Опрацювати дані фізико-механічних характеристик ґрунтів і оцінити грунтові умови.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Опрацювати дані фізико-механічних характеристик ґрунтів і оцінити грунтові умови.



Курсова робота

'' Фундаменти мілкого закладення та пальові фундаменти''

по дисципліні '' Основи та фундаменти ''

 

Виконав: ст. гр. ДМ-31 Махонько Д.С.

Перевірив: Кожушко В.П.

 

 

Харків 2012

 

Зміст

 

1. Проектування фундаменту мілкого закладення.

1.1 Опрацювання фізіко – механічних характеристик грунтів та оцінка грунтових умов.

1.2 Перевірка міцності перерізу по обрізу фундамента.

1.3 Перевірка несучоїздібності основи на рівні підошви фундамента.

2. Проектування фундаменту глибокого закладення.

2.1 Вибір типу і матеріалу паль.

2.2 Призначення розмірів низького пальового ростверка і навантажень на нього.

2.3 Оцінка грунтових умов і призначення довжиини паль.

2.4 Визначення несучої здідності палі.

2.5 Визначення кількості паль і розташування їх у ростверку.

2.6 Визначення розрахункового вертикального навантаження на палю.

2.7 Визначення заказної довжини паль.

2.8 Перевірка пальвого фундаменту як умовного суцільного.

2.9 Визначення осідання пальвого фундаменту.

3. Розрахунки до проведення робіт по спорудженню пальвого фундаменту.

4. Организація робіт при забиванні паль і спорудженні ростверку.

Література.

 

 

1.ПРОЕКТУВАННЯ ФУНДАМЕНТУ МІЛКОГО ЗАКЛАДЕННЯ

Опрацювати дані фізико-механічних характеристик ґрунтів і оцінити грунтові умови.

У завданні на виконання курсової роботи задаються такі нормативні фізико-механічні характеристики шарів грунтів майданчика будівництва: питома вага грунту g (кН/м3), питома вага матеріалу часток грунту gs (кН/м3), вологість грунту на межі текучості і розкочування WL та WP, природна вологість W, питоме зчеплення Cn (кПа), кут внутрішнього тертя jn (град).

Усі розрахунки основ повинні виконуватися із використанням розрахункових значень характеристик грунту X, визначених за формулою

де XП – нормативне значення даної характеристики;

gg – коефіцієнт надійності грунту, який приймається: для питомого зчеплення – C - gg = 1,5, для кута внутрішнього тертя j - gg = 1,1, коли піщані, і gg = 1,15, коли грунти глинясті; для решти характеристик грунту дорівнює 1.

Для визначення розрахункового опору грунтів основи необхідно вичислити і ті характеристики грунту кожного шару, яких не вистачає, провести аналіз і оцінку їх несучої здатності.

Основними характеристиками при визначенні властивостей міцності для піщаних та глинистих грунтів є коефіцієнт пористості е, ступіні вологості Sr1, а для глинистих грунтів – і показник текучості IL.

Коефіцієнт пористості ,

де - питома вага матеріалу часток грунту, кН/м3;

- питома вага сухого грунту (кістяка грунту);

де - питома вага грунту, кН/м3;

- вагова вологість у долях одиниці,

,

де - питома вага води, дорівнює 10 кН/м3,

Показник текучості ,

де - вологість на межі розкочування;

- вологість на межі текучості;

- число пластичності.

Питома вага піщаних грунтів, супісків, мулів, розташованих нижче горизонту ґрунтової або поверхневої води, визначається з урахуванням дії води, яка зважує вагу, а суглинків, глин – у відповідності з [1, п. 7.6].

1 шар , супісок

1.Питома вага грунту

1 група граничних станів 2 група граничих станів

γ=20,2 кН/м3

γ’1=20,2 *1,07=21,61 кН/м3 γ’1=20,2 *1,04=21,01 кН/м3

γ’’2=20,2 *0,93=18,79 кН/м3 γ’’2=20,2 *0,96=19,39кН/м3

2.Кут внутрішнього тертя

3.Коефіцієнт пористості

 

4.Питома вага ґрунту

 

5.Число пластичності

 

6.Показник текучості

 

Аналізуючи отримані данні робимо висновок:

Супісок пластичний.

 

 

2 шар, суглинок

1.Питома вага ґрунту

1 група граничних станів 2 група граничних станів

γ=20,4 кН/м3

γ’1=20,4*1,07=21,83кН/м3 γ’1=20,4*1,04=21,22кН/м3

γ’’2=20,4*0,93=18,97кН/м3 γ’’2=20,4*0,96=19,39кН/м3

 

2.Кут внутрішнього тертя

 

 

3.Коефіцієнт пористості

 

 

4.Питома вага грунта

5.Число пластичності

6.Показник текучості

 

Аналізуючи отримані данні робимо висновок:

Суглинок текучепластичний.

3 шар, глина

1.Питома вага грунту

1 група граничних станів 2 група граничних станів

γ=20.4 кН/м3

γ’1=20,4*1,07=21,83кН/м3 γ’1=20,4*1,04=21,22кН/м3

γ’’2=20,4*0,93=18,97кН/м3 γ’’2=20,4*0,96=19,39кН/м3

 

 

2.Кут внутрішнього тертя

 

3.Коефіцієнт пористості

 

4.Питома вага ґрунту

 

5.Число пластичності

 

6.Показник текучості

 

Аналізуючи отримані данні робимо висновок:

Глина напівтверда.

Таблиця №1.1 Зусилля у перерізі по обрізу фундаменту

  Сили, кН Плече відносно осі, м Момент відносно осі, кНм
Сили, які діють у перерізі до обрізу фундаменту Вертикальні Горизонтальні
  Нормативні Коефіцієнт, gf Розрахункові Нормативні Коефіцієнт, gf Розрахункові        
         
  X Y Mx My
Вага:                    
опори 1,1
Прольотної будови і проїжджої частини 2*Р1 1,2              
     
Навантаження:                    
Тимчасове на одному прольоті Р2 1,2 0,75
Тимчасове на двох прольотах 2*Р2 1,2    
           
Сила гальмування Fт                    
1,2 7,5
         
Тиск криги:                    
На рівні РВВ Fл,1 1,2
На рівні РМВ Fл,2 1,2
           

Таблиця №1.2 Сполучення навантажень у перерізі по обрізу фундаменту

Номер сполучення Сили, які діють у перерізі по зрізу фундаменту Коефіцієнт сполучення h Сили, кН Моменти, кНм Ексцентриситет, м Відносні ексцентриситети
Вертикальні Горизонтальні   Мx   My   Ec,x=Mx/N   Ec,y=My/N        
Вага: Опори Роп Прольоту будов 2*Р1                    
Навантаження: Постійне                    
  Тимчасове АК на одному прольоті Р2 Разом                   0,188       0,322  
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Разом                              
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на одному прольоті Р2 Сила гальмування Fт Разом       0,8     0,8                           0,317     0,543  

 

Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Сила гальмування Fт Разом       0,8     0,8                     0,131       0,224    
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Тиск криги на РМВ Fл,2 Разом       0,8   0,7                             0,019     0,008  
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Тиск криги на РВВ Fл,1 Разом       0,8   0,7                         0,019     0,007

 

Розрахункові зусилля необхідно обчислювати з урахуванням коефіціенту надійності за навантаженням gf [1, п. 2.10].

Зусилля, які діють у перерізі при різних сполученнях сполученнях тимчасових навантажень, визначаються перемноженням розрахункових зусиль на коефіцієнт сполучення h. Коефіцієнти сполучень, які враховують зменшення ймовірності одночасової появи розрахункових навантажень, визначаємо за нормами [1, п. 2.2].

У курсовій роботі переріз опори приводимо до прямокутного перерізу.

Перевірку міцності опори по обрізу фундаменту виконуємо згідно з нормами [1, п. 3.66] у формі табл. 3.

 

Таблиця №1.3 Перевірка міцності масивної опори

 

Номер сполучення Вертикальне зусилля N, кН Площа перерізу А, м2 , кПа ,кПа
52,5    
52,5
52,5
52,5
52,5
52,5

 

- розрахунковий опір бетону (приймаємо по [1, табл. 23]); для бетону В20 дорівнює 10500 кПа.

Міцність перерізу опори по обрізу фундамента забезпечена оскільки

smax = 1026 кПа < Rb = 10500 кПа

 

Таблиця №1.4 Зусилля у перерізі по підошві фундаменту

 

Сили, які діють у перерізі до обрізу фундаменту Сили, кН Плече відносно осі, м Момент відносно осі, кНм
Вертикальні Горизонтальні
Нормативні Коефіцієнт, gf Розрахункові Нормативні Коефіцієнт, gf Розрахункові     X     Y     Mx     My
Вага: Опори і фундаменту Р         1,1                  
Прольотної будови і проїжджої частини 2*Р1     1,2                
Навантаження: Тимчасове АК на одному прольоті Р2 Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2         1,2     1,2               0,75            
Сила гальмування Fт           1,2            
Тиск криги: На рівні РВВ Fл,1 На рівні РМВ Fл,2                 1,2   1,2             8,5   4,5          

 


 

Таблиця №1.5 Сполучення навантажень у перерізі по підошві фундаменту

 

Номер сполучення Сили, які діють у перерізі по зрізу фундаменту Коефіцієнт сполучення h Сили, кН Моменти, кНм Ексцентриситет, м Відносні ексцентриситети
Вертикальні Горизонтальні   Мx   My   Ec,x=Mx/N   Ec,y=My/N        
Вага: Опори Роп Прольоту будов 2*Р1                      
Навантаження: Постійне                    
  Тимчасове АК на одному прольоті Р2 Разом                     0,178       0,194  
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Разом                              
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на одному прольоті Р2 Сила гальмування Fт Разом       0,8   0,8                         0,348     0,38  

 

Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Сила гальмування Fт Разом         0,8     0,8                       0,166     0,181  
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Тиск криги на РМВ Fл,2 Разом         0,8     0,7                         0,04     0,014
Навантаження: Постійне Тимчасове АК на двох прольотах 2*Р2 Тиск криги на РВВ Fл,1 Разом         0,8     0,7                         0,025     0,009

 

Аналіз табл. 5 показує, що відносні ексцентриситети від постійного і тимчасового навантажень не перевищують одиниці [1, п. 7.7], отже розрахунок крену фундаменту можна не проводити. Таким чином, забезпечується виконання норм [1, п. 1.46], по перевірці горизонтального зміщення верху опори.

Для визначення несучої здатності основи під підошвою фундаменту мілкого закладення необхідно розрахувати:

а) середній тиск підошви фундаменту на основу, кПа

 

, (1.8)

 

де - розрахунковий опір основи [1, додаток 24];

- сила, нормальна до підошви фундаменту, кН;

- площа підошви фундаменту, м2;

- коефіцієнт надійності за призначенням споруди, який дорівнює 1,4;

б) максимальний тиск підошви фундаменту на основу, кПа

 

(1.9)

 

де - момент сил відносно осі Х чи У, які проходять через центр ваги підошви фундаменту, кНм;

- ексцентриситет прикладення сили, , м;

- момент опору площі фундаменту відносно осей Х та У;

- коефіцієнт умов роботи, який дорівнює 1 або 1,2 в залежності від діючого тимчасового навантаження [1, п. 7,8].

Проводимо перевірку несучої здатності основи , використовуючи вище приведені умови. Розрахунки зводимо до табл. 1.6.

Таблиця №1.6 Перевірка міцності ґрунтової основи

 

Номер сполу чення     кПА
93,5 0,194   1,194   256,1
0,806
93,5     256,1
93,5 0,38   1,38   318,2
0,62
93,5 0,181   1,181   318,2
0,819
93,5   0,014   1,014 318,2
0,986
93,5   0,009   1,009 318,2
0,991

 

 

Розрахунковий опір незалежно від типу грунтів основи визначаємо за виразом [1, додаток 24]:

 

(1.10)

 

де - умовний опір грунту, приймаємо за [1, додаток 24];

- коефіцієнти , приймаємо за [1, табл. 4, додатку 24];

- ширина (менша сторона або діаметр) підошви фундаменту, 5,5 м

- глибина закладення фундаменту, 2,5 м;

- середнє розрахункове значення питомої ваги шарів грунту, розташованих вище підошви фундаменту, обчислене без урахування зважувальної дії води.

Згідно з п. 7.8.норм [1] для сполучень 1 і 2:

 

кПа. (1.11)

 

для сполучень 3-6:

 

кПа. (1.12)

Результати обчислень, наведених у табл.. 1.6, показують, що ґрунти основи не мають достатньої несучої здатності, щоб сприйняти навантаження, які на них передаються. В усіх сполученнях не виконуються умови.

Таким чином, виходячи з того, що умови не виконуються, треба запроектувати фундамент глибокого закладення.


Таблиця 8

Несуча здатність паль.

 

Поодинокі палі у складі фундаменту за несучою здатністю основи треба розрахувати, виходячи з умови:

де – розрахункове навантаження, яке передається на палю (поздовжнє зусилля від розрахункових навантажень, які діють на фундамент при найбільш невигідному сполученні);

– розрахункове навантаження від ваги палі;

– несуча здатність палі за грунтом;

– коефіціент подійності, який приймається рівний 1,4;

– розрахункове навантаження, яке допускається на палю.

Несучу здатність палі-стояка треба визначати за формулою:

де – коефіцієнт умов роботи палі в грунті, який приймається рівним 1;

А – площа обпирання палі на грунт, м2;

R – розрахунковий опір грунту під ніжнім кінцем палі-стояка, кПа(т/м2), який приймається за [1, табл.VIII.1].

Несучу здатність висячої палі за грунтом необхідно визначати за формулою:

де – коефіцієнт умов роботи палі в грунті, для забивної палі gс=1;

R – розрахунковий опір грунту під ніжнім кінцем палі, кПа;

А – площа обпирання палі на грунт, м2;

U – зовнішній периметр поперечного перерізу палі, м;

– розрахунковий опір першого шару грунту, який стикується з бічною поверхнею палі, м;

– товшина першого шару грунту, який стикується з бічною поверхнею палі,м;

і – коефіцієнти умов роботи грунту відпівдно під нижнім кінцем і біля бічної поверхні палі, які враховують вплив способу занурення палі на розрохунковий опір грунту і приймається для забивних паль [1, табл.VIII.3].

Використовуючи схему поділу шарів грунту hi, наведену на рисунку 2 , визначимо несучу здатність висячих паль, занурених забиванням віброзанурювачем у другий шар. (палі №1 та №2 відповідно).

Для палі №1:

площа перерізу палі А=0,35·0,35=0,1225 м2;

периметр U=0,35· 4=1,4 м;

нижній кінець палі розташований на глибині 12м. Тоді за [ 1,табл.УIII.1 ].

R(12.0)=4144 кПа.

За [ 1,табл.УIII.2 ] f1=f2=f3=f4=0 кПа, f5=66,26 кПа.

Коефіцієнти для забивної палі, зануренної віброзанурювачем дорівнюють відповідно 1, 1.2, 1.[1.табл.УIII.3].

Розрахункове навантаження, яке допускається на палю,

Для палі №2, нижній кінець якої заглиблений на 16м від поверхні грунту:

R(16,0)=4360кПа; значення f1…f4 такі ж, як і для палі №1,f5=66,4 кПа, f6=69,2 кПа, f7=71,3 кПа, f8=72,9 кПа.

Fd(2)=1[1,2·4320·0.1225+1.4·(66,4·2+69,2·2+71,3·1+72,9·1,3)]=1253,1 кН

Pпал=

Для варіанта №1

Для варіанта №2

Палі можна розташувати в рядовому і шахматному порядку. Відстань між осями забивних висячих паль на рівні нижніх кінців повинна бути не менше 3d (де d – діаметр круглого або сторона прямокутного поперечного перерізу стовбура палі), для похилих паль на рівні підошви ростверка не менше 1,5d. Відстань між стовбурами бурових і набивних паль або оболонок повинна бути не менше 1м.

Палі і оболонки на рівні підошви ростверка треба розтавляти одна відносно іншої на відстані, достатний для розташування необхідної арматури розтверка, можливості якісного бетонування і зручної забивки паль і оболонок. Відстань від краю розтверка до ближньої палі або оболонки повинна бути не менше одного метра.

Палі і оболонки на рівні підошви ростверка треба розставляти на відстані одна від іншої необхідної арматури ростверка, можливості якісного бетонування і забивки паль і оболонок.

Залізобетонний ростверк треба армувати на основі результатів розрахунку залізобетонної конструкціі. При цьому біля підошви ростверка укладають у кожному проміжку між рядами паль у двох взаемно перпендикулярних напрямках.

Бетонний ростверк в його нижній частині армується конструктивно.При цьому площу поперечного перерізу стержня арматури вздовж і поперек осі моста необхідно прймати не менше 10 см2 на 1 м довжини.

Таблиця 9

Таблиця 10

Таблиця 11

Обчислення осідання.

  Відмітка   Потужність шару Додатковий тиск Середній додатковий Тиск Gzрi    
Біля верху шару Біля низу шару
47.70-43.00 1,7 265,6 268,3 0,000022 0,0101
43.00-39.40 3,6 265,6 214,36 0,000033 0,0281
39.40-35.80 3,6 214,36 146,6 180,2 0,000033 0,0216
35.80-32.20 3,6 146,6 98,1 122,1 0,000033 0,0147
32.20-28.60 3,6 98,1 71,5 84,8 0,000033 0,0102
28.60-25.00 3,6 71,5 55,28 63,4 0,000033 0,0076
Разом 0,0923

 

Література.

 

1. Кириллов В.С. Основания и фундаменты. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1980.

2. Методические указания к выполнению раздела курсовой работы «Фундаменты мелкого заложения» по дисциплине «Мосты и сооружения на автомобильных дорогах. „Основания и фундаменты» (Сост. Н.П. Лукин, Ю.Ф. Кривоносов, В.П. Кожушко, С.Н. Краснов. – Харьков: ХАДИ, 1987).

3. Методические указания по оформлению учебно-конструкторской документации в дипломных и курсовых проектах для студентов (Сост. Н.П. Лукин, В.П. Кожушко, С.Н. Краснов и др. – Харьков: ХАДИ, 1986).

Методичні вказівки до виконання розділу курсової роботи “Опускні колодязі ” з дисципліни «Мосты и сооружения на автомобильных дорогах. Основания и фундаменты» (Сост. В.П. Кожушко, Н.П. Лукин, Ю.Ф. Кривоносов, С.Н. Краснов.– Харьков: ХАДИ, 1992).

 

Курсова робота

'' Фундаменти мілкого закладення та пальові фундаменти''

по дисципліні '' Основи та фундаменти ''

 

Виконав: ст. гр. ДМ-31 Махонько Д.С.

Перевірив: Кожушко В.П.

 

 

Харків 2012

 

Зміст

 

1. Проектування фундаменту мілкого закладення.

1.1 Опрацювання фізіко – механічних характеристик грунтів та оцінка грунтових умов.

1.2 Перевірка міцності перерізу по обрізу фундамента.

1.3 Перевірка несучоїздібності основи на рівні підошви фундамента.

2. Проектування фундаменту глибокого закладення.

2.1 Вибір типу і матеріалу паль.

2.2 Призначення розмірів низького пальового ростверка і навантажень на нього.

2.3 Оцінка грунтових умов і призначення довжиини паль.

2.4 Визначення несучої здідності палі.

2.5 Визначення кількості паль і розташування їх у ростверку.

2.6 Визначення розрахункового вертикального навантаження на палю.

2.7 Визначення заказної довжини паль.

2.8 Перевірка пальвого фундаменту як умовного суцільного.

2.9 Визначення осідання пальвого фундаменту.

3. Розрахунки до проведення робіт по спорудженню пальвого фундаменту.

4. Организація робіт при забиванні паль і спорудженні ростверку.

Література.

 

 

1.ПРОЕКТУВАННЯ ФУНДАМЕНТУ МІЛКОГО ЗАКЛАДЕННЯ

Опрацювати дані фізико-механічних характеристик ґрунтів і оцінити грунтові умови.

У завданні на виконання курсової роботи задаються такі нормативні фізико-механічні характеристики шарів грунтів майданчика будівництва: питома вага грунту g (кН/м3), питома вага матеріалу часток грунту gs (кН/м3), вологість грунту на межі текучості і розкочування WL та WP, природна вологість W, питоме зчеплення Cn (кПа), кут внутрішнього тертя jn (град).

Усі розрахунки основ повинні виконуватися із використанням розрахункових значень характеристик грунту X, визначених за формулою

де XП – нормативне значення даної характеристики;

gg – коефіцієнт надійності грунту, який приймається: для питомого зчеплення – C - gg = 1,5, для кута внутрішнього тертя j - gg = 1,1, коли піщані, і gg = 1,15, коли грунти глинясті; для решти характеристик грунту дорівнює 1.

Для визначення розрахункового опору грунтів основи необхідно вичислити і ті характеристики грунту кожного шару, яких не вистачає, провести аналіз і оцінку їх несучої здатності.

Основними характеристиками при визначенні властивостей міцності для піщаних та глинистих грунтів є коефіцієнт пористості е, ступіні вологості Sr1, а для глинистих грунтів – і показник текучості IL.

Коефіцієнт пористості ,

де - питома вага матеріалу часток грунту, кН/м3;

- питома вага сухого грунту (кістяка грунту);

де - питома вага грунту, кН/м3;

- вагова вологість у долях одиниці,

,

де - питома вага води, дорівнює 10 кН/м3,

Показник текучості ,

де - вологість на межі розкочування;

- вологість на межі текучості;

- число пластичності.

Питома вага піщаних грунтів, супісків, мулів, розташованих нижче горизонту ґрунтової або поверхневої води, визначається з урахуванням дії води, яка зважує вагу, а суглинків, глин – у відповідності з [1, п. 7.6].

1 шар , супісок

1.Питома вага грунту

1 група граничних станів 2 група граничих станів

γ=20,2 кН/м3

γ’1=20,2 *1,07=21,61 кН/м3 γ’1=20,2 *1,04=21,01 кН/м3

γ’’2=20,2 *0,93=18,79 кН/м3 γ’’2=20,2 *0,96=19,39кН/м3

2.Кут внутрішнього тертя

3.Коефіцієнт пористості

 

4.Питома вага ґрунту

 

5.Число пластичності

 

6.Показник текучості

 

Аналізуючи отримані данні робимо висновок:

Супісок пластичний.

 

 

2 шар, суглинок

1.Питома вага ґрунту

1 група граничних станів 2 група граничних станів

γ=20,4 кН/м3

γ’1=20,4*1,07=21,83кН/м3 γ’1=20,4*1,04=21,22кН/м3

γ’’2=20,4*0,93=18,97кН/м3 γ’’2=20,4*0,96=19,39кН/м3

 

2.Кут внутрішнього тертя

 

 

3.Коефіцієнт пористості

 

 

4.Питома вага грунта

5.Число пластичності

6.Показник текучості

 

Аналізуючи отримані данні робимо висновок:

Суглинок текучепластичний.

3 шар, глина

1.Питома вага грунту

1 група граничних станів 2 група граничних станів

γ=20.4 кН/м3

γ’1=20,4*1,07=21,83кН/м3 γ’1=20,4*1,04=21,22кН/м3

γ’’2=20,4*0,93=18,97кН/м3 γ’’2=20,4*0,96=19,39кН/м3

 

 

2.Кут внутрішнього тертя

 

3.Коефіцієнт пористості

 

4.Питома вага ґрунту



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.55.22 (0.027 с.)