Размещено на http://

Министерство образования и науки Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Кафедра оснований и фундаментов

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

Выполнил:

ст. гр. ПГС-52с

Горбан А.С.

Проверил:

Ересько Е.Г.

Одесса 2010

Вариант №4

Наименование грунта. Характеристики		Суглинок лессовидный	Супесь лессовая	Суглинок лессовидный
1		2	3	4
Мощность слоя, h(м)		3,2	4,2	4,3
γs, кН/м3		26,9	26,9	26,7
γ, кН/м3		17,9	17,1	17,9
W		0,19	0,18	0,17
E/Esat, МПа		8/3,5	7,7/3,5	8/2,4
Psl, кПа		120	80	70
εsl при σzg, кПа	50	0,006	0,005	0,007
	150	0,022	0,024	0,023
	250	0,031	0,032	0,030
φ, град		20	20	18
с, кПа		20	20	19

Определение типа грунтовых условий по просадочности:

γdi = γdi / 1+wi , кН/м3

γd1=17,9/(1+0,19) = 15.04 кН/м3;

γd2 = 17,1/(1+0,18) = 14.49 кН/м3;

γd3 = 17,9/(1+0,17) = 15.3 кН/м3;

n = 1-γd / γs

n1 = 1- 15,04/26,9 = 0,44;

n2 = 1- 14,49/26,9 = 0,46;

n3 = 1- 15,3/26,7 = 0,427;

Определение удельного веса грунтов в водонасыщенном состоянии:

γsat i = γdi + Sr Ч n Ч γw , кН/м3

где γw =10 кН/м3;

Sr = 0,8 – для суглинок;

Sr = 0,85 – для супеси;

γsat 1 =15,04+0,8Ч0,44Ч10=18,56 кН/м3;

γsat 2 =14,49+0,85Ч0,46Ч10=18,4 кН/м3;

γsat 3 =15,3+0,8Ч0,427Ч10=18,716 кН/м3;

Определяем ординаты эпюры напряжений от собственного веса грунта на отметке подошвы каждого слоя:

σzg i = ∑ γsat iЧ h i , кПа

σzg i =18,56Ч3,2=59,392 кПа;

σzg i =59,392+18,4Ч4,2=136,672 кПа;

σzg i =136,672+18,716Ч4,3=217,151 кПа;

Строим эпюру напряжений σzg

На схеме строим эпюры начального просадочного давления Psl

Грунт считается просадочным от собственного веса в пределах участка толщиной hsl i, где выполняется условие: Psl < σzg

В пределах каждого просадочного слоя hsl i определяется среднее напряжение σz sl i :

σz sl 2=(80+136.672)/2=98.03 кПа;

σz sl 3=(136.672+217.151)/2=176.91 кПа;

Строим графики зависимости εsl = f (σzg)

По графику определяем значение εsl i, соответствующее σz sl i

Определяем просадку грунта от собственного веса:

S sl i g =∑ εsl iЧ hsl i;

S sl 2 g = 0.0136Ч 3.08=0.042м;

S sl 3 g = 0.0249Ч 4.3=0.107м; S sl g = 0.149м

Вывод: так как S sl g = 14.9см > 5см, следовательно заданные грунты относятся к II типу по просадочности.

№2

Расчет фундаментов на просадочных грунтах.

bЧl=1,8Ч2,7м; d=1,8м; N=780kN;

1.Определение напряжения от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента:

σzg 0 = γ Ч d, кПа

σzg 0=17,9Ч1,8=32,22 кПа

2. Определение среднего давления под подошвой фундамента:

Р = (N/bЧl) + dЧ γ , кПа

Р =(780/1,8Ч2,7)+1,8Ч20=196,5 кПа

3. Определение допустимых напряжений от внешнего давления на отметке подошвы фундамента:

σzр 0 = Р - σzg 0, кПа

σzр 0 =196,5-32,22=164,28 кПа

4.Толщину грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои, толщиной h i = 0,4Ч b

h i=0,4Ч1,8=0,72м

5. Допустимые напряжения на границе элементарных слоев определяются по формуле:

σzр= αЧσzр 0 , где α (η,ξ) по табл.

6. Определяем осадку по методу послойного суммирования:

S= β ∑ (σzр i Ч hi) / Е i ,

где β=0,8

ξ	z i, см	α	σzр, кПа	σzр i, кПа	h i, см	Е i, кПа	S i, см
0	0	1.000	164.28	152.21	72	3500	2.5
0.8	0.72	0.853	140.13
				114.75	72		1.89
1.6	1.44	0.544	89.37
				72.37	72		1.19
2.4	2.16	0.337	55.36
				45.75	72		0.75
3.2	2.88	0.22	36.14
				30.64	72		0.5
4.0	3.6	0.153	25.13
				20.54	72		0.34
4.8	4.32	0.097	15.94
				15.37	72		0.25
5.6	5.04	0.09	14.79
				12.82	72		0.21
6.4	5.76	0.066	10.84
				9.69	-	-	-
7.2	6.48	0.052	8.54
				7.8	-	-	-
8.0	7.2	0.043	7.06
				6.41	-	-	-
8.8	7.92	0.035	5.75
				5.34	-	-	-
9.6	8.64	0.03	4.93
				4.77	-	-	-
10.4	9.36	0.026	4.6
				4.19	-	-	-
11.2	10.08	0.023	3.78
				3.45	-	-	-
12.0	10.8	0.019	3.12

7.Определяем осадку фундамента: Sф=∑Si=7.63см

7.1 На схеме строим суммарную эпюру напряжений: σz= σzр+ σzg

7.2 На схеме строим эпюру начального просадочного давления Psl i

Определяем среднее напряжение σz sl i в каждом проседающем слое:

σz sl 1=(192.68+142.45)/2=167.57 кПа;

σz sl 2=(142.45+148.35)/2=145.4 кПа;

σz sl 3=(148.35+217.0)/2=182.68 кПа;

Определяем просадку фундамента:

Ssl i р=∑ hsl iЧεsl iЧк sl i ,

где εsl i f (σz sl i);

εsl 1=0.02358; εsl 2=0.02313; εsl 3=0.02529;

к sl i =0,5+1,5(P- Psl i) / P0; P0=100 кПа;

к sl 1 =0,5+1,5(196.5- 120) / 100=1.648;

к sl 2 =0,5+1,5(196.5- 80) / 100=2.248;

к sl 3 =0,5+1,5(196.5-70) / 100=2.398;

Ssl 1 р=1.4Ч0.02358Ч1.648=0.054 м;

Ssl 2 р=4.2Ч0.02313Ч2.248=0.218 м; Ssl р=0.533 м;

Ssl 3 р=4.3Ч0.02529Ч2.398=0.261 м;

Определяем суммарную деформацию основания:

S= Sф +Ssl р ;

S= 7.63+53.3=60.93см > Smax, u =8см;

Вывод: устройство данного вида фундамента при заданных геологических условиях невозможно.

№3

Расчет свайных фундаментов из забивных призматических свай на грунтах II типа по просадочности

1.Определение показателя текучести просадочных грунтов при полном водонасыщении:

IL=/WL- WP; где е = (1+W)-1;

е1 = (1+0.19)-1=0.788;

е2 = (1+0.18)-1=0.856;

е3 = (1+0.17)-1=0.745;

IL 1=/0.26-0.18=0.925;

IL 2=/0.24- 0.18=1.766;

IL 3=/0.28- 0.19=0.9;

В качестве несущего слоя принимаем глину с IL=0;

2.Определяем длину свай:

Lсв=0.5+1.4+4.2+4.3+1.6=12 м;

где 0.5м –длина оголовка сваи;

1.6м –величина заглубления сваи в несущий слой;

Принимаем сваи С12-35

3.Строим график изменения просадки от собственного веса грунта по глубине.

№№ услов. слоя	Zi, м	IL	u, м	Сопротивление трению по боковой поверхности			Отрицательные силы трения по боковой поверхности, Рn, кН
		крупность песка		hi, м	fi, кН/м2	u·γcf· fi · hi	φI, град	СI, кПа	tg φI	σzg,i кН/м2	τi, кН/м2	Рn= τi· hi · u, кН
1	2,5	0,925	1,4	1,4	-	-	17,4	13,3	0,3134	39,35	21,93	42,98
2	4,2	1.766	1,4	2,0	-	-	17,4	13,3		70,95	28,87	80,84
3	6,2		1,4	2,0	-	-				112,05	37,88	106,06
4	7,3		1,4	0,2	-	-				135,45	43,02	12,05
5	8,4	0,9	1,4	2,0	-	-	15,7	12,7	0,2811	154,8	43,02	120,46
6	9,545		1,4	0,291	-	-				176,7	43,02	17,53
7	10,691		1,4	2,0	7	19,6				∑ 379,92
8	11,695		1,4	0,009	7	0,09
9	12,5	0	1,4	1,6	7	15,68	-	-

∑ 35,37

4.Определяем расчетную нагрузку на сваю в грунтовых условиях II типа по просадочности с учетом отрицательного трения по формуле:

Nсв=(Fd / γк) - γс ·Рn , кН

где

γс- коэффициент условия работы, зависящий от просадки грунта от собственного веса ; γс=0, если Ssl ≤ 5см;

свайный фундамент грунт просадка

γс=0,8 , если Ssl ≥ 2· Su=16см;

hsl

Рn = u∑τi·hi – отрицательная сила трения;

i=1

τi = 0,7 σzg,i · tg φI + СI – расчетное сопротивление грунта сдвигу, определяемое до глубины hsl=6м; при глубине hsl > 6м τi принимается постоянным и равным значению на глубине 6м.

φI, СI – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, соответственно.

φI = φ/1,15 [град.] ; СI = С/1,5 [кПа] ;

σzg,i– вертикальная нагрузка от собственного веса грунта в середине i-го условного слоя;

Fd = γс(γсr•R•A+ u∑ γсf •fi • hi) , кН

Fd = 1• (1•11400 • 0,123+35,37) = 1437,57 кН

Nсв = (1437,57/1) – 0,72·379,92 = 1164,03 кН