- •1. Предмет и задачи грунтоведения.
- •2.2. Специальная классификация.
- •3. Общие сведения о грунтах.
- •3.2. Вода и газ в горных породах.
- •3.3. Структура, текстура и связность грунтов.
- •4. Основные физические характеристики грунтов.
- •5. Некоторые классификационные характеристики грунтов
- •Примеры решения задач
- •5. Водные свойства пород
- •6.1. Деформационные свойства.
- •6.2. Прочностные свойства пород с жесткими связями.
- •7. Механические свойства дисперсных (несцементированных) пород.
- •7.1. Сжимаемость (деформационные свойства).
- •2. Построить кривые консолидации – графики зависимости степени консолидации в процентах в зависимости от времени.
- •8. Методика и приборы для проведения компрессионных испытаний.
- •Просадочность
- •8.1. Полевые способы определения сжимаемости пород
- •9. Прочность горных пород и грунтов
- •10. Определение нормативных и расчетных характеристик грунтов.
- •11. Определение напряженного состояния в грунтовом массиве на основе теории линейно деформируемых тел
- •11.1. Распределение напряжений в случае пространственной задачи.
- •12. Определение осадок при строительстве инженерных сооружений
- •13 Теория предельного напряженного состояния грунтов и ее приложение
- •1. Определение коэффициента устойчивости для центра скольжения о1 (рис.13.9)
- •3. Определение коэффициента устойчивости для центра скольжения о3 (рис.13.11)
- •14.1 Расчет оснований сооружений по несущей способности
- •I. Определить расчетное сопротивление грунтов основания r0 и ориентировочные размеры фундамента. Грунт основания имеет следующие физические характеристики:
- •14.2 Расчет основания здания по деформациям
14.1 Расчет оснований сооружений по несущей способности
I. Определить расчетное сопротивление грунтов основания r0 и ориентировочные размеры фундамента. Грунт основания имеет следующие физические характеристики:
Грунт – суглинок (ИГЭ №3)
Коэффициент пористости – =0,67 д.е.
Показатель текучести – IL=0,35 д.е.
Степень влажности грунта (степень водонасыщенности грунта) – G=0,92 д.е.
Решение: Для определения расчетного сопротивления (R0) пылевато- глинистых грунтов используется таблица 47 (3 прил. 3) Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01.83) стр.106.
Исходя из данных задачи:
1. По таблице находим значениеR0для суглинка.
Для нахождения промежуточных значений R0пользуемся интерполяцией:
,
где иIL- характеристики грунта, для которого ищется значениеR0;1и2- соседние значения коэффициента пористости, в интервале между которыми находится коэффициент пористости рассматриваемого грунта;
R0(1;0)иR0(1;1)- табличные значенияR0для 1приIL= 0 иIL= 1 соответственно;R0(2;0)иR0(2;1)- то же для2;
1=0,5; R0(1;0)=300; R0(1;1)=250.
2=0,7 R0(2;0)=250; R0(2;1)=180.
2.Определяем ориентировочные размеры фундамента-b, еслиN- нагрузка по обрезу фундамента 680 кН (68 т); глубина заложения фундаментаdn = 3,5 м:
, b=
где А = площадь фундамента, м2;ср.-средний объемный вес грунта и материала фундамента (ср= 20 кН/м3);dn- глубина заложения фундамента от поверхности природного рельефа (dn = 3,5 м).
Для квадратного фундамента сторона его
Вывод: сторона квадратного фундаментаb=2 м.
II. Определить расчетное сопротивление грунта основания R и окончательные размеры фундамента, если ориентировочная ширина квадратного фундамента b = 2 м; среднее давление под подошвой фундамента Р = 400 кПа (40 т/м2); глубина заложения фундамента dn = 3,5 м. Грунт основания неоднородный – песок пылеватый и суглинок (ИГЭ № 2б и 3), осредненное значение объемного веса грунта = 193 кН/м3 (1,93 т/м3),
= 24 – угол внутреннего трения;
С = 13 кПа (1,3 т/м2) – удельное сцепление;
IL=0,35 д.е.b=2 м.
Отношение d/H> 4 (d- длина сооружения или его сторона, Н - высота).
Решение:
1. Определяем расчетное сопротивление грунта основания:
где С1иС2- коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 43 (3) Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01.83) стр.100.
С1=1,2;С2=1,0.
К - коэффициент, принимаемый равным:
К = 1, если прочностные характеристики грунта (и С) определены непосредственными испытаниями,
Mq,M, Мс– коэффициенты несущей способности грунта, принимаемые по таблице 44 (4) Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01.83) стр.101.
Mq=3,87;M=0,72; Мс=6,45.
Кz- коэффициент, принимаемый равным:
В < 10м Кz= 1,
II– осредненное значение объемного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), 19,3 кН/м3 (ИГЭ № 2б и 3);
II- то же для грунтов, залегающих выше подошвы, 15,6 кН/м3(ИГЭ № 1 и 2а);
СII- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, 13 кПа;
d1- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:d1=hs+hcf. cf/II,
hs-толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, 2 м;
hcf– толщина конструкции пола подвала, 0,5 м;
cf– расчетное значение удельного веса материала пола подвала, 20 кН/м3(бетон);
d1=2+0,5.20/15,6=2,64 м.
dв- глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала (для сооружений с подвалом шириной В20 м и глубиной более 2 м принимаетсяdв=2 м), 2 м.
2. Определяем нагрузку под подошвой фундамента:
N= Р.А, где А - площадь фундамента; А=22=4 м2.
N= 400 кПа.4 м2= 1600 кН (160 т).
3. Уточняем расчетное сопротивление грунта исходя из соотношения
0,95 RР1,05R;
411 400455
4. Так как неравенство не выполняется, рассчитываем новое Р, уточнив предварительные размеры фундамента, исходя из расчетного сопротивления грунта основанияR, определенного в п.1:
; АI= 1,952= 3,80 м2;= 421 кПа (42,1 т/м2).
5. Определяем расчетное сопротивление грунта основанияRс учетом новых размеров фундамента:
= 432 кПа (43,2 т/м2)
6. Проводим проверку неравенства:
0,95 RP1,05R;
411 421455.
Неравенство выполняется. Следовательно, выбираем квадратный фундамент со стороной b= 1,95 м и средним давлением под подошвой фундамента 421 кПа (42,1 т/м2).
Вывод: выбираем квадратный фундамент со сторонойb= 1,95 м и средним давлением под подошвой фундамента 421 кПа (42,1 т/м2).
III. Проверить несущую способность подстилающего слоя, если квадратный фундамент со стороной b=1,95 м заложен на глубине dn=3,5 м. Среднее давление под подошвой фундамента составляет Р=421 кПа (42,1 т/м2). На глубине 4,8 м залегает суглинок с объемным весом = 19,7 кН/м3, углом внутреннего трения = 24о; сцеплением С = 13 кПа (1,3 т/м2).
Решение. При оптимальном размере ширины фундамента с учетом несущей способности подстилающего слоя должно выполняться следующее условие:
zp+zgRz
где zpиzg- вертикальные напряжения на глубинеzот подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта кПа (т/м2);
Rz- расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубинеz, кПа (т/м2), вычисленное для условного фундамента ширинойbz, равной , где
N- вертикальная нагрузка на основание от фундамента.
Определяем параметры, входящие в неравенство.
1.zp=(P-zg0);
определяется по таблице 55 (1 прил. 2) Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01.83) стр.128.
z=4,8-3,5=1,3 м;(1,3;1)=0,567zg0 = dn =19,7.3,5 = 69 кПа
zp= 0,567 (421 - 69) = 200 кПа (2,00 т/м2).
2.zg=.Н = 19,7.4,8 = 95 кПа (9,5 т/м2).
3.
N= 1,952.421 = 1601 кН (160,1 т);
;;bz==2.83 м
=447 кПа.
Проводим сравнение расчетного сопротивления грунта с действующим давлением:
zp+zgRz
200 + 95 447
295 447
Условие выполняется, следовательно, подстилающий слой имеет достаточную несущую способность.
Вывод: подстилающий слой имеет достаточную несущую способность.