Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки
Проектування фундаментів і підпірних споруд: вибір варіанта інженерно-геологічних умов, розрахунок перерізів та підпірних стін. Оцінка умов будівельної ділянки з проектуванням основ і фундаментів споруд. Визначення навантажень на фундаменти та ґрунт.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 15.05.2012 |
Размер файла | 743,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки
Вступ
Проектування фундаментів і підпірних споруд здійснюється на основі діючих нормативних документів - СНиП 2.02.01-83 “Основания зданий и сооружений”, СНиП 2.02.02-85 “Основания гидротехнических сооружений”, СНиП 2.06.07-85 “Подпорные стены ...” та ДСТУ Б В.2.1-2-96 “Грунти. Класифікація”. У загальному випадку всі підпірні стіни можна розділити на масивні, куткові, коміркові, шпунтові, пальові та інші. Стійкість масивних підпірних стін забезпечується переважно за рахунок власної ваги; куткових- власною вагою і вагою грунту, що знаходиться на її гранях.
уп
Основні розміри підпірних стін, як правило, визначається висотою підпору грунту h, який створено природним рельєфом місцевості. В даному розрахунку
h=6,8 м.
Мінімальні розміри поперечних перерізів h1,h2,h3, елементів підпірних стін рекомендується призначати: для бетонних стін - 600 мм, залізобетонних - 100 мм.
h1= 0,26 м , h2 =1,36 м, h3 = 0,26м , d=1.9 м.
Основні розміри підпірних стін: загальну висоту h+d, ширину підошви b слід призначати, як правило, кратним 300 мм. Розміри товщини елементів стін h1, h2, h3, b1, b2 ,b3 призначаються кратними 20 мм.
b1 =1,36м, b2 = 1,36 м, b3 = 0,26м, b=6,0 м.
Вибір варіанта інженерно-геологічних умов здійснюється за останньою цифрою суми двох останніх цифр шифра: шифр 70; 7+0=7; отже варіант інженерно-геологічних умов буде 7.
1.Вхідні дані
Таблиця1.1 -Результати компресійних випробувань грунтів
№ варіанта |
№ ІГЕ |
Коефіцієнтпористості грунту е при вертикальному тискуР,Мпа |
|||||||
0,00 |
0,05 |
0,10 |
0,20 |
0,40 |
0,60 |
0,80 |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
7 |
ІГЕ-2 |
0,714 |
0,707 |
0,699 |
0,686 |
0,671 |
0,662 |
0,656 |
|
|
ІГЕ-3 |
0,505 |
0,505 |
0,504 |
0,501 |
0,496 |
0,493 |
0,491 |
Таблиця 1.2-Дані інженерно-геологічних вишукувань
№ вар |
№ |
ТовщинаІГЕ,м |
Назва грунту за походженням |
Граттючетричнин стад грипів (проценпшйвмістчастинок, %) |
Фізичні та міцнісні характеристики |
|||||||||||||||||
ІГЕ |
>10 |
10-5 |
5-2 |
2-1 |
1-0,5 |
0,5-0,25 |
0,25-0,1 |
0,1-0,05 |
0,05 0,01 |
0.01-0,005 |
<0,005 |
psг/cм? |
p г/cм? |
w % |
wl % |
wp % |
?, град |
C кПа |
||||
7 |
ЕГЕ-] |
7,7 |
Qd |
|
|
|
3,0 |
9,1 |
18,9 |
30,7 |
20,4 |
15,7 |
2,0 |
0,2 |
2,68 |
1,98 |
26,6 |
|
|
39,0 |
0,0 |
|
ІГЕ-2 |
5,7 |
Qe |
|
|
|
|
|
1,6 |
12,7 |
24,3 |
21,7 |
24,0 |
15,7 |
2,69 |
2,15 |
17,9 |
26,4 |
19,0 |
18,0 |
6,0 |
||
ІГЕ-3 |
8,4 |
Qa |
|
|
5,9 |
13,9 |
23,8 |
23,9 |
24,5 |
8,1 |
|
|
|
2,67 |
1,94 |
29,0 |
|
|
42,9 |
0,0 |
Вибір розмірів підпірної стіни та навантаження здійснюється за останньою та передостанньою цифрами шифра (таблиця 1.3).
Таблиця 1.3 -Розміри підпірної стіни
Варіант (остання цифра шифру) |
Розміри |
Варіант (передостання цифра шифру) |
Навантаження на поверхню грунтуq, кН/м |
Відмітка |
|||
h,м |
a,м |
поверхні грунтуNL |
рівняпід-земних водWL |
||||
0 |
6,8 |
1,1 |
7 |
54 |
190 |
186 |
Таблиця1.4 Характеристики грунту зворотної засипки
№варіанта (остання цифра шифру) |
Назва (різновид)грунту |
Фізичні та механічніхарактеристики грунту зворотньоїзасипки |
||||
s,г/см3 |
,г/см3 |
w*,% |
*I,град |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
0 |
пісок крупний |
2,68 |
1,88 |
7,019,6 |
36,029,0 |
*в чисельнику дається значеня характеристики грунту в природному стані, а в знаменнику- у стані повного водонасичення.
I. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки
Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки є першим та необхідним пунктом проектування основ і фундаментів споруд. На даному етапі виконується опис всіх інженерно-геологічних елементів (ІГЕ), виявлених під час вишукувань. В процесі опису надаються довідки про геологічний вік грунтів, їх походження. Далі за державним стандартом (ДСТУ Б В.2.1-2-96 “Грунти. Класифікація”) визначаеться клас, група, підгрупа і різновид кожного шару грунту. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика включає: інженерно-геологічні перерізи, таблиці нормативних і розрахункових характеристик грунтів і висновки про можливість будівництва споруди в даних умовах.
Різновид піщаного грунту встановлюється в залежності від його гранулометричного (зернового) складу і ступеня неоднорідності грунту за гранулометричним складом Сu. Для визначення різновиду піщаного грунту, крім того, необхідно вираховувати похідні фізичні характеристики: коефіцієнт пористості е, ступінь вологості Sr. За коефіцієнтом пористості піски бувають щільні, середньої щільності та пухкі. За коефіцієнтом водо насичення піщані грунти, як і велико-уламкові, бувають мало вологі, вологі і насичені водою.
Різновид глинистого грунту визначається за числом пластичност ІР, в залежності від якого глинисті грунти діляться на супіски, суглинки і глини, крім того різновид глинистого грунту встановлюється за показником текучості ІL.
ІГЕ-1має 7,7 м. За генетичним типом - це делювіальні (річні) відкладення. Він має такі фізичні характеристики : s=2,69 г/см3, =2,15 г/см3, w=17,9%,?n = 18град,Сn= 6кПа.
Верхня і нижня межа пластичності wL іwр відсутні. Це означає, що число пластичності IP=0 і грунт належить до незв'язних. Для встановлення різновиду грунту за гранулометричним складом і ступенем неоднорідності Сu розрахунки проводимо в табличній формі.
Розмірфракцій |
Граттючетричнин стад грипів (проценпшйвмістчастинок, %) |
|||||||||||
>10 |
10-5 |
5-2 |
2-1 |
1-0,5 |
0,5-0,25 |
0,25-0,1 |
0,1-0,05 |
0,05 0,01 |
0.01-0,005 |
<0,005 |
||
Розмірфракцій в ? |
|
|
|
3,0 |
9,1 |
18,9 |
30,7 |
20,4 |
15,7 |
2,0 |
0,2 |
|
Сумарнийвмісчастокбільшихвідданогодіаметра, ? |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
3,0 |
12,1 |
31,0 |
61,7 |
82,1 |
97,8 |
99,8 |
100,0 |
|
Сумарнийвмісчастокменшихвідданогодіаметра, ? |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
97,0 |
87,9 |
69,0 |
38,3 |
17,9 |
2,2 |
0,2 |
0,0 |
Згідно (3,ст.30) грунт належить до піскі впилуватий, оскільки вміст часток більших за 0,1 мм становить понад 61,7%,що менше 75?. За данимисумарноговмістучастокменшихвідданогодіаметрабудуємоінтегральнукривугранулометричного складу грунту одержуємо d60= 0,6, d10=0,1Ступіньнеоднорідності
Сu= d60 /d10 =6
При ступені неоднорідності Сu?3 пісок є неоднорідним.
Вираховуємо коефіцієнт пористості e і ступінь вологості Sr :
;
Згідно (3,ст.36) даний пісок буде середньої щільності.
;?w=1.
Згідно ( 3, ст.35) даний пісок буде насичений водою.
Висновок: ІГЕ-1 - це пісок пилуватий, неоднорідний,середньої щільності,насичений водою. ІГЕ-2 має товщину 5,7 м. За геологічним типом цей грунт відносить до четвертиной системи,а за генетичним типом - це елювій. Він має такі фізичні характеристики : s=2,69 г/см3, =2,15 г/см3, w=17,9%, wL=26,4 іwр=19,0. Це означає, що число пластичності IP=7,4 ? і відноситься до зв'язних грунтів. Згідно ( 3,ст.31) різновид грунту - суглинок, оскільки 7%<IP<17%.
Вираховуємо показник текучостіІL :
;
При ІL= -0,15 згідно (3, ст.33) даний суглинок буде твердий.
Вираховуємо необхідні характеристики e, Sr :
;
;?w=1.
Висновок: ІГЕ-2 - твердий суглинок.
ІГЕ-3 має товщину 8,4 м. За генетичним типом - це алювіальні (річні) відкладення. Він має такі фізичні характеристики : s=2,67 г/см3, =1,94 г/см3, w=29%,?n = 42,9,Сn= 0кПа.
Верхня і нижня межа пластичності wL іwр відсутні. Це означає, що число пластичності IP=0 і грунт належить до незв'язних. Для встановлення різновиду грунту за гранулометричним складом і ступенем неоднорідності Сu розрахунки проводимо в табличній формі.
Розмірфракцій |
Граттючетричнин стад грипів (процент пшйвміст частинок, %) |
|||||||||||
>10 |
10-5 |
5-2 |
2-1 |
1-0,5 |
0,5-0,25 |
0,25-0,1 |
0,1-0,05 |
0,05 0,01 |
0.01-0,005 |
<0,005 |
||
Розмірфракцій в ? |
|
|
5,9 |
13,9 |
23,8 |
23,9 |
24,5 |
8,1 |
|
|
|
|
Сумарнийвмісчастокбільшихвідданогодіаметра, ? |
0,0 |
0,0 |
5,9 |
19,8 |
43,6 |
67,5 |
92,0 |
100,1 |
100,1 |
100,1 |
100,1 |
|
Сумарнийвмісчастокменшихвідданогодіаметра, ? |
100,1 |
100,1 |
94,2 |
80,3 |
56,5 |
32,6 |
8,1 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
Згідно (3,ст.30)грунт належить до пісків середньї крупності, оскільки вміст часток більших за 0,25 мм становить понад67,5%,що більше50?.За данимисумарноговмістучастокменшихвідданогодіаметрабудуємоінтегральнукривугранулометричного складу грунту одержуємо d60= 0,56, d10 =0,12 Ступінь неоднорідності Сu= d60 /d10 =4,6. При ступені неоднорідності Сu?3 пісок є неоднорідним. Вираховуємо коефіцієнт пористості e і ступінь вологості Sr :
Згідно (3,ст.36) даний пісок буде середньої крупності.
.
Згідно ( 3 ,ст35) даний пісок буде пухкий і насичений водою.
Висновок:ІГЕ- 3 -це пісок середньої крупності,неоднорідний,пухкий і насичений водою.
1.1 Висновки про інженерно-геологічні умови будівельної ділянки
На будівельній ділянцї інженерно-геологічними вишукуваннями до глибини 21,8 м виявлено три шари грунту (ІГЕ).
ІГЕ-1,товщинаякого становить 7,7м, представлений четвертиною нескельною осадовою уламковою глинистою породою делювіального походження. Цепісок пилуватий неоднорідний середньої щільності і насичений водою.
ІГЕ-2, товщина якого становить 5,7м, представлений четвертиною нескельною осадковою уламковою піщаною породою елювіального походження. Він являє суглинок твердий.
ІГЕ-3 товщина якого становить 8,4 м, представлений четвертиною нескельною осадковою уламковою піщаною породою алювіального походження. , цепісок середньої крупності неоднорідний пухкий насичений водою.
2. Визначення навантажень на фундаменти
2.1 Визначення сили власної ваги стінки- для сили N1
Де -Обэм елемента, -власна вага, центр ваги вертикальної грані стінки, -плече сили відносно т.О.
-Для сили N2
-Для сили N3
-Для сили N4
2.2 Визначення сил від ваги ґрунту на консолях стінки
-Для сили N5
-Для сили N6
Об'єм елемента визначається графічно виходячи з площі трикутника збк
Центр ваги прикладення сили знаходиться на перетині медіан трикутника збк. Плече сили відносно т.О,
-Для сили N7
-Об'єм елемента визначається графічно виходячи з площі трикутника зкс
Плече сили відносно т.О,
-Для сили N8
-Об'єм елемента визначається аналітично виходячи з площі трапеції
Плече сили відносно т.О,
-Для сили N9
-Об'єм елемента визначається графічно виходячи з площі трикутника зкс
Плече сили відносно т.О,
3. Визначення активного тиску ґрунту
3.1 Визначення сил тиску на стінувіднавантаження, щорозміщене на поверхні засипки
Рівнодіючі сили горизонтального і вертикального тисків грунту від
навантаження q:
h1 =(L - WL) - =(190-186)-1,1/tg30,5+tg27,0=3,00 м.
Еqh2 = рqh2h2 =16,66 · 4,7=78,32кН;
Еqv2 = Pqv2 h2 =38,3 · 4,7=180,1кН
Точка прикладання рівнодіючих Еqh1 , Еqv1 , Еqh2, Еqv2знаходиться на поверхні ковзання бс.
Плечі даних сил відносно точки0 встановлюємо графічно. Для сили Еqh1 , плече е10 =6,1м, Еqv1- е11 = 0,33 м, Еqh2 - е12 = 2,36м, Еqv2 - е13=1,8м.
3.2 Визначення сил активного тиску від грунту засипки
1) Визначення сил активного тиску від грунту засипки, що знаходиться вище рівня грунтових вод.
а) Горизонтальна і вертикальна складові активного тиску визначаються за формулами:
Pah1 = ·H1·a1 =18,44·4· 0,2=14,39кПа;
H1 =NL - WL =190-186=4 м;
= · g =1,88 · 9,81= 18,44кН/м3;
Pav1 = Pah1·tg( + ) =33,1кПа.
б) Рівнодіючі горизонтального Еah1 і вертикального Еav1 тисків грунту вище рівня грунтових вод визначаються за формулами:
Еah1=Pah1·Н1/2 =14,39 · 4/2=28,78кН;
Еav1 = Pav1 ·Н1/2 = 33,1·4/2=66,2кН.
Точка прикладання рівнодіючих Еah1 і Еav1 знаходиться на поверхні ковзання вс (точка і).
Плече сили Еah1 відносно точки овстановлюємо за форлулою:
е14 =1/3·H1+H2 =1/3·4,0+4,7=6,03 м;
H2=WL - FL =186-181,3=4,7м.
Плече сили Еav1 відносно точки 0 встановлюємо графічно, е15=0,3 м.
2) Визначення сил активного тиску від грунту засипки, що знаходиться нище рівня грунтових вод.
а) Визначаємо горизонтальну і вертикальну складові:
P`ah2 = ·H1·a2 =18,44·4 · 0,31=22,8кПа;
P`av2 = P`ah2·tg( + ) =38,65кПа;
P``аh2 = P`аh2 + sb·H2·a2 =22,8+9,56 ·4,7· 0,31=36,6кПа;
P``av2 = P``аh2 ·tg ( +) =62,2кПа.
б) Рівнодіючі горизонтального Еah2і вертикального Еav2 тисків грунту засипки нижче рівня грунтових вод визначаються за формулами:
139,56кПа.
236,9кПа.
Точка прикладання рівнодіючих Еah2 і Еav2 знаходиться на поверхні ковзання бс (точка н).
Плече сили Еah2 відносно точки О встановлюємо за формулою
е16 =2,17 м
Плече сили Еav2 відносно точки 0 встановлюємо графічно, е17 =1,9 м.
3.3 Визначення сил пасивного тиску грунту
а) Горизонтальна складова пасивного тиску Рph визначається за формулою:
б) Рівнодіюча пасивного тиску Eph визначається за формулою:
Eph =133,5кПа.
Плече сили Еph відносно точки 0,еp= 0,63м.
Визначення сил на підпірну стіну від дії води
Визначення зважуючої сили води (Архімедової сили)
Зважуюча сила води знаходиться за формулою:
= w · Vст =10·6,318=63,18кН;
.
V0-об'єм стіни, що знаходиться між верхньою горизонтальною площею об'ємаV3 і площиною, яка проходить на рівні відмітки води з нижньої сторони стіни, V0 = 0,71 м3 (встановлюємо графоаналітичним методом )
Точка прикладання сили Ф1 знаходиться в т.0.
Визначення сил гідростатичного тиску води
а) Інтенсивність гідростатичного тиску визначається за формулою
Fh1 = w · z =10*2,8=28кН ;
z = WL-(FL + d) =186-(181,3+1,9)=2,8м.
Eh1 = ·1.0 =39,2 ;
Плече сили Еh1 відносно точки 0:
е18 = 1/3 · z + =1/3*2,8+1,9=2,8 м.
Eh2 = Fh1 · d =28* 1,9=53,20кН.
Плече сили Eh2 відносно точки 0
0,95м.
Вертикальну складову Еv сили гідростатичного тиску, а також її плече визначаємо графоаналітичним методом Еv = 5,8кН; е20 =0,4 м.
Результати розрахунків записуємо в таблицю 2.2.
Нормальні крайові напруження, що діють по підошві стіни, визначаються за формулою:
Рmax, min= 1, 11 / А М1, 11 / ,
де А-площа підошви стінки на 1 п. м. А = 6,0 м2; W-момент опору підошви стінки, = l · в2/6 = 1*6,02/6= 6,0 м3; 1, 11 - сума вертикальних навантажень, взятих для розрахунків за першою або другою групою граничних станів ( див. табл.2.2.)1,11 - сума моментів всіх сил відносно нейтральної осі підошви (т.0.)
За першоюгрупоюграничнихстанів :
Рmax.,min =953.9/6,0±550.1/6.0=158.98±91.68 кПа.Рmax = 250,7кПаРmin= 67,3кПа.
За другою групою граничних станів:
Рmax.,min =912.4/6.0±360.9/6.0=152,07±60,15кПа. Рmax= 212,2кПа Рmin= 91,9кПа .
Навантаження, що діють на стінку і на її основу (експлуатаційний випадок)
Таблиця 2,2
Вид навантаження |
Формула визначення |
Нормативне і розрахун-ковенавантаження для розрахунків за деформа-ціями (ІІ групаграничнихстанів) Nn=NII, кН |
Коефіцієнтнадійності для навнтаженняgf |
Розрахунковенавантаження для розрахунків за несучоюздатністю (І групаграничнихстанів) N1=gf NII, кН |
Плечі сил відноснонейтральноїосіпідошви,м т.0 |
Момент сил відноснонейтральноїосіпідошви, кН ? м т.0 |
||||
|
|
вертикальне |
горизонтальне |
|
вертикальне |
горизонтальне |
|
І Група |
ІІ Група |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Власна вага стіни |
N1 =?? ·V1 |
148,6 |
--- |
1,1 |
163,5 |
--- |
1,17 |
-191,7 |
-174,3 |
|
------//------- |
N2 =?? ·V2 |
27,5 |
--- |
1,1 |
30,3 |
--- |
2,17 |
-65,6 |
-59,7 |
|
------//------- |
N3 =?? ·V3 |
46,2 |
--- |
1,1 |
50,9 |
--- |
0,96 |
-48,8 |
-44,4 |
|
------//------- |
N4 =?? ·V4 |
66,4 |
--- |
0,9 |
59,8 |
--- |
0,99 |
59,1 |
65,7 |
|
Вага грунту на консолях |
N5 =?sb ·V5 |
14,2 |
--- |
1,15 |
16,3 |
--- |
2,21 |
-35,9 |
-31,2 |
|
------//------- |
N6 = ? · V6 |
34,7 |
--- |
1,15 |
39,9 |
--- |
0,51 |
-20,3 |
-17,7 |
|
------//------- |
N7 =?sb · V7 |
7,9 |
--- |
1,15 |
9,1 |
--- |
0,45 |
-4,1 |
-3,6 |
|
------//------- |
N8 =?sb · V8 |
54,4 |
--- |
0,9 |
48,9 |
--- |
0,76 |
37,2 |
41,3 |
|
------//------- |
N9 = ?sb ·V9 |
14,0 |
--- |
0,9 |
12,6 |
--- |
1,7 |
21,3 |
23,7 |
|
Силитискувіднавантаження |
Еqh1=Pqh 1·h1 |
--- |
31,6 |
1,15 |
--- |
36,3 |
6,1 |
-221,6 |
-192,7 |
|
------//------- |
Еqh2=Pqh2? h2 |
--- |
78,3 |
1,15 |
--- |
90,1 |
2,36 |
-212,6 |
-184,8 |
|
------//------- |
Еqv1= Pqv1 ·h1 |
72,6 |
--- |
1,15 |
83,5 |
--- |
0,33 |
-27,6 |
-24,0 |
|
-----//------- |
Eqv2= Pqv2?h2 |
180,1 |
--- |
1,15 |
207,1 |
--- |
1,8 |
372,8 |
324,2 |
|
Сили активного тискузасипки |
Еah1 = Pah1·Н1/2 |
--- |
28,8 |
1,15 |
--- |
33,1 |
6,0 |
-199,7 |
-173,7 |
|
------//------- |
Еav1 = Pav1 ·Н1/2 |
66,2 |
--- |
1,15 |
76,1 |
--- |
0,3 |
-22,8 |
-19,9 |
|
------//------- |
Еah2 = P`аh2++P``аh2) / 2· Н2 |
--- |
139,6 |
1,15 |
--- |
160,5 |
2,17 |
-347,8 |
-302,5 |
|
------//------- |
Еav2 = (P`аv2+P``аv2) / 2· Н2 |
236,9 |
--- |
0,9 |
213,2 |
--- |
1,9 |
405,1 |
450,2 |
|
Силипасивноготиску грунту |
Eph = 1 /2 · Ррh·d |
--- |
133,5 |
0,9 |
--- |
120,1 |
0,63 |
76,1 |
84,5 |
|
Зважуючісили |
? = ?w · Vст |
-63,18 |
--- |
1 |
-63,2 |
--- |
0 |
0,0 |
0,0 |
|
Силигідростатично-готиску |
Eh1 = 1/2 ·Fh 1· z |
--- |
28 |
1 |
--- |
28,0 |
2,8 |
-79,3 |
-79,3 |
|
------//------- |
Eh2 = Fh1?d |
--- |
53,2 |
1 |
|
53,2 |
0,95 |
-50,5 |
-50,5 |
|
------//------- |
Еv |
5,8 |
--- |
1 |
5,8 |
--- |
0,4 |
-2,3 |
-2,3 |
|
|
|
912,4 |
|
|
953,9 |
|
|
-550,1 |
-360,9 |
4. Розрахунокоснови за несучоюздатністю
В основі залягають супісок пластичнийз характеристиками:
- Кут внутрішнього тертя =arctg(tg(21/1.25))
- Питоме зчеплення
- Питома вага ґрунту у зваженому водою стані,
Середнє напруження по підошві стінки максимальне напруження (при розрахунках значення приймається для першої групи граничних станів).
Розв'язання:
Визначаємо величину критерії:
Для супіску умова не виконується, тому необхідно розрахувати стійкість стіни як за схемою площинного, так і за схемою змішаного зсуву.
1. Розрахунок стійкості стіни за схемою площинного зсуву.
Перевіримо виконування умови
(3.1)
де зрушуючи сила F визначається за формулою:
Значення сил гранично опору визначаємо за формулою:
Умова стійкості виконується.
Розрахунок стійкості стіни за схемою змішаного зсуву. Значення зрушуючи сил визначаємо таким чином, як і при розрахунках за схемою плоского зсуву,
Значення сил граничного опору визначається за формулою. Для визначення величин дотичних напружень при різних кутах відхилення б, рівнодіючої зовнішніх сил, розрахунки ведемо в табличній формі, використовуючи формули та таблицю [2] ст, 34-35
(3.2)
(3.3)
(3.4)
Визначення сил граничного опору на ділянці зсуву з випором
Таблиця 3.1
?' |
00?1 |
0.1?1 |
0.3?I |
0.5?I |
0.7?I |
0.9?I |
|
0 |
1,707126 |
5,121379 |
8,535631 |
11,9499 |
15,364 |
||
N? |
1,84555 |
1,70935 |
1,39725 |
1,06035 |
0,7218 |
0,3859 |
|
Nс |
15,65 |
15,009 |
13,66 |
12,207 |
10,598 |
8,6174 |
|
Ng |
4,7964 |
4,5991 |
4,1838 |
3,73715 |
3,24225 |
2,63415 |
|
Ru,кH/м |
1937,2 |
1828,5 |
1587,5 |
1327,7 |
1056,6 |
762,0 |
|
cos?' |
1,0 |
1,000 |
0,996 |
0,989 |
0,978 |
0,964 |
|
sin?' |
0,0 |
0,030 |
0,089 |
0,148 |
0,207 |
0,265 |
|
?,кПа |
270,3 |
254,5 |
218,7 |
179,9 |
139,4 |
96,1 |
|
?lim,кПа |
0 |
7,9 |
20,5 |
28,6 |
31,7 |
29,3 |
За даними двох останніх рядків несучої здатності
.
за середнім значенням напружень встановлюємо розрахункове значення граничних і дотичних напружень , яке застосуємо для визначення сили опору .
Крім того, визначаємо розрахункове значення довжини ділянок підошви споруди, на яких виникають зсув з випаром та площинний зсув . Значення визначаємо і встановлюємо в залежності від коефіцієнта зсуву .
При , У нашому випадку при , 52 звідки
Підставляємо значення і , знаходимо силу опору у випадку змішаного зсуву.
Підставляємо одержане значення, перевіряємо стійкість стіни за схемою змішаного зсуву.
,кПаУмова невиконується.
Розрахунки деформацій підпірної стіни
Загальні положення
Розрахунок основ за деформаціями згідно із (1 ст.9) виконується виходячи з умови:
S Su(4.1)
де S - сумісна деформація основи і споруди, яка визначається розрахунком у відповідності до обов'язкового додатку 2 до СНиП 2.02.01-83; Su - граничне значення сумісної деформації основи і споруди.
Осідання основи S з використанням розрахункової схеми у вигляді лінійно-деформованого напівпростору визначається методом пошарового підсумування за формулою:
S = (zpihi/Ei) (4.2)
де - безрозмірний коефіцієнт, який дорівнює 0,8; zpi - середнє значення додаткового вертикального нормального напруження в i-му шарі грунту; hi та Ei - відповідно товщина та модуль деформацій i-го розрахункового шару грунту; i - кількість шарів, на які розбивається основа.
Отже при проектуванні основ і фундаментів необхідно забезпечити, щоб осідання або крен фундаменту споруди, які визначались розрахунками були менші за гранично допустимі значення встановленні додатком 4 [2].
4.1. Визначення осідання фундаменту методом пошарового підсумування
Визначаємо товщину розрахункового шару hі = 0,4·b =0,4·6,9=2,76 м. Ділимо грунт основи на розрахункові шари.
?=2*z/b ( 4.3)
Тиск (природні напруження) на нижній межі 1-го розрахункового шару:
( кПа) (4.4)
Тиск на нижній межі 2-го розрахункового шару :
, і т.д. (4.5)
Після розрахунків креслимо епюру зміни природніх напружень з глибиною.
Перевіряємо тиск під підошвою підпірної стіни
Р=?NІІ/А? RкПа; (4.6)
Pmaх= ?NІІ/А + ?NІІ/W ? 1,2RкПа; (4.7)
Pmin ? 0кПа; (4.8)
Дійсний розрахунок опору визначаємо за формулою:
?c1,?c2 - коефіцієнти умов роботи ,приймаємо з таблиці 6.4 методичних вказівок.
k=kz=1;b - ширина підошви;d1 = d =2,2 м;
M?,Mq,Mc - коефіцієнти несучої здатності, які приймаються з таблиці 6.3 методичних вказівок.
= 148,0кПа;
Р=135,6 ? 148,0 = R;
Pmaх = 168,5 ? 1,2R = 177,7кПа;
Pmin = 102,8> 0;
Умова виконується.
4.2 Визначення осідання фундаменту методом пошарового підсумування
1.Визначаємо товщину розрахункового шару:
hi ? 0,4 * b = 2,76 м; (4.10)
2.Вираховуємо природнє напруження від власної ваги ґрунту:
Питома вага ґрунту приймається з урахуванням архімедової сили.
?II - значення, що розраховуємо для ґрунту в якій лежить основа підпірної стінки..
кПа
Тиск (природні напруження) в нижній межі 1-го шару:
кПаі.так далі
Після розрахунків креслимо епюру .
3.Визначаємо додаткові напруження в грунті від зовнішнього навантаження, які створюється підпірною стіною за формулою :
(4.11)
;
Коефіцієнт а знаходимо за таб.значенькоеф.а., за показником
(4.12)
де z - відстань від підошви фундаменту до нижньої межі шару, в якому визначається напруження.
4. Визначаемо модуль деформації грунтудляшару ІГЕ за даними компресійних випробувань.
Компресфйна крива грунту ІГЕ- 2
Для ІГЕ-2;
?1=0,045мПа ; е1=0,647
?2=0,145мПа ; е2=0,642
m=(е1- е2 )/ (?2- ?1)=(0,647-0,642)/(0,145-0,045)= 0,05мПа;
Е2 =(1+е0/m)*0.8=(1+0,65/0,05)*0,8=26,3мПа
Компресійна крива грунту ІГЕ-3
Для ІГЕ-3;
?1=0,136мПа ; е1=0,6
?2=0,183мПа ; е2=0,597
m=(е1- е2 )/ (?2- ?1)=(0,6-0,597)/(0,183-0,136)= 0,064 мПа-1;
Е3 =(1+е0/m)*0.8=(1+0,609/0,064)*0,8=20,01мПа.
5. Розраховуємо осідання кожного шару грунту та загальне осідання, яке дорівнює сумі осідань розрахункових шарів за формулою
S = (zpihi/Ei) (4.13)
Сумарне осідання дорівнює =0,037 м.
Згідно правил влаштування і безпечної експлуатації вантажно-підйомних кранів допустима різниця відміток становитьSі=0,037 м. Отже згідно умови (6.1) із СніП 2.02.01-83 S=0,37<1,5= Su.
Результати обрахунків зводимо в таблиці 4.1.
Таким чином умова виконується
фундамент споруда будівельний
Пошарове підсумування осідання фундаменту
№ ІГЕ |
Різновид грунту |
ТовщинаІГЕ,м |
Питомавага,?, кН/м? |
Модуль деформації,Е,кПа |
|
z,м |
?=2z/b |
? |
?zp кПа |
?zg кПа |
?zp?zg кПа |
?zp кПа |
h,м |
Sі,см |
|
2 |
|
4,1 |
10,1 |
26,3 |
0 |
0 |
1 |
113,4 |
22,3 |
5,093 |
|
|
|
||
|
2,76 |
0,80 |
0,881 |
99,9 |
50,2 |
1,99 |
106,6 |
2,76 |
0,90 |
||||||
|
4,1 |
1,19 |
0,755 |
85,6 |
63,7 |
1,34 |
92,7 |
1,34 |
0,38 |
||||||
3 |
|
7,4 |
10,4 |
20,01 |
|
5,52 |
1,60 |
0,642 |
72,8 |
78,6 |
0,93 |
79,2 |
1,42 |
0,34 |
|
|
8,28 |
2,40 |
0,477 |
54,1 |
107,4 |
0,50 |
63,4 |
2,76 |
0,53 |
||||||
|
11,04 |
3,20 |
0,374 |
42,4 |
136,2 |
0,31 |
48,2 |
2,76 |
0,41 |
||||||
|
13,8 |
4,00 |
0,306 |
34,7 |
165,0 |
0,21 |
38,6 |
2,76 |
0,32 |
||||||
|
16,56 |
4,80 |
0,258 |
29,3 |
193,8 |
0,15 |
32,0 |
2,76 |
0,27 |
||||||
|
|
|
|
|
3,14 |
Література
1. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.
2. СНиП 2.02.02-85 Основания гидротехнических сооружений.
3. ДСТУ Б В.2.1-2-96 Ґрунти. Класифікація.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Оцінка інженерно-геологічних умов ділянки будівництва. Збір навантажень. Прив`язка будівлі до рельєфу місцевості. Вибір глибини залягання фундаменту. Техніко-економічне порівняння розрахованих варіантів. Технологія влаштування фундаментів у свердловинах.
курсовая работа [260,1 K], добавлен 17.10.2012Аналіз інженерно-геологічних умов. Визначення глибини промерзання ґрунту та закладення фундаментів. Визначення розмірів підошви фундаментів. Ущільнення основи важкими трамбівками. Визначення осідань фундаменту, несучої здатності висячих забивних паль.
курсовая работа [557,6 K], добавлен 17.03.2012Інженерно-геологічне дослідження ґрунтових умов будівельного майданчика. Розробка проекту фундаментів неглибокого закладення: збір навантажень, розрахунок глибини закладення, визначення ширини підошви, деформацій і проектування пальових фундаментів.
курсовая работа [102,0 K], добавлен 24.12.2012Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика. Проектування фундаменту неглибокого залягання, розрахунок осідання. Попередній вибір типорозміру палі та визначення її несучої спроможності. Перевірка напружень під підошвою умовного фундаменту.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 10.11.2013Дослідження особливостей використання стрічкових, стовпчастих, суцільних і пальових фундаментів. Вивчення загальних принципів проектування споруд у сейсмічних районах. Влаштування фундаментів в умовах вічномерзлих ґрунтів. Способи занурення в ґрунт паль.
реферат [544,5 K], добавлен 04.10.2012Опрацювання фізико-механічних характеристик ґрунтів та оцінка ґрунтових умов. Перевірка міцності перерізу по обрізу фундаменту. Призначення розмірів низького пальового ростверка і навантажень на нього. Визначення кількості паль і їх розташування.
курсовая работа [134,7 K], добавлен 06.07.2011Помилки у фундаментобудуванні. Обстеження фундаментів і їхніх основ. Зміцнення та підсилення основ. Підсилення і реконструкція фундаментів мілкого закладення, пальових фундаментів. Підвищення стійкості будівель і споруд, розташованих на нестійких схилах.
реферат [836,2 K], добавлен 24.03.2009Вираховування числа пластичності. Вираховування коефіцієнту пористості грунту. Показник текучості та його вираховування. Складання таблиці фізико-механічних характеристик ґрунтів і викреслення плану будмайданчика та інженерно-геологічного розрізу.
контрольная работа [53,2 K], добавлен 03.02.2010Характеристика геологічних та гідрологічних даних про об'єкт будівництва. Розрахунок середніх витрат стічних вод і концентрації їх забруднень. Вибір мереж і колекторів для відведення та очистки каналізації. Проектування генплану майданчика очисних споруд.
дипломная работа [814,2 K], добавлен 01.11.2010Відомості про інженерно-геологічні, гідрогеологічні умови району будівництва. Розрахунок пальових фундаментів. Організація і технологія будівельного процесу. Порівняльний аналіз залізобетонної ферми з металевою. Вибір основного монтажного механізму.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 26.06.2009