РГР - Фундаменты на просадочных грунтах - файл n1.docx

приобрести
РГР - Фундаменты на просадочных грунтах
скачать (203.8 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx204kb.08.07.2012 21:49скачать

n1.docx

РАсчетно-графическая работа
по дисциплине

«Проектирование фундаментов в региональных грунтовых условиях»
Фундаменты на просадочных грунтах

Руководитель работы

_____________________

«___»________________2011 г.

Исполнитель

студент гр..

________________. «___»________________2011 г.


Оренбург 2011
Содержание
1. Задание

2. Расчет осадки фундамента мелкого заложения

3. Расчет осадки фундамента при замачивании

4. Расчет свайного фундамента на просадочных грунтах

5. Расчёт трамбования грунта трамбовкой

Список используемой литературы

1 Исходные данные
1. Район: г. Оренбург.

2. Грунтовые условия на площадке строительства:

2.1 Площадка сложена макропористыми суглинками, со следующими

характеристики:

- Модуль деформации грунта в естественном состоянии ;

- Модуль деформации грунта в замоченном состоянии ;

- Влажность на границе текучести – ;

- Влажность на границе раскатывания – ;

- Коэффициент пористости грунта –e=0,78;

2.2 Просадочная толща – .

3. Размеры фундамента: .

4. Глубина заложения: .

5. Начальное давление: .



Рисунок 1 – Фундамент мелкого заложения
Таблица 1 – Исходные данные



h,

м


,

т/м3


,

т/м3



W


,

т/м3


Psl,

кПа

sl,при давлении


,

град


с

кПа





100

кПа

200

кПа

300

кПа

2

2,69

1,57

0,08

1,45

50

0,02

0,041

0,058

18

20

4

2,69

1,59

0,10

1,44

50

0,022

0,044

0,053

16

25

6

2,70

1,60

0,10

1,45

60

0,018

0,038

0,050

16

25

8

2,70

1,60

0,12

1,428

60

0,016

0,036

0,052

16

28

10

2,71

1,62

0,14

1,42

65

0,014

0,036

0,046

18

30

12

2,71

1,68

0,16

1,448

100

0,012

0,022

0,033

20

30


2 Расчет осадки фундамента мелкого заложения
Осадка основания S определяется методом послойного суммирования по формуле:

,

где  - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта;

и - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта/
Дополнительное вертикальное напряжение по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента определяется по формуле:

,

где  - коэффициент, принимаемый по таблице 1 /1/, в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины;

- дополнительное вертикальное давление на основание;

P - среднее давление под подошвой фундамента;

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
.

.


Рисунок 2 – Расчетная схема осадки фундамента

Таблица 2 – Осадка фундамента






,

м


,

м



















Осадка ,

см, при

=18000,

кПа

=10000,

кПа

0
1
2
3
4
5
6
7


0,3
0,5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5


0
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
2,8
3,3

0
0,33
0,89
1,44
2,0
2,56
3,1
3,67


1,000
0,967
0,756
0,512
0,336
0,235
0.17
0.127


83,31
80,56
62,98
42,65
27,99
19,58
14,16
10,58




81,94
71,77
52,82
35,32
23,79
16,87
12,37


26,18
30,8
38,6
46,4
54,2
62,05
69,9
77,75


5,24
6,16
7,72
9,28
10,84
12,41
13,98
15,55



0,1093
0,1595
0,1174
0,0785
0,0529
0. 0375
0.0275



0. 1967
0. 2871
0. 2113
0. 1413
0.0952
0. 0675
0. 0495











Осадка фундамента меньше максимального допустимого значения.



3 Расчет осадки фундамента при замачивании
Просадка грунтов при замачивании основания определяется по формуле:

,

где – относительная просадочность i-го слоя грунта;

– толщина i-го слоя;

– коэффициент, определяемый:

,

где р – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

– начальное просадочное давление грунта i-го слоя, кПа;

– давление, равное 100 кПа;

При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать при .
Таблица 3 – Просадка грунта от собственного веса.




слоя

















1
2
3
4
5
6

0,3
2
2
2
2
2

15,4
15,6
15,7
15,7
15,9
16,4

4,62
35,82
67,22
98,62
130,42
163,22


20,22
51,52
82,92
114,52
146,82


0,0044
0,0113
0,0162
0,0189
0,0243

50
50
60
60
65
100


0,0176
0,0226
0,0324
0,0378
0,0486







? 0,159


Осадка фундамента больше максимального допустимого значения.







,

м

,

м





P

,

кПа

+,

кПа

(+)m

кПа









 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

0

1

83,31

0

83,31




 




 

 

 

0.3

 

 

 

 




 

84,245

0.01685

50

1,298

0.00656

1

 

0.3

0.33

0.967

80,56

4,62

85,18

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 




 

80,29

0.017664

50

1,298

0.011464

2

 

0,8

0.89

0.756

62,98

12,42

75,4

 

 

 




 

 

0.5

 

 

 

 




 

69,135

0.01521

50

1,298

0.0098713

3

 

1,3

1.44

0.512

42,65

20,22

62,87

 

 

 




 

 

0.5

 

 

 

 




 

59,44

0.01308

50

1,298

0.00849

4

 

1,8

2,0

0.336

27,99

28,02

56,01

 

 

 




 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

55,705

0.012255

50

1,298

0.00795

5

 

2.3

2,56

0.235

19,58

35,82

55,4

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

56,615

0.00102

60

1,148

0.000585

6

 

2,8

3,1

0.170

14,16

43,67

57,83

 

 

 

 

 

 

0.5

 

 

 

 

 

 

52,965

0.009534

60

1,148

0.005473

7

 

3,3

3,67

0.127

10,58

51,52

62,1

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

64,66

0.011639

60

1,148

0.0133616

8

 

4,3

4,78

0.077

0

67,22

67,22

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 







 

82,92

0,01324

60

1,148

0.0304

9

 

6,3







0

98,62

98,62

 

 

 

 

 

 

2

 










 

 

114,33

0.017153

65

1

0.0343

10

 

8,3







0

130,04

130,04

 

 

 

 

 

 

2

 










 

 

146,7

0,01667

100

1

0.03334

11

 

10,3







0

163,36

163,36

 

 

 

 

 

 







 







 

 










 







 































 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 







0,1618 









































Таблица 4 – Полная осадка фундамента

4 Расчет свайного фундамента на просадочных грунтах
Исходные данные

Диаметр сваи – 1200 мм.

Глубина просадочной толщи – Hsl =10 м.

Глубина заделки конца сваи в непросадочный грунт – hзад = 1м.
Определение несущей способности сваи
Несущую способность Fd кН, сваи определяем по формуле:



где c — коэффициент условий работы сваи;

cR  коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи;

R  расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

A — площадь опирания на грунт сваи, м2,

u — периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

cf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи;

fi — расчетное сопротивление i-гo слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа, принимаемое по табл. 2 /2/.
Рисунок 2 – Расчетная схема свайного фундамента.

а) Определение несущей способности сваи для грунта в естественном состоянии.

При z1 = 1 м, f1 = 15 кПа;

При z2 = 3 м, f2 = 25 кПа;

При z3 = 5 м, f3 = 29 кПа;

При z4 = 7 м, f4 = 32 кПа;

При z5 = 9 м, f5 = 33,5 кПа.

При z6 = 10,5 м, f6 = 35,2 кПа.

Определяем расчетное сопротивление по табл.1/2/

кПа ;

=1;

=1;

=0,7 по табл.5/2/ для буронабивных свай сухим способом;



.

Находим площадь:


Находим длину окружности:


б) Определение несущей способности сваи для грунта в замоченном состоянии.

Производится аналогично расчёту несущей способности сваи для грунта в естественном состоянии, но следует учитывать, что расчётные характеристики следует принимать при показателе текучести, определяемом по формуле:







Сваи по несущей способности следует рассчитывать исходя из условия:


Где N- расчётная нагрузка, кН, на одну сваю;

Fd- несущая способность сваи, с соответствующими расчётными характеристиками, кН;

?k- коэффициент надёжности, 1,4;

?с- коэффициент условий работы, при Ssl=15,9см ?с=0,636;

Pn- отрицательная сила трения.

Отрицательная сила трения Рn в водонасыщенных грунтах определяется по формуле:


где и  периметр, м, участка ствола сваи;

hsl  расчетная глубина, м, до которой производится суммирование сил бокового трения проседающих слоев грунта, принимаемая равной глубине, где значение просадки грунта от действия собственного веса равно 0,05 м;

i расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности, кПа, определяемое по формуле

i =  zg tgI + cI

здесь   коэффициент бокового давления, принимаемый равным 0,7;

I, cI  расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления;

zg — вертикальное напряжение от собственного веса водонасыщенного грунта, кПа;

hi — толщина, м, i-го слоя просадочного грунта, оседающего при замачивании и соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

I,i=; сI,i=;

1 = 0,7·30,8·tg + = 19,37 кПа;

2 = 0,7·62,4·tg+ = 27,48 кПа;

3 = 0,7·94,2·tg+ = 33,155 кПа;

Отрицательная сила трения:

.


Расчетная нагрузка на одну сваю




4. Расчёт трамбования грунта трамбовкой.

Для улучшения характеристик грунта используем трамбовку массой 4 тонны.
Диаметр трамбовки определяем из условия, что давление под подошвой трамбовки составляет Р=20кПа=2000кг/м2.



Посчитаем осадку фундамента с учётом характеристик уплотнённого грунта:

?II=17кН/м3, Е=25МПа.

.

Таблица 5 – Осадка фундамента при уплотнении грунта.






,

м


,

м



















Осадка ,м,

При =25МПа


0
1
2
3
4
5
6


0,3
0,5
0.5
0.5
0.5
0.5


0
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
2,8

0
0,33
0,89
1,44
2,0
2,56
3,1

1,000
0,967
0,756
0,512
0,336
0,235
0.17

83,31
80,56
62,98
42,65
27,99
19,58
14,16


81,94
71,77
52,82
35,32
23,79
16,87



31,21
36,72
46,07
55,42
64,77
74,12
83,47

6,24
7,34
9,21
11,08
12,95
14,82
16,69


0,0787
0,115
0,0845
0,0565
0,0381
0.027



?Si=0,3998

Таблица 6. Просадка грунта от собственного веса.



слоя

, м

, кН/м3











, м

3
4
5
6

2
2
2
2

15,7
15,7
15,9
16,4

67,22
98,62
130,42
163,22


82,92
114,52
146,82


0,0162
0,0189
0,0243

60
60
65
100


0,0324
0,0378
0,0486







? 0,1188


Таким образом, полная осадка фундамента составит:



Из этого следует, что необходимо выполнить 2 проходки трамбовкой. Тогда:

Hsl= Hsld - 2hупл=12-1,7-2х2,88=4,54мСписок используемой литературы
1. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений/Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. – 40 с.

2. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты/Минстрой России. —М.: ГП ЦПП, 1995. — 48 с.

РАсчетно-графическая работа
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации