняться первое условие, удовлетворяющее показателю наименования:

>2 мм                         4%

2¸0,5 мм               +  23%

0,5¸0,25 мм              24%

                             S51%>50%

Так как 50%<51%, то, согласно табл.1.1 настоящих методических указаний, грунт-песок средней крупности.

6. Определяем вид грунта по значению коэффициента пористости е:

так как 0,55<0,6<0,7, то, согласно прил. 1 табл.1.5 настоящих методических указаний, песок средней плотности.

1.3. Определяем  разновидность грунта по степени  влажности:

так как 0,5<0,796<0,8, то, согласно прил. 1 табл.1.4 настоящих методических указаний, песок влажный.

1.4. Так как ESL=0<0,01, то, согласно прил. 2 табл.2.2 настоящих методических указаний, песок непросадочный.

По прил.2. табл.2.2 настоящих методических указаний по виду грунта, плотности сложения и степени влажности определяем расчетное сопротивление грунта ИГЭ-5

Rо=400 кПа.

Вывод: ИГЭ-1-грунт-песок средней крупности, средней плотности, влажный, непросадочный с модулем деформации Ео=30 мПа и начальным расчетным сопротивлением Rо=400 кПа.

     Для систематизации и удобства  обработки, результаты определения  производных и классификационных характеристик грунтов записываем в сводную таблицу 1.1.

 

№ ИГЭ	Усл. Обозначение	Наименование грунта и его состояние	Мощность слоя, hi,м	Число пластичности, Jpi,%	Показатель текучести, JLi,%	Коэффициент пористости, еi	Степень влажности, Sri	Модуль деформации Eoi, кПа	Расчетное сопротивление грунта, Roi, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ИГЭ-1		Песок средней крупности, средней плотности, влажный, непросадочный.	7	-	-	0,5	0,61	25000	400
ИГЭ-2		Суглинок текучий, насыщен водой, непросадочный.	1	8	1,125	0,89	1	6000	216,5
ИГЭ-3		Песок пылеватый, средней плотности, насыщен водой, непросадочный.	4	-	-	0,62	0,86	28000	100
ИГЭ-4		Глина полутвердая, насыщена водой, непросадочная.	8	20	0,2	0,757	0,93	21000	344,6
ИГЭ-5		Песок средней крупности, средней плотности, влажный, непросадочный.	2	-	-	0,59	0,79	30000	400