Расчет активной зоны в основании двухэтажного здания в седьмом микрорайоне Ново-Ленино г. Иркутска
Инженерно-геологическая характеристика участка работ, особенности различных типов грунтов. Понятие и метод определения активной зоны сооружения, ее расчет в основании двухэтажного здания. Значение природной плотности для всего слоя суглинка твердого.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.05.2011 |
| Размер файла | 52,2 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/
1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Иркутский государственный технический университет
Кафедра прикладной геологии
Контрольная работа
по дисциплине «Механика горных пород и грунтов»
«Расчет активной зоны в основании двух этажного здания в седьмом микрорайоне Ново-Ленино г. Иркутска»
Выполнил: ст. гр. РГ-07-1
Чернышева З.В.
Проверил: доцент
Акулова В.В.
Иркутск 2010
Содержание
Введение
Инженерно-геологическая характеристика участка работ
Активная зона сооружения: понятие и метод определения
Расчет активной зоны в основании двух этажного здания
Заключение
Введение
Целью настоящего проекта является закрепление навыков расчета активной зоны сооружения (АЗС). В задачи проекта входит: анализ инженерно-геологических условий участка строительства, изложение основной методики расчета АЗС, расчет АЗС, анализ проделанной работы.
Объектом исследования является 2-х этажное здание на объекте «Индивидуальные жилые дома 4-ого пускового комплекса 7-ого микрорайона Ново-Ленино 5-ой очереди строительства в г. Иркутске».
Площадка проектируемой застройки расположена в Ленинском административном округе г. Иркутска, в микрорайоне Ново-Ленино.
В дальнейшем в тексте «2-х этажное здание 4-ого пускового комплекса 7-ого микрорайона Ново-Ленино 5-ой очереди строительства» будет заменено на «объект».
Объект в плане имеет размеры 21,6 х 14,4 х 6,6 м, предполагаемый тип фундамента - столбчатый, нагрузка на фундамент составляет 1500 кН.
Расчет активной зоны в основании объекта необходим по ряду причин:
· Изучение активной зоны в основании объекта позволит установить глубину изучения разреза;
· Наличие в геологическом разрезе участка техногенных и элювиальных грунтов, представленных глинами, суглинками, глыбовыми и щебенистыми грунтами, общей мощностью до 10 метров.
Инженерно-геологическая характеристика участка работ
Площадка проектируемой застройки расположена в Ленинском административном округе г. Иркутска, в микрорайоне Ново-Ленино.
В геоморфологическом отношении площадка изысканий расположена в пределах коренного склона долины р. Ангара. Абсолютные отметки поверхности в пределах площадки составляют 497,57 - 501,10 м.
Объект в плане имеет размеры 21,6 х 14,4 х 6,6 м, предполагаемый тип фундамента - столбчатый, нагрузка на фундамент составляет 1500 кН.
Геолого-литологическое строение и физико-механические свойства грунтов
Геологический разрез площадки, изученный на глубину 5,0 - 15,0 м, сложен техногенными (tQ), элювиальными (eJ), полускальными и скальными (J) грунтами.
Техногенные грунты, представленные насыпными грунтами, залегают в пределах всей площадки изысканий с поверхности до глубины 1,0-1,9 м. Грунты представлены суглинками твердыми, полутвердыми и тугопластичными, а также глыбовыми, щебенистыми и галечниковыми грунтами с суглинистым заполнителем.
Элювиальные грунты, залегают на большей части площадки изысканий под слоем насыпных грунтов и почвенно-растительным слоем, в виде выклинивающихся слоев и линз, а так же в виде выклинивающихся слоев в скальных грунтах. Породы представлены глиной твердой, суглинком твердым и грунтом щебенистым. Кровля грунтов отмечена на глубине 0,3-8,3 м, подошва - на глубине 2,1-9,6 м, мощность элювиальных грунтов составляет 0,3-3,2 м.
Полускальные и скальные грунты вскрыты в пределах всей площадки изысканий. Кровля грунтов залегает с поверхности и на глубине 3,5 м. Вскрытая мощность полускальных и скальных грунтов составляет 0,4-14,0 м. Грунты представлены песчаниками аргиллитами и алевролитами различной прочности.
По данным лабораторных и полевых работ было выделено 9 инженерно-геологических элементов.
ИГЭ 1. Насыпной грунт. Физико-механические показатели приведены в приложении.
ИГЭ 2. Глина твердая изучена по пяти пробам ненарушенного сложения. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении.
ИГЭ 3. Суглинок твердый изучен по 24 пробам ненарушенного сложения. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении. Статистическая обработка данных лабораторных определений по слою приведена в таблице 1.
Таблица 1. - ИГЭ 3. Суглинок твердый
|
№ п/п |
Показатель |
Значения |
Коэффициенты |
Расчетн. знач. |
||||
|
Мин. |
Макс. |
Сред. норм. |
Надежн. |
Вариации |
||||
|
1 |
Природная влажность, % |
10,6 |
35,8 |
22,1 |
0,929 |
0,348 |
||
|
2 |
Влажность на границе текучести, % |
22,8 |
50,4 |
38,1 |
0,956 |
0,21 |
||
|
3 |
Влажность на границе раскатывания, % |
17,0 |
36,1 |
24,7 |
0,954 |
0,22 |
||
|
4 |
Число пластичности |
5,8 |
16,9 |
13,4 |
||||
|
5 |
Показатель текучести |
-0,83 |
0,46 |
-0,21 |
||||
|
6 |
Плотность грунта, г/см3 |
1,65 |
2,04 |
1,86 |
1,016 |
0,072 |
1,83 |
|
|
7 |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
1,24 |
1,85 |
1,54 |
1,029 |
0,126 |
1,49 |
|
|
8 |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2,6 |
2,72 |
2,68 |
1,004 |
0,018 |
2,67 |
|
|
9 |
Коэффициент пористости |
0,46 |
1,10 |
0,769 |
1,062 |
0,266 |
||
|
10 |
Степень влажности |
0,58 |
0,93 |
0,76 |
ИГЭ 4. Грунт щебенистый изучен по 1 пробе нарушенного сложения. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении.
ИГЭ 5. Песчаник средней прочности изучен по 11 монолитам. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении. Статистическая обработка приведена в таблице 2.
Таблица 2. - ИГЭ 5. Песчаник средней прочности
|
№ п/п |
Показатель |
Значения |
Коэффициенты |
Расчетн. Знач. |
||||
|
Мин. |
Макс. |
Сред. норм. |
Надежн. |
Вариации |
||||
|
1 |
Природная влажность, % |
1,0 |
7,8 |
2,0 |
0,753 |
|||
|
2 |
Плотность грунта, г/см3 |
2,33 |
2,46 |
2,40 |
1,010 |
0,019 |
2,38 |
|
|
3 |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
2,!6 |
2,44 |
2,36 |
1,011 |
0,034 |
||
|
4 |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2,65 |
2,65 |
2,65 |
1,000 |
0,000 |
||
|
5 |
Коэффициент пористости |
0,09 |
0,23 |
0,125 |
1,117 |
0,318 |
||
|
6 |
Степень влажности |
0,25 |
0,91 |
0,37 |
||||
|
7 |
Предел прочности на одноосное сжатие (естеств.) |
16,6 |
59,35 |
37,39 |
1,111 |
0,395 |
33,64 |
|
|
8 |
Предел прочности на одноосное сжатие (водонасыщенный) |
9,36 |
42,14 |
29,80 |
1,114 |
0,312 |
26,74 |
|
|
9 |
Коэф. размягчаемости |
0,56 |
0,94 |
0,80 |
1,058 |
0,167 |
0,75 |
ИГЭ 6. Песчаник малопрочный изучен по 6 монолитам. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении. Статистическая обработка приведена в таблице 3.
Таблица 3. - ИГЭ 6. Песчаник малопрочный
|
№ п/п |
Показатель |
Значения |
Коэффициенты |
Расчетн. Знач. |
||||
|
Мин. |
Макс. |
Сред. норм. |
Надежн. |
Вариации |
||||
|
1 |
Природная влажность, % |
1,4 |
18,8 |
7,3 |
0,711 |
|||
|
2 |
Плотность грунта, г/см3 |
2,24 |
2,30 |
2,28 |
1,004 |
0,009 |
2,27 |
|
|
3 |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
1,92 |
2,27 |
2,13 |
1,029 |
0,06 |
||
|
4 |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2,65 |
2,65 |
2,65 |
1,000 |
0,0 |
||
|
5 |
Коэффициент пористости |
0,17 |
0,38 |
0,248 |
1,17 |
0,314 |
||
|
6 |
Степень влажности |
0,21 |
1,32 |
0,67 |
||||
|
7 |
Предел прочности на одноосное сжатие (естеств.) |
14,89 |
23,62 |
18,77 |
1,083 |
0,166 |
17,33 |
|
|
8 |
Предел прочности на одноосное сжатие (водонасыщенный) |
6,82 |
13,44 |
11,07 |
1,12 |
0,232 |
9,89 |
|
|
9 |
Коэф. размягчаемости |
0,46 |
0,64 |
0,59 |
1,06 |
0,123 |
0,55 |
ИГЭ 7. Песчаник пониженной прочности изучен по 9 монолитам. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении. Статистическая обработка приведена в таблице 4.
Таблица 4. - ИГЭ 7. Песчаник пониженной прочности
|
№ п/п |
Показатель |
Значения |
Коэффициенты |
Расчетн. Знач. |
||||
|
Мин. |
Макс. |
Сред. норм. |
Надежн. |
Вариации |
||||
|
1 |
Природная влажность, % |
3,3 |
9,8 |
6,5 |
0,876 |
0,386 |
||
|
2 |
Плотность грунта, г/см3 |
2,17 |
2,31 |
2,23 |
1,007 |
0,02 |
2,21 |
|
|
3 |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
1,98 |
2,18 |
2,09 |
1,012 |
0,033 |
||
|
4 |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2,65 |
2,7 |
2,66 |
1,002 |
0,006 |
||
|
5 |
Коэффициент пористости |
0,22 |
0,34 |
0,271 |
1,06 |
0,153 |
0,26 |
|
|
6 |
Степень влажности |
0,36 |
0,82 |
0,63 |
||||
|
7 |
Предел прочности на одноосное сжатие (естеств.) |
7,43 |
25,96 |
12,34 |
1,212 |
0,477 |
||
|
8 |
Предел прочности на одноосное сжатие (водонасыщенный) |
3,25 |
6,32 |
4,35 |
1,082 |
0,208 |
4,02 |
|
|
9 |
Коэф. размягчаемости |
0,18 |
0,65 |
0,41 |
1,173 |
0,403 |
ИГЭ 8. Песчаник и алевролит низкой прочности изучен по 35 монолитам. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении. Статистическая обработка приведена в таблице 5.
Таблица 5. - ИГЭ 8. Песчаник и алевролит низкой прочности
|
№ п/п |
Показатель |
Значения |
Коэффициенты |
Расчетн. Знач. |
||||
|
Мин. |
Макс. |
Сред. норм. |
Надежн. |
Вариации |
||||
|
1 |
Природная влажность, % |
2,8 |
18,1 |
6,6 |
0,925 |
0,458 |
||
|
2 |
Плотность грунта, г/см3 |
2,03 |
2,22 |
2,14 |
1,004 |
0,023 |
2,24 |
|
|
3 |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
1,84 |
2,15 |
2,01 |
1,007 |
0,040 |
||
|
4 |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2,65 |
2,7 |
2,65 |
1,001 |
0,004 |
||
|
5 |
Коэффициент пористости |
0,23 |
0,44 |
0,32 |
1,03 |
0,166 |
||
|
6 |
Степень влажности |
0,28 |
1,12 |
0,53 |
||||
|
7 |
Предел прочности на одноосное сжатие (естеств.) |
2,46 |
21,04 |
6,85 |
1,118 |
0,593 |
||
|
8 |
Предел прочности на одноосное сжатие (водонасыщенный) |
1,12 |
2,96 |
2,14 |
1,049 |
0,265 |
2,04 |
|
|
9 |
Коэф. размягчаемости |
0,13 |
0,68 |
0,38 |
1,081 |
0,424 |
ИГЭ 9. Песчаник и алевролит очень низкой прочности изучен по 24 монолитам. Гранулометрический состав и физические свойства приведены в приложении. Статистическая обработка приведена в таблице 6.
Таблица 6. - ИГЭ 9. Песчаник и алевролит очень низкой прочности
|
№ п/п |
Показатель |
Значения |
Коэффициенты |
Расчетн. Знач. |
||||
|
Мин. |
Макс. |
Сред. норм. |
Надежн. |
Вариации |
||||
|
1 |
Природная влажность, % |
3,8 |
20,0 |
9,9 |
0,925 |
0,373 |
||
|
2 |
Плотность грунта, г/см3 |
2,00 |
2,14 |
2,07 |
1,003 |
0,015 |
2,06 |
|
|
3 |
Плотность сухого грунта, г/см3 |
1,72 |
2,02 |
1,88 |
1,009 |
0,039 |
||
|
4 |
Плотность частиц грунта, г/см3 |
2,65 |
2,7 |
2,66 |
1,001 |
0,006 |
||
|
5 |
Коэффициент пористости |
0,31 |
0,57 |
0,412 |
1,032 |
0,145 |
0,4 |
|
|
6 |
Степень влажности |
0,32 |
0,95 |
0,62 |
||||
|
7 |
Предел прочности на одноосное сжатие (естеств.) |
0,27 |
7,13 |
2,52 |
1,147 |
0,592 |
||
|
8 |
Предел прочности на одноосное сжатие (водонасыщенный) |
0,12 |
0,92 |
0,64 |
1,09 |
0,38 |
||
|
9 |
Коэф. размягчаемости |
0,12 |
0,65 |
0,31 |
1,121 |
0,498 |
Подземные воды вскрыты только на участке скважины №3812 на глубине 7,5 м в трещиноватых аргиллитах низкой прочности ИГЭ 8. По химическому составу подземные воды гидрокарбонатные кальциевые с минерализацией 1,114 г/л. По содержанию агрессивной углекислоты подземные воды слабоагрессивны по отношению к бетону нормальной проницаемости марки W4, по остальным показателям неагрессивны по отношению к бетону любой марки по водонепроницаемости. Питание водоносного горизонта осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков.
Нормативную глубину сезонного промерзания рекомендуется принять равной 2,8 м. В пределах зоны сезонного промерзания залегают насыпные грунты ИГЭ 1, глины твердые ИГЭ 2, суглинки твердые ИГЭ 3, грунт щебенистый ИГЭ 4.
Рекомендуемые нормативные и расчетные показатели физико-механических свойств грунтов приведены в приложении.
В данных инженерно-геологических условиях рекомендуется устройство фундаментов на естественном основании: ленточных или плитных. В качестве естественного основания для фундаментов рекомендуются полускальные и скальные грунты ИГЭ 5-7.
Активная зона сооружения: понятие и метод определения
АЗС - область грунтового основания, где напряжения от сооружения являются достаточно ощутимыми и выполняется соотношение:
,
где - вертикальное напряжение создаваемое сооружением, МПа;
- вертикальное напряжение в грунтовом массиве от естественной нагрузки.
Мощность сжимаемой толщи (активной зоны) оценивается сравнением величин напряжений, возникающих в основании под нагрузкой от сооружения и напряжений возникающих в грунте под собственным весом вышележащей толщи и идет по следующему плану:
1. Определение на всей глубине разреза по формуле:
,
где - плотность i-ого слоя, г/см3;
- мощность i-ого слоя, см.
2. Расчет по формулам:
,
где и - коэффициенты, определяемые по таблице.
3. По полученным значениям построить эпюру напряжений в грунтовом массиве.
Поскольку напряжение создаваемые под центром здания максимальны, то расчет главным образом ведется по формуле:
Расчет активной зоны в основании двух этажного здания
грунт активная зона сооружение
В задачи настоящего проекта входит расчет активной зоны объекта. Расчет будем проводить по схеме, описанной в предыдущей главе.
Для расчета нам понадобятся значение нагрузки от объекта, его геометрические размеры, геологический разрез и значение природной плотности пород, слагающих этот разрез.
Объект оказывает на грунт давление в 1500 кН. Поскольку курсовой проект является учебным, то расчет АЗС будет проведен по разрезу, вскрытому скважиной №3809. Разрез по скважине приведен в приложении. Значения природной плотности по глубинам приведены в таблице 7.
Насыпной грунт в расчетах не участвует, так как фундамент устраивается с учетом выемки техногенных отложений.
Таблица 7. - Значения природной плотности по глубине
|
Грунт |
Глубина, м |
Природнаяплотность с, г/см3 |
|
|
Песчаник очень низкой прочности |
2,0 |
2,14 |
|
|
Суглинок твердый |
3,5 |
2,02 |
|
|
4,4 |
1,66 |
||
|
5,0 |
2,04 |
||
|
6,0 |
1,76 |
||
|
6,3 |
1,65 |
||
|
6,5 |
1,76 |
||
|
Песчаник средней прочности |
8,5 |
2,36 |
|
|
Аргиллит |
9,5 |
2,06 |
|
|
Песчаник низкой прочности |
12,0 |
2,2 |
|
|
Песчаник очень низкой прочности |
14,0 |
2,0 |
|
|
Песчаник низкой прочности |
15,0 |
2,17 |
На все слои, кроме суглинка идет по одному значению плотности. Поэтому необходимо рассчитать среднее значение природной плотности для всего слоя суглинка твердого:
,
где - плотность пробы по слою;
- количество проб в слое
1. Расчет сжимающих напряжений от природной нагрузки:
1.1 Песчаник очень низкой прочности: .
;
1.2 Суглинок твердый: .
Расчет ведется на глубине 2,5 и 5 м.
,
1.3 Песчаник средней прочности: .
1.4 Аргиллит: .
1.5 Песчаник низкой прочности:
Расчет ведется на глубине 9,5 и 10,8 м.
1.6 Песчаник очень низкой прочности: .
1.7 Песчаник низкой прочности:
2. Расчет сжимающих напряжений под центром объекта с Р = 1500 кН:
,
где z - глубина, м;
b - ширина здания, 14,4 м;
l - длинна здания, 21,6 м.
;
;
;
;
;
;
;
.
3. Глубина АЗС определяется соотношением:
Условие не выполняется, значит, разрез под объектом изучен на недостаточную глубину, следовательно, необходимо увеличить глубину выработок. Затем продолжить расчеты до выполнения условия и лишь затем делать выводы.
Заключение
В данной работе проведен расчет АЗС под объектом. Основное условие, для определения величины АЗС не выполняется. В связи с этим, можно сделать вывод о некачественном выполнении инженерно-геологических изысканий под строительство.
Такой вывод сделан на основании СНиП: «Проектная глубина выработок должна быть выбрана из учета глубин в АЗС сооружения плюс 2 метра».
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Инженерно-геологическая характеристика участка проектируемых работ. Состав и условия залегания грунтов и закономерности их изменчивости. Определение размеров и зон сферы взаимодействия сооружений с геологической средой. Расчет сметной стоимости работ.
дипломная работа [7,4 M], добавлен 15.08.2022Характеристика крупнообломочных и песчаных грунтов. Анализ влияния состава, структуры, текстуры и состояния грунтов на их свойства. Инженерно-геологическая классификация грунтов. Характер связей между частицами в породах. Механические свойства грунтов.
контрольная работа [27,9 K], добавлен 19.10.2014Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки. Расчет физико-механических свойств грунтов. Определение показателей текучести слоя, коэффициента пористости и водонасыщенности, модуля деформации. Разновидности глинистых грунтов и песка.
контрольная работа [223,4 K], добавлен 13.05.2015Создание геодезической разбивочной основы на строительной площадке. Состав инженерно-геодезических изысканий. Проведение основных разбивочных работ. Возведение промышленных и гражданских сооружений. Закрепление осей и горизонтов на цоколе здания.
дипломная работа [859,5 K], добавлен 10.07.2015Физико-географическая и экономическая характеристика Санкт-Петербурга. Рельеф местности, гидрография. Характеристика здания. Обследование конструкций фундаментов. Методы наблюдения за осадкой сооружения. Расчет сметной стоимости геодезических работ.
дипломная работа [799,0 K], добавлен 30.05.2015Порядок полевых работ при проложении теодолитного хода, его расчет. Подготовка данных для выноса в натуру основных осей здания. Назначение и виды исполнительной съемки. Выполнение технического нивелирования. Вертикальная планировка строительной площадки.
курсовая работа [115,0 K], добавлен 28.02.2013Характеристики и свойства горных пород и их породообразующих минералов. Условия образования эоловых отложений. Составление инженерно-геологической характеристики грунтов. Описание подземных межмерзлотных вод, особенности их существования и движения.
контрольная работа [588,9 K], добавлен 31.01.2011Инженерно-геологические условия участка отбора образцов для исследования гранулометрического состава и уплотняемости дисперсных грунтов. Местоположение и геоморфологические условия участка. Определение оптимальной влажности и максимальной плотности проб.
курсовая работа [506,2 K], добавлен 02.04.2015Определение плотности сухого грунта. Определение гранулометрического состава. Утилизация техногенных грунтов. Растворение поверхностной и подземной водой некоторых горных пород. Прекращение фильтрации подземных вод путем сооружения дренажных систем.
контрольная работа [180,1 K], добавлен 01.09.2013Обоснование видов, объемов и методики работ в рамках дополнительных инженерно-геологических исследований на плотине гидроотвала. Уточнение строения и свойств естественных и техногенных пород, залегающих в основании отвала. Отбор проб из буровых скважин.
курсовая работа [60,0 K], добавлен 01.11.2013
