Проектування фундаменту

Фізико-механічні характеристики ґрунтів. Визначення навантажень на фундамент мілкого закладення. Розрахунок кількості паль і їх несучої здатності. Визначення осідання пальового фундаменту. Організація робіт при забиванні паль і спорудженні ростверку.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

1. ПРОЕКТУВАННЯ ФУНДАМЕНТУ МІЛКОГО ЗАКЛАДЕННЯ

1.1 Обробка фізико-механічних характеристик ґрунтів

У завданні на виконання курсової роботи задаються такі нормативні фізико-механічні характеристики шарів ґрунтів майданчика будівництва: питома вага грунту (кН/м³), питома вага матеріалу часток ґрунту _s (кН/м³), вологість ґрунту на межі текучості і розкочування W_L та W_P, природна вологість W, питоме зчеплення C_n (кПа), кут внутрішнього тертя _n (град) і модуль загальної деформації Е_о(кПа). Це середні значення, що одержані після певного числа n визначень тієї чи іншої характеристики (тобто нормативні характеристики ґрунтів).

Таблиця 1.1- Нормативні значення фізико-механічних характеристик ґрунту.

Номер шару	Назва шару	Потуж-ність шару, м м	Фізичні характеристики	Механічні характеристики
			Питома вага кН/м3	Вологість %	Кут внутрішнього тертя, ? ,град	Питоме зчеплення C, к ПА	Моду-ль де-формації E , кПа
			Грунту	матеріалу частинок S	природна W%	на межі теку-чості Wl	на межі розкочування Wp
1	Пісок сер. кр	8	19,2	26,6	21	-	-	31	1	30000
2	Пісок сер. кр	8	20,4	26,6	17	-	-	40	3	40000
3	Глина	10	21,0	27,4	20	38	16	25	38	40000

Розрахункову характеристику, яку застосовують в розрахунках за першим граничним станом, позначають x₁, в розрахунках за другим граничним станом - x_ІІ.

Для подальших розрахунків слід з'ясувати і додаткові характеристики ґрунту кожного шару. Для пісків треба визначити такі додаткові характеристики: коефіцієнт пористості, ступінь вологості і питому вагу з урахуванням зважувальної дії води.

Для глинистих ґрунтів (тобто супісків, суглинків і глин) потрібні такі додаткові характеристики: коефіцієнт пористості, число пластичності, показник текучості (консистенції).

Норми рекомендують ураховувати або не ураховувати зважувальну дію води при визначенні характеристик суглинків і глин. Це рішення повинно бути ухвалено після гідрологічних обстежень ґрунтів на місці будівництва споруди. Під час виконання курсової роботи обираємо таке рішення : питому вагу суглинків і глин з урахуванням зважувальної дії води визначаємо, якщо коефіцієнт консистенції I_t цих ґрунтів буде рівним або більшим 0,25 (I_t>0,25). Для супісків завжди треба визначати питому вагу з урахуванням зважувальної дії води.

Коефіцієнт пористості визначають за такою формулою:

, (1.1)

де - питома вага матеріалу частинок ґрунту, кН/м³;

- питома вага ґрунту, кН/м³;

W - природна вологість ґрунту в процентах.

За величиною коефіцієнта пористості e треба визначити щільність піщаних ґрунтів.

Ступінь вологості S_r визначається за формулою

, (1.2)

де - питома вага води, дорівнює 10 кН/м³.

Залежно від величини S_r для пісків треба визначити ступінь зволоження.

Питома вага ґрунту з урахуванням зважувальної дії води

_SB. (1.3)

Число пластичності, яке треба визначити для всіх глинистих ґрунтів(супісків, суглинків і глин),

, (1.4)

де - вологість на межі розкочування, %;

- вологість на межі текучості, %;

Показник текучості глинистих ґрунтів:

. (1.5)

Залежно від величини I_p треба визначити різновидність глинистих ґрунтів.

Покажемо методику визначення розрахункових характеристик ґрунтів.

У лівому боці наведемо розрахункові характеристики ґрунту, що використовуються у розрахунках за першим граничним станом, на правому боці розрахункові характеристики, що використовуються у розрахунках за другим граничним станом.

1-й шар ґрунту - пісок середньої крупності

Питома вага ґрунту

1 група граничних станів 2 група граничних станів

?_I= ?_п (1±0,07) ?_II= ?_п (1±0,04)

?_I =19,21,07=20,54 кН/м³ ?_II=19,21,04=19,97 кН/м³

?_I=19,20,93=17,86 кН/м³ ?_II=19,20,96=18,43 кН/м³

?_I=20,54-17,86 кН/м³ ?_Ii=19,97-18,43 кН/м³

Коефіцієнт пористості

Так як e=0,8>0,7 то це пухкий ґрунт

Ступінь вологості

Так як S=0,98>0,8 то пісок насичений водою.

Питома вага ґрунту, з урахуванням зважувальної дії води

Кут внутрішнього тертя

?_I=?_n (1±0,15) ?_IІ=?_n (1±0,09)

tg?_I=0.69 ?_I=35 °tg?_IІ=0.65 ?_IІ=33°

tg?_I =0.51 ?_I=27°tg?_IІ=0.55 ?_IІ=29°

?_I=35°-27°?_IІ=33°-29°

2-й шар ґрунту - супісок

Питома вага ґрунту

?_I= ?_п (1±0,07) ?_II= ?_п (1±0,04)

?_I =20,4·1,07=21,83 кН/м³ ?_II=20,4· 1,04=21,22кН/м³

?_I=20,4 ·0,93=18,97 кН/м³ ?_II=20,4 ·0,96=19,58кН/м³

?_I=21,83-18,97 кН/м³ ?_II=21,22-19,58кН/м³

Коефіцієнт пористості

Так як 0,5<e=0,64>0,7 то пісок середньої щільності.

Ступінь вологості



Так як S=1,05>0,8 то пісок насичений водою

Питома вага ґрунту, з урахуванням зважувальної дії води

Кут внутрішнього тертя

?_I=?_n (1±0,15) ?_IІ=?_n (1±0,11)

tg?_I=0,96 ?_I=44 °tg?_IІ=0.91 ?_IІ=42°

tg?_I =0.71 ?_I=36°tg?_IІ=0.76 ?_IІ=37°

?_I=44°-36°?_IІ=42°-37°

3-й шар ґрунту - суглинок

Питома вага ґрунту

?_I= ?_п (1±0,07)?_II= ?_п (1±0,04)

?_I =211,07=22,47 кН/м³ ?_II=21 1,04=21,84кН/м³

?_I=210,93=19,53 кН/м³ ?_II=21 0,96=20,16кН/м³

?_I=22,47-19,53 кН/м³ ?_Ii=21,84-20,16кН/м³

Коефіцієнт пористості

Число пластичності =38-16=22.

Показник текучості

Оскільки I=0,18<0,25, то питому вагу з урахуванням зважувальної дії води визначати не треба. Ґрунт цього шару є водонепроникним ґрунтом

(водо упором).