Оцінка ґрунтових умов будівельного майданчика

Міністерство освіти і науки України

Київський Національний Університет

Будівництва і Архітектури

Кафедра основ і фундаментів

Пояснювальна записка

До курсової роботи з дисципліни

«Обстеження та методи підсилення фундаменту»

Виконав:

ст. гр. ПЦБ-56

Керевник:

Київ-2009

Вхідні дані

Будинок який реставрується був побудований в 1965р. в місті Ніжин, будівля 5-ти поверховий з неповним каркасом, розміри в плані 18.62м на 12.62м., фундамент будівлі влаштовано в ІГЕ-2, конструкція фундаменту комбінована, зовнішні стіни опираються на стрічкові фундаменти а дві центральні колони по осі Б опираються на стовбчасті фундаменти, ґрунтові води проходять в ІГЕ-3 на глибині 8м від поверхні майданчика, по відношенню до бетону та металу ґрунтові води характеризуються як неагресивні. Навантаження на верхньому обрізі фундаменту складає N=2360 кН, М=121 кН, Q=38 кН, але можливе підвищення навантаження на фундамент при реконструкції на

- N=27%

- М=18%

- Q=18%

Стан бетону характеризується наявністю тріщин з шириною розкриття 0.2, 0.4, 0.7, 1.0 мм.

Реконструкція будівлі потрібна так як в цьому будинку передбачається зміна профілю виробництва. Характер реконструкції часткове підсилення. Геологічні умови наведенні в завданні на проектування.

Оцінка ґрунтових умов будівельного майданчика

ІГЕ-1 – рослинний шар, ρ=1,71 г/см³. З включенням до 10% органічних залишків. Він залягає вище підошви фундаментів в межах колишнього будівельного котловану, його товщина складає 1,1 м. В процесі експлуатації змін ґрунту не відбулось, як і не передбачається в подальшому. Він розглядається як злежалий.

Питома вага ґрунту

ІГЕ-2 – глинистий ґрунт, потужністю 4,9м, ρ₂=1,84 г/см³, ρ_s_.2=2,7 г/см³, W₂=0,19, W_L.2=0,24, W_P.2=0,15.

1. Питома вага ґрунту.

2. Питома вага скелету.

3. Визначаємо назву глинистого ґрунту по величині показника пластичності.

;

так як , то цей ґрунт є суглинком.

4. Визначаємо стан суглинку за величиною показника текучості.

;

так як , то стан цього суглинку є тугопластичний.

5. Щільність ґрунту в сухому стані ;

6. Коефіцієнт пористості е₂:

7. Коефіцієнт водонасичення S_r₂;

8. Нормативні показники міцності ϕ₂ і c₂ визначаємо умовно за табл. 3.5 [1], виходячи с того, що і е₂=0.75:

- величина ϕ₂ =21 град.

- величина c₂=23 кПа.

9. Модуль деформації Е визначаємо за табл. 3.6 [1], виходячи с того, що і е₂=0.75:

- Е₂=14 МПа

ІГЕ-3 – піщаний ґрунт, потужність 4.4м,, ρ₃=1,72 г/см³, ρ_s_.3=2,65 г/см³, W₃=0,1. За гранулометричним складом пісок відноситься до пісків середньої крупності.

1. Питома вага ґрунту:

2. Щільність ґрунту в сухому стані ;

3. Коефіцієнт пористості е₃:

По табл. 3.3 [1] визначаємо, що пісок середньої щільності.

4. Коефіцієнт водонасичення S_r:

За величиною S_r₃ даний пісок з відноситься до пісків малого ступеня водонасичення.

Звідси ІГЕ-3 – пісок середньої крупності, середньої щільності, малого ступеню водонасичення.

5. Визначаємо величину ϕ₃ і c₃ по табл. 3.4 [1] при середньої крупності і е₃=0.695:

- ϕ₃=35 град.

- c₃=1 кПа

- Е₃=30 МПа

Так як в ІГЕ-3 проходить рівень ґрунтових вод на рівні 2.4м від підошви пісчаного ґрунту, то визначимо фізичні і механічні властивості ІГЕ-3а нижче WL.

6. Коефіцієнт водонасичення нижче рівня WL, буде Sr₃_a=1 (пісок насичений водою).

Тоді з визначення маємо:

7. Вологість водонасиченого ґрунту W_sat₃_a звідси дорівнює:

8. Щільність ґрунту в водонасиченому стані :

9. Питома вага ґрунту γ_3а:

10. Щільність ґрунту в виваженому стані :

11. Питома вага ґрунту в виваженому стані :

По табл. 1 додатку 1 СНиП 2.02.01-83^* видно, що перехід від піскусередньої щільності від малого ступеню водонасичення до насиченого водою не впливає на його показники механічних властивостей, тобто залишаються: ϕ₃=35 град, c₃=1 кПа, Е₃=30 МПа.

ІГЕ-4 – глинистий ґрунт, потужністю 3,3м, ρ₄=1,96 г/см³, ρ_s_.4=2,67 г/см³, W₄=0,12, W_L_.4=0,19, W_P_.4=0,14.

1. Питома вага ґрунту.

2. Питома вага скелету.

3. Визначаємо назву глинистого ґрунту по величині показника пластичності.

;

так як , то цей ґрунт є супіском.

4. Визначаємо стан супіску за величиною показника текучості.

;

так як , то стан цього супіску є твердий.

5. Щільність ґрунту в сухому стані ;

6. Коефіцієнт пористості е₄:

7. Коефіцієнт водонасичення S_r₄;

8. Нормативні показники міцності ϕ₄ і c₂ визначаємо умовно за табл. 3.5 [1], виходячи с того, що і е₂=0.525:

- величина ϕ₄ =29.25 град.

- величина c₄=12 кПа.

9. Модуль деформації Е визначаємо за табл. 3.6 [1], виходячи с того, що і е₂=0.525:

- Е₂=26 МПа

№ ІГЕ	Назва ґрунту	Щільні-сть ґрунту	Щільні-сть част. ґрунту	Вологість, дол. од.	Коеф. Порис-тості е	Показник пласт	Показник тек.	Коеф. водо-наси-чення	Пито-ма вага , кН/м3	Пит. вага скеле-ту , кН/м3	Пит. вага в виваженому стані кН/м3	Кут внут. тер-тя град.	Моду-ль дефор-мації Е, МПа	Пито-ме счеп. с	Примітки
W
1	Рослинний	1.71	-	-	-	-	-	-	-	-	16.78	-	-	-	-		-
2	Глинистий	1.84	2.7	0.19	0.15	0.24	0.75	0.09	0.44	0.68	18.05	26.49	-	21	14	23	Суглинок тугопластичний
3	Пісок(ІГЕ-3)	1.72	2.65	0.1	-	-	0.695	-	-	0.38	16.87	-	-	35	30	1	Пісок середньої крупності, середньої щільності, малого ступеню водонасичення.
Пісок(ІГЕ-3а)	1.97	2.65		-	-	0,695	-	-	1	19.33	-	9.52	35	30	1
5	Глинистий	1.96	2.67	0.12	0.19	0,48	0.525	0.05	-0.4	0.61	19.23	26.19	-	29.25	26	12	Супісок твердий

Табл.1

№ ІГЕ	Назва ґрунту	ІІ - граничний стан	І - граничний стан
,	, кПа	, град	Е, МПа	,	, кПа	,град
1	Рослинний	-	-	-	-	-	-	-
2	Глинистий	18.05	23	21	14	17.19	15.33	18.26
3	Пісок (ІГЕ-3)	16.87	1	35	30	16.06	0.66	30.43
Пісок (ІГЕ-3а)	19.33	1	35	30	18.41	0.66	30.43
4	Глинистий	19.23	12	29.25	26	18.31	12.82	24.43

Табл.2