Основания и фундаменты. ОиФ курсач. Исходные данные для проектирования5

• Название: Исходные данные для проектирования5
• Анкор: Основания и фундаменты
• Дата: 12.03.2022
• Размер: 0.6 Mb.
• Имя файла: ОиФ курсач.docx
• Тип: Анализ; #393946
• страница: 1 из 3

Содержание

Задание на курсовое проектирование по основаниям и фундаментам гравитационных причальных набережных․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․3

Введение․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․4

1. 
   Исходные данные для проектирования․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․5
   
   1. 
      Инженерно-геологический разрез․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․5
      
   2. 
      Определение физических и механических характеристик нескальных грунтов основания․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․6
      
2. 
   Выбор типа причальной набережной и привязка её на местности․․․․․․․․․․․․․..9
   
   1. 
      Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства․․․․․․․․․․․9
      
   2. 
      Выбор типа причальной набережной․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․9
      
   3. 
      Размещение причальной набережной на местности и определение ее высоты․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․10
      
3. 
   Проектирование фундамента мелкого заложения․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․11
   
   1. 
      Последовательность проектирования фундамента мелкого заложения․․․․․․11
      
   2. 
      Расчет нагрузок, действующих на сооружение․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․12
      
   3. 
      Определение контактных напряжений и проверка возможности опирания сооружения на естественное основание․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․15
      
   4. 
      Расчет грунтовой подушки․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․17
      
   5. 
      Проверка несущей способности подстилающего слоя․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․18
      
   6. 
      Расчёты основания на устойчивость․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․19
      
      1. 
         Проверка устойчивости основания по схеме плоского сдвига․․․․․․․․․․․19
         
      2. 
         Проверка общей устойчивости системы «основание – сооружение» методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения․․․․․․․․․․․․․․․․20
         
4. 
   Проектирование свайного фундамента․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․24
   
   1. 
      Последовательность проектирования свайного фундамента․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․24
      
   2. 
      Определение размеров сооружения и расчёт нагрузок․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․25
      
   3. 
      Выбор схемы свайного фундамента․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․28
      
   4. 
      Определение несущей способности сваи․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․.28
      
   5. 
      Определение числа свай и размещение их в плане․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․...29
      

Приложения ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․30

Приложение А․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․30

Приложение Б․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․31

Приложение В․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․32

Приложение Г․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․33

Приложение Д․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․34

Приложение Е․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․35

Приложение Ж․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․36

Список используемой литературы․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․37

Задание

на курсовое проектирование

по основаниям и фундаментам гравитационных причальных набережных.

1. 
   Вариант инженерно-геологического разреза III
   
2. 
   Характеристики грунтов основания и засыпки:
   
   1. 
      Несущий слой
      

• 
  вид грунта – глинистый грунт
  
• 
  удельный вес γ = 20,5 кН/м³
  
• 
  удельный вес минерального скелета γ_S = ___ кН/м³
  
• 
  естественная влажность w = 0,37
  
• 
  влажность на границе текучести w_l = 0,48
  
• 
  влажность на границе раскатывания w_p = 0,35
  
• 
  угол внутреннего трения ϕ_n = 11°
  
• 
  удельное сцепление c_n = 13 кПа
  

• 
  модуль деформации Е = 17 Мпа
  
1. 
   Подстилающий слой №1
   
   • 
     вид грунта – супесь мелкозернистая
     
   • 
     удельный вес γ = 18,0 кН/м³
     
   • 
     удельный вес минерального скелета γ_S = ___ кН/м³
     
   • 
     естественная влажность w = 0,25
     
   • 
     влажность на границе текучести w_l = __
     
   • 
     влажность на границе раскатывания w_p = __
     
2. 
   Подстилающий слой №2
   
   • 
     вид грунта – песок мелкий
     
   • 
     удельный вес γ = 16,0 кН/м³
     
   • 
     удельный вес минерального скелета γ_S = ___ кН/м³
     
   • 
     естественная влажность w = 0,27
     
   • 
     влажность на границе текучести w_l = __
     
   • 
     влажность на границе раскатывания w_p = __
     
3. 
   Засыпка
   
   • 
     вид грунта – песок гравелистый
     
   • 
     удельный вес γ = 18,0 кН/м³
     
   • 
     удельный вес минерального скелета γ_S = ___ кН/м³
     
   • 
     естественная влажность w = 0,38
     
   • 
     влажность на границе текучести w_l = __
     
   • 
     влажность на границе раскатывания w_p = __
     
1. 
   Эксплуатационная нагрузка q = 30 кПа
   
2. 
   Швартовая нагрузка N = 15 кН
   
3. 
   Глубина воды у причала h_В = 2,0 м
   

Введение

Цель курсового проектирования – закрепление теоретических знаний, овладение навыками решения инженерно- технических задач и знакомство с нормативной литературой. В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с проектированием оснований и фундаментов гравитационных причальных сооружений (набережных). В процессе проектирования должны быть решены следующие основные задачи:

1. Анализ инженерно - геологических условий площадки строительства;

2. Выбор типа причальной набережной и размещение ее на местности;

3. Проектирование фундамента мелкого заложения на искусственном основании;

4. Проектирование свайного фундамента

1. 
   Исходные данные для проектирования
   

Исходные данные для проектирования основания и фундамента включают в себя информацию об инженерно-геологических и гидрологических условиях площадки строительства. Следует помнить, что при проектировании оснований и фундаментов эти данные являются ключевыми. Это связано с тем, что технически грамотный проект основания и фундамента во многом обеспечивает надежную и долговечную эксплуатацию наземных конструкций.

1. 
   Инженерно-геологический разрез
   

Инженерно-геологический разрез – это графическая модель грунтового массива, который используется в качестве основания будущего сооружения.

Инженерно-геологический разрез составляется на основании данных разведочного бурения и результатов испытания грунтов в полевых и лабораторных условиях.

Горные выработки позволяют выявить характер напластования грунтов, а полевые и лабораторные испытания грунтов дают возможность определить их физические и механические характеристики, необходимые для разработки проекта основания и фундамента сооружения.

В курсовом проекте рассматривается основание, сложенное тремя согласно залегающими слоями нескальных грунтов.

Верхний или несущий слой представлен слабым грунтом.

Абсолютные отметки кровель слоев представлены в таблице 1.

Расстояние между скважинами составляет 10 метров.

В таблице 1 указаны так же характерные уровни воды (наивысший –НВУ, строительный – СУ и наинизший - ННУ). Инженерно-геологический разрез с привязкой сооружения показан в приложении А.
Таблица 1. – данные для построения инженерно-геологического разреза

Элементы разрезы	Номера скважин, отметки, м
	1	2	3	4	5
Устье скважины	133,2	133,5	135,8	139,4	144,0
Кровля несущего слоя	133,2	133,5	135,8	139,4	144,0
Кровля 1 подстилающего слоя	128,6	127,6	127,0	127,5	129,0
Кровля 2 подстилающего слоя	121,4	122,0	122,8	123,5	125,0
Наинизший уровень воды	137,2
Наивысший уровень воды	143,0
Строительный уровень воды	138,5

2. 
   Определение физических и механических характеристик
   

нескальных грунтов основания
Нормативные механические характеристики нескальных грунтов (угол внутреннего трения _n, удельное сцепление с_n, модуль общей деформации Е) определяются по СП 22.13330.2016, приложение А, таблицы А1, А2, в зависимости от вида грунта и коэффициента пористости e.

С этой целью определяется коэффициент пористости грунта по формуле:

 ,

где _S – удельный вес минерального скелета, кН/м³;

_d – удельный вес сухого грунта, кН/м³.

 ,

где γ - удельный вес грунта в естественном состоянии;

w – влажность грунта.

Для пылевато-глинистых грунтов необходимо определить число пластичности I_Р и показатель консистенции I_Lи дать наименование глинистого грунта в соответствии с номенклатурой ГОСТ 25100-2020 в зависимости от характерных влажностей:

w_p – влажность на границе пластичности;

w_L – влажность на границе текучести;

w – естественная влажность.
Число пластичности I_Р определяется по формуле:

I_p = w_L-w_P

I_p = 0,48-0,35=0,13

0,07 < I_P≤ 0,17 => суглинок.

Показатель консистенции (число текучести) I_Lопределяется по формуле:





0 < I_L≤ 0,25 => полутвёрдый.

Механические характеристики определяются для двух групп предельных состояний.

Расчетное значение какой – либо механической характеристики определяется по формуле:

 ,

где X_n и X_I(II) – соответственно нормативное и расчетное значение какой-либо механической характеристики;

_g – коэффициент надежности по грунту.

Коэффициент надежности по грунту принимается в соответствии с указаниями СП 22.13330.2016:

а) в расчетах по деформациям (II группа предельных состояний) – _g = 1;

б) в расчетах по несущей способности (I группа предельных состояний):

• 
  для удельного сцепления - _g =1,5;
  
• 
  для угла внутреннего трения песчаных грунтов - _g = 1,1;
  
• 
  для угла внутреннего трения пылевато-глинистых грунтов - _g = 1,15.
  

В формулах расчетные значения механических характеристик имеют индекс, соответствующий группе предельных состояний.

1. 
   Несущий слой:
   

γ_d = γ/(1+w) = 20,5/1,37 = 14,96 кН/м³

e = γS/γd-1= 27,3/14,96–1 = 0,82

2. 
   Подстилающий слой №1:
   

γ_d= γ/(1+w) = 18/1,25 = 14,4 кН/м³

e = γS/γd-1 = 26,9/14,4–1 = 0,87

3. 
   Подстилающий слой №2:
   

γ_d= γ/(1+w) = 16/1,27 = 12,6 кН/м³

e = γS/γd-1 = 26,5/12,6–1 = 1,1

4. 
   Засыпка:
   

γ_d= γ/(1+w) = 18/1,38 = 13,04 кН/м³

e = γS/γd-1 = 26,5/13,04–1 = 0,82

Результаты определения представлены в таблице 2.
Таблица 2. – физико-механические характеристики грунтов

Наименование грунта	Удельный вес γ, кН/м3	Удельный вес минеральных частиц γS, кН/м3	Влажность w	Влажность на границе пластичности wP	Влажность на границе текучести wL	Число пластичности IP	Число текучести IL	Угол внутреннего трения, град		Удельное сцепление, кПа			Модуль деформации Е, Мпа
								ϕI	ϕII		cI	cII
Песок гравелистый	18,0	26,5	0,38	-	-	-	-	32,7	36		0,1	0,15		35,5
Суглинок полутвердый	20,5	27,3	0,27	0,35	0,43	0,13	0,15	18	21		20	30		14
Супесь мелкозернистая	18,0	26,9	0,25	-	-	-	-	21	24		11	13		8
Песок мелкий	16,0	26,5	0,37	-	-	-	-	30	33		0,2	0,3		25