18. Перечислить методы определения несущей способности свай на стройплощадке.
Несущая способность свай - это максимальная величина нагрузки, которую способна выдерживать погруженная в грунт свая, не подвергаясь деформациям.
Метод пробных статистических нагрузок;
Практический способ реализуемый в полевых условиях. После отдыха сваи (спустя 2-3 дня после забивки столба), на конструкцию с помощью ступенчатого домкрата передается статическая нагрузка.
Посредством специального прибора - прогибометра, определяется величина усадки сваи и производятся необходимые расчеты.
Метод динамических нагрузок;
Исследования проводятся на уже погруженных сваях по истечению периода отдыха столбов. На конструкцию посредством дизель молота передается ударная нагрузка (до 10 ударов). После каждого удара прогибометром определяется степень усадки сваи.
- Метод зондирования.
Для реализации метода зондирования свая снабжается специальным датчиками, после чего выполняется ее погружение на проектную глубину посредством ударной нагрузки (динамическое зондирование)
либо вибропогружателями (статическое зондирование).
Датчики определяют сопротивление грунта боковой и нижней стенки свайного столба, по которой рассчитывают несущую способность конструкции в конкретном типе почвы.
|
2.Представить схему классификации природных дисперсных грунтов
Связные Несвязные осадочные
осадочные (сыпучие) (глинистые)
По гранулометрическому составу:
По степени водопроницаемости:
-не водопроницаемые
-слабоводопроницаемые
-водопроницаемые
-сильноводопроницаемые
-очень водопроницаемые
17. Перечислить способы погружения свай.
-ударный
-вибрационный,
-вдавливанием
-завинчиванием
-буронабивной
|
3. Назвать 2 номенклатурных показателя глинистых грунтов (формулы, что определяется…)
Показатель пластичности 𝐼𝑝 , 𝐼𝑝 = 𝑤𝐿 − 𝑤𝑃
Это характеристика грунтов, отражающая их способность удерживать воду
𝑤𝐿 – влажность на границе текучести
𝑤𝑃 - влажность на раскатывания Показатель текучести 𝐼 , 𝐼 = 𝑤−𝑤𝑝
𝐿 𝐿 𝐼𝑝
𝑤-естественная влажность грунтов
Зная показатель текучести, можно максимально точно охарактеризовать состояние глинистого грунта: вязкость и густоту
|
4.Перечислить основные физические характеристики грунтов.
-плотность грунта и его частиц и влажность;
-коэффициент пористости;
-гранулометрический состав для крупнообломочных грунтов и песков;
-влажность на границах пластичности и текучести, число пластичности и показатель текучести для глинистых грунтов;
|
5. Перечислить основные механические характеристики грунтов.
-временное сопротивление при одноосном сжатии.
-угол внутреннего трения, удельное сцепление, модуль деформации и коэффициент поперечной деформации грунтов(коэф.Пуассона),
1.Назвать 4 класса грунтов.
–природные скальные
-природные дисперсные
–природные мерзлые
–техногенные скальные,дисперсные,мерзлые
Охарактеризовать эпюру напряжений от собственного веса грунта Удельный вес грунта умножаем на мощность слоя. При водоупоре берем суммарную мощность всех вышележащих слоев, умножаем на удельный вес вышележащего слоя. Суммируем. Следующий слой водоупора умножаем на удельный вес воды
Охарактеризовать эпюру напряжений от внешней нагрузки Разбиваем по вертикали слои на 0,4b . Нагрузка равна нулевому напряжению. Находим е=2z/b. Находим 𝛼 по таблице в снипе Основания зданий и сооружений. Напряжение находим по формуле p*𝛼
|
6. Продолжить: Для вычисления стабилизированных осадок используются методы:
-метод послойного суммирования
Сущность метода заключается в определении осадок элементарных слоев основания в пределах сжимаемой толщи от дополнительных вертикальных напряжений σZP, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружениям.
-метод эквивалентного слоя
позволяет определить осадку с учетом ограниченного бокового расширения. Эквивалентным слоем называется такая толща грунта hэкоторая в условиях невозможности бокового расширения дает осадку, равную по величине осадке фундамента имеющего ограниченные размеры в плане при нагрузке той же интенсивности. Другими словами, в данном методе пространственная задача расчета осадок может заменяться одномерной. Мощность эквивалентного слоя зависит от коэффициента Пуассона v, коэффициента формы площади и жесткости
фундамента ω и его ширины b.
Мощность эквивалентного слоя определяется по формуле Осадку однородного основания определяют по формуле Осадка неоднородного основания
|
|
| 
Супесь
|
Крупнообломочные
|
Суглинок
|
Пески
|
глина
|
|
16. Написать формулы для расчёта несущей способности забивных свай;
-по грунту(для свай-стоек и висячих свай):- по материалу.
Сваи–стойки
𝐹𝑑 = 𝛾𝑐𝑅𝐴
𝛾𝑐-коэффициент условий работы сваи в грунте. Равен 1
𝑅 – расчетное сопротивление в грунте
𝐴-площадь сваи
Висячиесваи
F R A Un f h
d c cr cf i i
i1
где c–коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый c= 1;
cR ,cf– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие способ погружения сваи на расчетные сопротивления грунта, принимаемые по табл.7.4 СНиП, принимаются равным 1 и 1 соответственно;
fi- расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности, таблица 7.3 СНиПа;
R–расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа,
R=4250 кПа, табл 7.2 СНиП ;
A – площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая для свай сплошного сечения равной площади поперечного сечения: А=0,0625 м2;
u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м, u=1м; ℎ𝑖 – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.
-Поматериалу(увсех)
𝐹𝑑𝑚 = 𝜑(𝛾𝑐𝛾𝑐𝑏𝑅𝑏 𝐴 + 𝛾𝑎𝑅𝑠𝐴𝑎)
Где 𝜑 – коэффициент продольного изгиба, вычисляемый для конструкций,
используемых в мостах, 𝜑 =1;
𝛾𝑐 – коэффициент условий работы, принимаемый равным для свай сечением менее 3030 см и для свай большего сечения, 𝛾𝑐 = 1;
𝛾𝑐𝑏 – коэффициент условий работы бетона, принимаемый для всех видов свай, кроме буронабивных, 𝛾𝑐𝑏 = 1;
𝑅𝑏 – расчётное сопротивление бетона осевому сжатию, зависящее от его класса и принимаемое по таблице 23 СНиП [10], 𝑅𝑏 = 10,5 МПа=10500кПа для бетона В-20;
𝑅𝑠– расчётное сопротивление сжатию арматуры, принимаемое по таблице 31 СНиП [10] в зависимости от её класса, А-II Rs=250 МПа=250000кПа.
𝛾𝑎 – коэффициент условий работы арматуры, принимаемый 𝛾𝑎 = 1;
𝐴𝑎, 𝐴 – площади поперечного сечения соответственно сваи и арматуры, А=0,0625 м2и Аа=0,00045216 м2– площади сечений соответственно сваи и арматуры.
|
20. Перечислить конструктивные методы улучшения строительных свойств грунтов.
Физико-химическиеметоды
Силикатизация - инъецирование грунтов основания растворами жидкого стекла. Раствор подается под давлением
Цементация применяется для закрепления грунтов просадочного типа, водопроницаемых. Инъецирование грунтов производится водоцементным раствором.
Смолизация предполагает инъецирование в грунты основания синтетических смол с отвердителями.
Битумизация . Существуют методы горячей и холодной битумизации. В первом случае в предварительно пробуренные скважины подается расплавленный битум, а во втором - битумная эмульсия.
Термический способ .Суть метода состоит в сжигании топлива в предварительно пробуренной скважине. Для возможности горения топлива на глубине в скважину подается воздух.
Конструктивныеметоды
грунтовые подушки. Метод заключается в замене слабонесущего грунта, расположенного под фундаментом на малосжимаемый.
шпунтовые ограждения. Метод используется для предотвращения выпирания слабонесущего основания из- под фундамента. В этом случае по периметру фундамента на минимальном от него расстоянии монтируется ограждение из свайных конструкций.
армирование. внедрение в грунт дополнительных высокопрочных элементов.
Механическиеспособы
Поверхностное уплотнение производится при помощи трамбовок, катков, грузоуплотняющих машин, вибраторов. Глубинное устройство грунтовых и песчаных свай в насыпных грунтах, лессах, обладающих просадочными свойствами; виброуплотнение с использованием специального оборудования - вибраторов, вибробулавы; предварительное замачивание позволяет устранить просадочность грунта основания.
|
9. Назвать 3 класса фундаментов
-мелкого заложения
-глубокого заложения
-свайные фундаменты
|
10. Изобразить практические эпюры контактных напряжений под подошвой центрально- и внецентрально нагруженного фундаментом. Записать условия для подбора площади подошвы фундамента мелкого заложения.
Условие проверки:
𝐴𝑚𝑖𝑛 < 𝐴1 < 𝐴𝑚𝑎𝑥
𝑁надз
𝐴1 = 𝑅 − 𝛾 𝑑
0 𝑚𝑡 ф
𝐴𝑚𝑎𝑥 = (𝑏𝑐 + 2𝑑ф𝑡𝑔𝛼)(𝑙оп + 2𝑑ф𝑡𝑔𝛼)
𝐴𝑚𝑖𝑛 = (𝑏𝑐 + 2𝐶)(𝑙оп + 2𝐶)
|
|
|
11. Написать факторные зависимости для расчёта R(по двум СНиПам). Дать определение условного сопротивления грунта R Условное расчетное сопротивление грунта используется для предва- рительного определения размеров подошвы фундамента и допускается его использование для окончательного выбора размеров фундаментов зданий и сооружений III класса.
По снипу «Основание зданий и сооружений»
𝛾𝑐1∗𝛾𝑐2
𝑅 = 𝑘 [𝑀𝛾𝑘𝑧𝑏𝛾′′ + 𝑀𝑞𝑑1𝛾′′ + 𝑀𝑐𝑐′′]
где 𝛾𝑐1 , 𝛾𝑐2 – коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3,
𝛾𝑐1 = 1,25, 𝛾𝑐2 = 1,0; ;
𝑘 – коэффициент, принимаемый равным: 𝑘 = 1;
𝑀𝛾, 𝑀𝑞, 𝑀𝑐– коэффициенты, принимаемые по табл. 4 для φ=24,4; 𝑀𝛾 = 0,74, 𝑀𝑞 = 3,98, 𝑀𝑐 = 6,55;
𝑘𝑧 – коэффициент, принимаемый равным 1;
𝑏 = 6,2 м – ширина подошвы фундамента, м;
𝑐′′ = 22 МПа – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа ;
𝑑1 – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала.
По снипу «Мосты и трубы»
𝑅 = 1,7{𝑅0[1 + 𝑘1(𝑏 − 2)] + 𝑘2𝛾(𝑑 − 3)}
Где 𝑅0 – условное сопротивление грунта, 𝑅0 = 294 кПа
𝑘1 и 𝑘2 − коэффициенты, равные 0,04 и 2 м−1 соответственно
𝛾 – осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта,
равное 𝛾 = 19,62 кН/м3. b-ширина фундамента
d-глубина залегания подошвы
|
12. Этапы расчета внецентренно загруженных фундаментов мелкого заложения
Вычисляем размеры опоры на уровне обреза фундамента и нагрузку
Конструируем обрез фундамента
Определяем минимальную глубину заложения подошвы фундамента от дна водотока
Требуемую площадь подошвы конструируемого фундамента (в первом приближении) оцениваем по формуле:
Собираем все суммарные вертикальные и моментные нагрузки, приведенные к центру тяжести подошвы фундамента
Вычисляем R – расчётное сопротивление несущего слоя грунта под подошвой фундамента, определяемое по формуле (7) СНиП 2.02.01-83
Выполняем проверку прочности основания по условиям
|
19. Понятия: отказ сваи, проектный отказ, ложный отказ, отдых сваи. Отказ сваи – это отметка глубины, на которой происходит затруднение погружения сваи из-за состава и характеристик грунта.
Проектный отказ – это тоже что и отказ, но вычисленный аналитически. Ложный отказ – это неточные показатели грунта для определения прочности конструкции из-за уплотнения почвы под острием сваи вследствие выдавливания грунта.
Отдых сваи – это перерыв
на несколько суток в процессе забивки сваи при явлениях ложного отказа, чтобы восстановился грунт.
24. Перечислить типы фундаментов мелкого заложения.
|
15. Этапы расчета СВАЙНЫХ фундаментов .
Расчет и проектирование свайного фундамента сводится к следующему:
выбирают глубину заложения ростверка, тип его конструкции (низкий, призматический) и конструктивные размеры;
определяют тип свай (форма сечения, способ погружения, длина, глубина заделки в ростверк);
находят несущую способность сваи по материалу;
находят несущую способность и расчётную нагрузку по грунту, допускаемую на сваю;
определяют необходимое число свай в фундаменте, размещают их в плане ростверка;
выполняют проверку свайного фундамента на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок;
выполняют проверку свайного фундамента по несущей способности как условного массивного.
|
По способу возведения:
-монолитные
-сборные
|
По работе:
-массивные(на сжатие)
-гибкие (на сжатие и изгиб)
|
По материалу:
-бетон
-жб
-бутобетон
-цементогрунт
-дерево
-металл
|
По форме:
-отдельные
-стаканные
-безстаканнные
-ленточные
-сплошные
-массивные
|
По области применения:
-под колонны
-под отдельные опоры балок
-под стены зданий
-высотные здания
-под трубы
|
|
13. Суть расчёта осадок методом послойного суммирования (модель, закон, формула). Назвать эпюры напряжений, которые строятся при расчёте.
Сущность метода заключается в определении осадок элементарных слоев основания в пределах сжимаемой толщи от дополнительных вертикальных напряжений σZP, возникающих от нагрузок, передаваемых сооружениям. В основу этого метода положена расчетная модель основания в виде линейно-деформируемой сплошной среды
Для определения глубины сжимаемой толщи Нс вычисляют напряжения от собственного веса σZq и дополнительные от внешней нагрузки σZP. Нижняя граница сжимаемой толщи ВС основания принимается на глубине z = Нс от подошвы фундамента, где выполняется условие
т.е. дополнительные напряжения составляют 20% от собственного веса грунта.
Расчет осадки удобно вести с использованием графических построений в следующей последовательности :
-строят геологический разрез строительной площадки на месте рассчитываемого фундамента;
-наносятся размеры фундамента;
-строятся эпюры напряжений от собственного веса грунта σZg и дополнительного σZP от внешней нагрузки;
-определяется сжимаемая толща Нс;
-разбивается Нс на слои толщиной hi≤0,4b;
-определяется осадка элементарного слоя грунта по формуле
Тогда полную осадку можно найти простым суммированием осадок всех элементарных слоев в пределах сжимаемой толщи из выражения
где β— безразмерный коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных деформаций, принимаемый равным 0,8; hi — высота i-го слоя;
Ei — модуль деформации i-го слоя грунта;
 — среднее напряжение i-го элементарного слоя. Метод послойного суммирования позволяет определять осадку не только центральной точки подошвы фундамента. С его помощью можно вычислить осадку любой точки в пределах или вне пределов фундамента.
Рис. 7.11. Расчетная схема для определения осадки методом послойного суммирования: DL — отметка планировки; NL — отметка поверхности природного рельефа; FL — отметка подошвы фундамента; ВС — нижняя граница сжимаемой толщи; Нс — сжимаемая толща
|
14. Расчет осадок методом эквивалентного слоя грунта Позволяет определить осадку с учетом ограниченного бокового расширения. Эквивалентным слоем называется такая толща грунта hэ, которая в условиях невозможности бокового расширения (при загружении всей поверхности сплошной нагрузкой) дает осадку, равную по
величине осадке фундамента. В данном методе пространственная задача расчета осадок может заменяться одномерной
Мощность эквивалентного слоя определяется по формуле
где А=(1-v)2/1-2v- коэффициент, зависящий от вида грунта; ω— коэффициент, зависящий от формы фундамента и жесткости; b — ширина фундамента, v-коэф.Пуассона
Осадку однородного основания определяют по формуле
 (7.22)
где Р0— дополнительное давление по подошве фундамента (рис. 7.14); mv— коэффициент относительной сжимаемости грунта.
Рис. 7.14. Расчетная схема к определению осадки методом эквивалентного слоя для неоднородного основания
В этом методе криволинейная эпюра 1 (см. рис. 7.14) распределения давления в основании с достаточной для практики точностью заменяется эквивалентной по площади треугольной эпюрой 2 с высотой Нс= 2hЭ,
где Нс— мощность сжимаемой толщи.
Осадку неоднородного (слоистого) основания также определяют по формуле (7.22), но заменяют mv, которое находится
где hi— толщина i-го слоя грунта в пределах сжимаемой толщи; mvi — коэффициент относительной сжимаемости i- го слоя; zi— расстояние от нижней точки треугольной эпюры до середины i-го слоя (см. рис. 7.14).
|
|
|
|
Скачать 0.62 Mb.