Определение физико-механических характеристик грунтов и составление сводной таблицы

Общие указания к выполнению курсового проекта

 

В настоящих методических указаниях показаны методики для расчета и проектирования фундаментов неглубокого заложения в рамках выполнения проекта по курсу "Основания и фундаменты" для студентов строительных специальностей.

Получив персональное задание, студенты должны уяснить поставленную перед ними задачу детально ознакомившись с методическими указаниями. В этом им помогут лекции по курсу и практические занятия, проводимые руководителем проекта.

Приступив к выполнению курсового проекта, студенты обязаны:

· соблюдать график поэтапного выполнения задания, определяемый руководителем проекта;

· самостоятельно работать с литературой, рекомендованной для изучения в методических указаниях;

· предъявлять по требованию руководителя выполненную часть работы.

 

 

Состав и объем курсового проекта

Цель и состав проекта

Целью проекта является:

· разработка варианта фундаментов неглубокого заложения (на естественном основании);

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и одного листа чертежа (формат А-3).

В расчетно-пояснительной записке последовательно освещаются следующие вопросы.

Данные инженерно-геологических изысканий

· литологический состав грунтов с расчётами физико-механических характеристик и классификацией песчаных грунтов по плотности сложения, водонасыщению, а пылевато-глинистых - по виду и консистенции.

· построение геологического разреза для заданных типов грунтовых условий. Приложение 1.

· Составление сводной таблицы физико-механических характеристик.

 

Архитектурно-планировочное задание (исходные данные)

· данные о сооружении (тип и назначение, схематичное изображение на плане и в разрезе).

· Конструктивное задание (нагрузки и исходные грунтовые условия). Приложение 2.

2.4. Расчёт фундаментов на естественном основании

Осуществление анализа грунтового основания, определение глубины заложения и конструирование размеров фундаментов. Выполнение необходимых проверок.

Графическая часть проекта

выполняется на листе чертежной бумаги формата А-3. Эта часть проекта включает в себя: план фундаментов на естественном основании (масштаб 1:100, 1:200); укрупнённые фрагменты планов отдельных фундаментов и их сечения (масштаб 1:20, 1:25); инженерно-геологический разрез; примечания к чертежу.

Инженерно-геологические изыскания

Построение геологического разреза

Геологический разрез строим на листе миллиметровки (форматом А3) по исходным данным бурения 4-х скважин, приведенным в [1].

С точки зрения построения, геологический разрез представляет собой проекцию геологических структур на вертикальную плоскость, пересекающую грунтовую толщу площадки строительства через стволы разведочных скважин.

Отдельные слои горных пород на разрезе изображают в соответствии принятым условным обозначениям задания на проектирование [1] литологических разновидностей грунтов.

На чертеже указывают абсолютные отметки глубин расположения границ каждого отдельного инженерно-геологического элемента (ИГЭ), показывают уровень расположения подземных вод.

Все геологические слои нумеруются сверху вниз.

Показать места отбора образцов грунта для лабораторных исследований и глубины их отбора в м от устья скважины.

Пример графического изображения геологического разреза показан на рис. 27.

Определение физико-механических характеристик грунтов и составление сводной таблицы

Сводную таблицу литологического состава и физико-механических характеристик грунтов составляем на основании физических характеристик, принятых по исходным данным проектного задания [1] и расчетным, а также механических характеристик, определяемых по таблицам нормативной литературы [3, 6], пример см. табл. 1.

Физические характеристики, определяемые опытным путем

· Влажность грунтов, w, % или в д.е.

· Удельный вес грунта, g, кн/м³.

· Удельный вес частиц, g _s, кн/м³.

· Влажность на границе раскатывания, w _р, %.

· Влажность на границе текучести, w _L, %.

Физические характеристики, определяемые расчетом

· Удельный вес сухого грунта, g _d  = , кн/м³.

· Коэффициент пористости, е = .

· Пористость, n = (1 - ) ^¢  100%, %.

· Удельный вес грунта взвешенного в воде, g _sb =  кн/м³.

· Число пластичности, I_p = w_L – w_P, %.

Таблица 1 - Физико-механические характеристики грунтов для фундаментов на естественном основании

№ инжен.-геологич. элемента	Наименование элемента	Влажность природная, w, %	Влажность на границе  пластичности, w P, %	Влажность на границе текучести, w L, %	Число пластичности,  IP, %	Показатель текучести IL	Удельный вес грунта γII, кН/м3	Удельный вес частиц, γS, кН/м3	Удельный вес сухого грунта, γd, кН/м3	Коэфф. пористости e	Пористость n, %	Степень влажности Sr	Удельный вес грунта взвешенного в воде, γsb, кН/м3	Угол внутреннего трения  φII, градусы	Удельное сцепление СII, кПа	Модуль деформации в естествен. состоянии, Е, МПа	Условное расчетное сопротивление, R0, кПа
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
ИГЭ-1	Почвенно-растительный слой	К использованию в качестве естественного основания не рекомендуется
ИГЭ-2
ИГЭ-3
ИГЭ-4

 

Примечание: 1. данные таблицы 1 заполняем в соответствии с индивидуальным заданием на проектирование [1];

                         2. сводная таблица для проектирования фундаментов глубокого заложения имеет аналогичный характер.

 

 

· Показатель текучести, I_L =  .

· Степень влажности, S _r =  ,

где значения влажности (w) подставляются в долях единицы; g _w - удельный вес воды, равный 10 кН/м³.

В процессе расчета физических характеристик грунтов должна быть выполнена их классификация в соответствии с требованиями табл. 7, 10, 11, 13 [6], либо таблиц, приведенных ниже, в том числе:

- пылевато-глинистых грунтов по виду согласно табл. 2;

- песчаных грунтов по водосодержанию – табл. 3;

- пылевато-глинистых грунтов по консистенции – табл. 4;

- песчаных грунтов по плотности сложения - табл. 5.

 

Таблица 2 - Классификация пылевато-глинистых грунтов по виду

 

 

Таблица 3 - Классификация песчаных грунтов по водосодержанию

 

Таблица 4 - Классификация пылевато-глинистых грунтов по консистенции

 

Таблица 5 - Классификация песчаных грунтов по плотности сложения

Механические характеристики

Определение механических характеристик с_n, j_n, Е (нормативное значение) грунтов осуществляем в соответствии с требованиями табл.26-28, 46, 47 [6], либо таблиц, приведенных ниже, в том числе:

Песчаных грунтов:

· удельное сцепление с_n, кПа, угол внутреннего трения j_n,град и модуль деформации, Е, Мпа согласно табл. 6;

· условное расчетное сопротивление грунтов, R_о, кПа, согласно табл. 7;

Пылевато-глинистых грунтов:

· удельное сцепление с_n, кПа и угол внутреннего трения j_n,град, согласно табл. 9;

· модуль деформации, Е, Мпа, согласно табл. 10;

· условное расчетное сопротивление грунтов, R_о, кПа, согласно табл. 8.

Таблица 6 - Нормативные механические характеристики с_n, j_n, Е для песчаных грунтов

Таблица 7 - условное расчетное сопротивление песчаных грунтов

Таблица 8 - условное расчетное сопротивление пылевато-глинистых грунтов

 

В расчетах оснований и фундаментов по деформациям грунтовые характеристики обозначаются: r_II, g_II, j_II, с_II и т.д., а их расчетные значения допускается принимать равными нормативным.

Таблица 9 - Нормативные механические характеристики с_n, j_n, для пылевато-глинистых грунтов

Таблица 10 -  Нормативные механические характеристики  Е,  для пылевато-глинистых грунтов