Физико-механические свойства обнаруженных грунтов

Министерство Науки и  Образования Республики Казахстан

Казахстанско-Британский Технический  Университет

Кафедра Нефтегазовой Инженерии

Механика грунтов. Основания  и фундаменты

 

 

 

Курсовая работа

 

 

 

 

ВЫПОЛНИЛ: Айтмаганбетов С.С

ПРОВЕРИЛ: Кашкинбаев И.З.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2012

 

 

 

 

 

1)Породы, грунты, профиль.

2) Все физико-механические  свойства обнаруженных грунтов

3) Сбор нагрузок

4) Определение глубины  заложения подошвы 

5) Определение предварительных  размеров фундаментов

6) Определение расчетного сопротивления грунта

7) Расчет и построение  эпюры бытовых давлении

8) Расчет и построение  эпюры дополнительных давления

9) Определение нижней  границы сжимаемой толщи (НГСТ) исходя из эпюры P_быт и P_доп

10) Определение осадка  фундамента до уровня НГСТ  и сравнивается с предварительных  допусков (СНИП РК  п4)

 

Территория Казахстана подразделяется на пять  внутриреспубликанских  экономических районов: Западно-Казахстанский, Южно-Казахстанский, Центрально-Казахстанский, Северо-Казахстанский и Восточно-Казахстанский районы

Южно-Казахстанский экономический  районы включают Алма-Атинскую, Джамбулскую, Кзылординскую, Талдыкурганскую, Чимкентскую области и занимает территорию 712,2 тыс.км² протяженностью с севера на юг 700 км, с запада на восток 2000 км и разделен на 57 административных районов с 25 городами и 46 поселками городского типа. Территория района занимает пустынную зону и горные районы республики, подавляющая часть занята равнинами с песчаными каменистыми пустынями; 4/5 территории приходится на пустыни Кызылкум, Приаралькие Каракумы, Муюнкум, Таукум и глинистые грунты Бетпак-Далы. Южные части Талды-Курганской, Алма-Атинской, Джамбулской, Чиимкентской областей окруженыотрогами Тянь-Шаня, Заилийского, Джунгарского, Талаского Алатау, склоны которых на высоте более 3500м покрыты снегами и ледниками.

  

 

Рис1. Гистограмма распределения различных типов грунтов в 5м поверхностной толщи пород Южно-Казахстанского экономического района.

Рис2.Распределение грунтов на 5 м толщи. Глубина залегания грунтовых вод 2м. Грубина промерзания грунта 1.3 м

 

2) Все физико-механические  свойства обнаруженных грунтов

 

Наиболее вероятные диапазоны  изменения основных физико-механических свойств преобладающих грунтов в Кызылординской области

Основные физико-механические свойства грунтов	Песчаные грунты
Влажность	0...8 0,909
Угол внутреннего трения μ, град.	19...36 0,858
Плотность γу ,103 кг/м3	1,5...1,9 0,790
Коэффициент пористости ε	0,35...0,75 0,737
Число пластичности, ɽр
Водородный показатель водной вытяжки Рн

 

 

 

 

 

3) Сбор нагрузок

 

 

 

Рисунок 1.1 - План здания

Рисунок 1.2 - Разрез здания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1 Нагрузка на 1м² покрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, Н/м2
Постоянная:
Собственный вес ребристой плиты 3x6 м	2000	1,1	2200
Пароизоляция 1 слой пергамина	50	1,3	65
Утеплитель - керамзитобетон δ=80мм (ρ=800кг/м3)	640	1,3	832
Цементно-песчаная стяжка δ=20мм	300	1,3	390
4 слоя рубероида на мастике	200	1,3	260
слой гравия δ=10мм	300	1,3	390
Итого	3490		4137
Временная
Снеговая	630	1,4	900

 

 

 

4) Определение глубины  заложения подошвы

 

Расчетная глубина сезонного  промерзания грунта d_f, определяется по формуле:

d_f=0,7*1.3=0.91м

Глубина заложения фундаментов  в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод d_w, м, при d_w £ d_f + 2, так как d_f=0.91, d_w=2м, и 2м£ 0.91+2=2.91м не мене уровня  0.91м.(СНиП 2.02.01-83) Таким образом минимальная глубина заложения подошвы фундамента  0.91 м

 

 

 

5) Определение предварительных  размеров фундаментов

 

Определяется по формуле

  , площадь подошвы фундамента , м²

Для предварительных расчетов по определению подошвы фундамента можно принять  =2т/м³=2000кг/м³

=2,5 кгс/с³=250кПа

Нормативная нагрузка на 1 м²  5037 Н/м²

21,72м²

ширина подошвы фундамента , где n=a/b=1,1

 м

а= b/n= 4,03м

 

Определяется по формуле

  , площадь подошвы фундамента , м²

Где Расчетное сопротивление грунта кПа (пименяется по СНиП РК 

ширина подошвы фундамента , где n=a/b=1,1

8,18 м²

 м

а= b/n=2,5 м

6) Определение расчетного  сопротивления грунта

 

1. Определение расчетного сопротивления грунта грунта по СНиП РК 5.01-01-2002 стр 50 (формула 7) 

где - коэффиценты условия работы ,принимаем по табл 3 [2]

      - коэффицент=1,1, если  φ_n и С_n определяются опытным путём

      , , - коэфиценты принимаются в зависимости от φ_n по табл  4 [2]                     - коэф-т= 1, при ширине фундамента < 10 м

- ширина подошвы фундамента

- усреднённое расчётное значение  плотности грунтов,залегающих ниже фундамента

- усреднённое расчётное значение  плотности грунтов, выше подошвы  фундамента

С_n- удельное сопротивление грунта

-глубина заложения подошвы  фундамента (расстояние от отметки  планировки до подошвы фундамента)

=0

 МПа

2. Сравниваем R полученное по формуле 7 СНиП РК 5.01-01-2002 с табличным значением R, если расхождение между значениями составит не более 20% то не требуется повторное определения подошвы фундамента. В нашем случае расхождение менее 20%.
3. Определение среднего напряжения от веса сооружения предшествуют:

1. Конструкция фундамента
2. Определения веса фундамента и грунта на его уступах.

4. Определения среднего напряжения от веса сооружения фундамента и грунта на подошву фундамента

(Разница до 7%)

-сумма нагрузок на среднюю  колону(на уровне обреза фундамента)-верх подколенника  (СНиП РК 5.01-01-2002 нагрузки и воздействия);

-масса фундамента; -масса грунта на уступах фундамента;

 

7) Расчет и построение  эпюры бытовых давлении

 

Построение Эпюр бытового давления .

Где общая формула нахождения бытовых давлении равен:  

В точке 0: =0;

В точке 1(почв. расслой): =0,17

В точке 2(на уровне грунтовых  вод): =0,42

В точке 3(на уровне подошвы ): =0,54

Где

;

-плотность грунта; -плотность воды;e-пористость породы;

В точке 4(на уровне подошвы ): =0,72

В точке 5(на уровне подошвы  фундамента ): =0,95

В точке 6(на уровне подошвы ): =1,2

В точке 7(на уровне подошвы ): =1,5

От полученных данных, слева  от оси фундамента, по горизонтали  от характерной точки строем эпюру  бытовых давлений.

 

8) Расчет и построение  эпюры дополнительных давления

 

x = 2z/b	Коэффициент a для фундаментов
	круглых	прямоугольных с соотношением сторон h = l/b, равным
		1,0	1,1	1,4
0	1,000	1,000	1,000	1,000	1,88
0,4	0,949	0,960	0,963	0,972	1,81
0,8	0,756	0,800	0,812	0,848	1,53
1,2	0,547	0,606	0,619	0,682	1,16
1,4	0,390	0,449	0,470	0,532	0,88
2,0	0,285	0,336	0,356	0,414	0,67
2,4	0,214	0,257	0,274	0,325	0,52
2,8	0,165	0,201	0,213	0,260	0,40
3,2	0,130	0,160	0,173	0,210	0,33
3,6	0,106	0,131	0,143	0,173	0,27
4,0	0,087	0,108	0,127	0,145	0,24
4,4	0,073	0,091	0,099	0,123	0,17
4,8	0,062	0,077	0,084	0,105	0,16
5,2	0,053	0,067	0,073	0,091	0,14
5,6	0,046	0,058	0,063	0,079	0,12
6,0	0,040	0,051	0,056	0,070	0,11
6,4	0,036	0,045	0,049	0,062	0,09
6,8	0,031	0,040	0,044	0,055	0,08
7,2	0,028	0,036	0,039	0,049	0,07
7,6	0,024	0,032	0,035	0,044	0,07
8,0	0,022	0,029	0,032	0,040	0,06
8,4	0,021	0,026	0,029	0,037	0,05
8,8	0,019	0,024	0,026	0,033	0,05
9,2	0,017	0,022	0,023	0,031	0,04
9,6	0,016	0,020	0,022	0,028	0,04
10,0	0,015	0,019	0,021	0,026	0,04
10,4	0,014	0,017	0,019	0,024	0,04
10,8	0,013	0,016	0,018	0,022	0,03
11,2	0,012	0,015	0,017	0,021	0,03
11,6	0,011	0,014	0,016	0,020	0,03
12,0	0,010	0,013	0,015	0,018	0,03

 

В нашем случае n=1,1 по СНиП РК 5.01-01-2002 интерпретируя данные для данного коэфицента находим все дополнительные давления. Осадка определяется до нижней границы сжимаемой толщи где значения дополнительного давления составляет 1/ 5 бытового давления. По взятым данным стрем эпюру дополнительных давлении справа от оси фундамента, по горизонтали от характерной точки.

 

Эпюры построены на А4 рукой у Сунгата.

Осталось последняя.

 

 

10) Определение осадка  фундамента до уровня НГСТ  и сравнивается с предварительных  допусков (СНИП РК  п4) Незнаю((((((