Курсовая работа: Фундаменты мелкого и глубокого заложения
Скальными называют твердые горные породы, которые в невыветренном состоянии и при отсутствии тектонической раздробленности и трещиноватости отличаются очень малой сжимаемостью и значительной прочностью.
Нескальными – грунты, состоящие из легко разделяющихся в воде несцементированных или слабо сцементированных обломков горных пород и минеральных частиц различной крупности. Они образуют пористые толщи, часто достигающие значительной мощности.
На площадке по исходным данным имеются глинистые грунты, а именно суглинок и глина. Мощность почвенного слоя составляет 0,2 м. Отметка уровня подземных вод равна 132,1 м, и по данным геологического разреза грунтовые воды находятся в слое песка, под которым находится слой глины – водоупора.
1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания
Для качественной оценки строительных свойств грунтов производится их классификация согласно ГОСТ 25100-82. По исходным данным в таблице 2 вычисляем характеристики физических свойств, к которым относятся:
- для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень влажности;
- для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности;
Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:
где - плотность частиц грунта;
– плотности грунта;
w – природная влажность в долях единицы;
Степень влажности грунта определяется по формуле:
где - плотность воды, 1г/см3;
– коэффициент пористости;
Типы пылевато-глинистых грунтов устанавливают по числу пластичности определяемому по формуле:
где – влажность на границе текучести;
– влажность на границе раскатывания;
Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов находится по формуле:
По значениям характеристик физических свойств грунтов, определяющих их тип и разновидность выписываются из соответствующих таблиц СНиП 2.02.01-83
Значения угла внутреннего трения φ, удельного сцепления С, модуля деформации Е, и расчетного сопротивления грунта .
Оценка строительных свойств грунтов приведена в таблице 2.
Таблица 2.
№ слоя | Плотность частиц | Плотность | Влажность | Граница теку- чести | Граница раскатывания | Относительная просадочность | Относи- тельное набухание | Показатель пластичности | Показатель теку- чести | Коэффициент пористости | Степень водонасыщенности |
Наименование грунта по ГОСТу | Угол внутреннего трения | Удельное сцепление | Модуль деформации | Расчетное сопротивление | |
rs г/см | rdг/см | W | W L% | W P% | Е se | Е sw | IP | IL | e | Sr | jnград | Cп кПа | E | R кПа | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
1 | - | 1, 5 | - | - | - | - | - | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | |
2 | 2,66 | 1,90 | 0,12 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.57 | 0.56 | Песок мелкий плотный | 36 | 4.0 | 38 | 400 | |||
3 | 2,70 | 1,94 | 0,26 | 30 | 20 | 10 | 0.60 | 0.75 | 0.94 | Суглинок мягкопластичный | 18 | 20 | 12 | 200 | |||
4 | 2,66 | 2.00 | 0,25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.66 | 1.00 | Песок средней плотности | 35 | 1.0 | 30 | 400 | |||
5 | 2.73 | 1.92 | 0,32 | 47 | 27 | 20 | 0.25 | 0.87 | 1.00 | Глина полутвердая | 20 | 68 | 14 | 280 |
2. Фундаменты мелкого заложения
2.1 Выбор типа и конструкции фундаментов. Назначение глубины заложения фундаментов
Тип фундамента выбирается в зависимости от характера передачи нагрузки на фундамент: под стены зданий обычно устраиваются ленточные фундаменты из сборных элементов, под сборные железобетонные колонны — отдельные фундаменты стаканного типа.
Глубина заложения фундамента зависит от многих факторов. Определяющими из них являются:
- инженерно-геологические и гидрологические условия площадки и положение несущего слоя грунта;
- глубина промерзания грунта, если в основании залегают пучинистые грунты;
- конструктивные особенности подземной части здания.
Глубину заложения ленточного фундамента Ф1 назначаем по конструктивным соображениям на 0.4 м ниже пола подвала т.е. -3.4м;
Глубину заложения фундамента Ф3 назначаем по конструктивным соображениям, верх стакана должен быть на 0.1 м ниже пола подвала (высоту фундамента принимаем 1.2м с глубиной стакана 0.9 м) т.о.
Отметка подошвы фундамента Ф3: -3.00-0.1-1.2= -4.3м;
2.2 Расчет фундаментов
В соответствии п. 4.2 СНБ 5.01.01-99 основания фундаментов должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первая группа — по несущей способности, вторая — по деформациям.
Расчет фундамента Ф1
Размеры подошвы фундамента зависят от ряда связанных между собой параметров и устанавливаются путем последовательного приближения. В порядке первого приближения площадь подошвы фундамента А определяется по формуле:
Где – Расчетная нагрузка в плоскости обреза фундамента для расчета основания по предельному состоянию второй группы;
– Расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента;