И консолидации грунта в основании

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 5Следующая ⇒

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ

И КОНСОЛИДАЦИИ ГРУНТА В ОСНОВАНИИ

Методические указания к выполнению курсовой работы

по дисциплине «Механика грунтов» для студентов инженерно-строительного института

Составитель: А.К. Туякова

Омск

Издательство СибАДИ

УДК

ББК

Рецензент канд. техн. наук

Работа одобрена научно-методическим советом специальностей??? в качестве в качестве методических указаний для выполнения курсовой работы для студентов направления 270800 профиля ПГС, ЭУН, ПСК, ТГВ и ПЗ.

Определение осадки и консолидации грунта в основании: методические указания к курсовой работе по механике грунтов / сост.: А.К. Тукякова – Омск: СибАДИ, 2013.- 25 с.

Предназначены для использования при выполнении курсовой работы по механике грунтов студентами направления 270800 профиля ПГС, ЭУН, ПСК, ТГВ и ПЗ. инженерно-строительного института. Составлены в соответствии с действующими нормами проектирования и учебной программой.

Рассматриваются задачи расчёта несущей способности основания, осадки основания от дополнительной нагрузки, расчёта осадки во времени и крена фундамента.

Табл. 16. Ил. 2. Библиогр.: 3 назв.

© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа по дисциплине «Механика грунтов», выполняется студентами направления 270800 профиля ПГС, ЭУН, ПСК, ТГВ и ПЗ.

Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по дисциплине «Механика грунтов». В работе необходимо построить инженерно-геологический разрез, определить несущую способность основания, рассчитать осадки и крен фундамента, определить осадку грунта во времени.

Работа состоит из пояснительной записки и четырёх листов чертежей формата А4 и оформляется в соответствии с действующими правилами, изложенными в прил. 1.

ВАРИАНТЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

В каждом варианте задано трёхслойное основание. Мощность третьего слоя следует считать неограниченной. В табл. 1 указаны варианты отметок слоёв инженерно-геологических элементов (ИГЭ) грунтового основания по осям двух скважин пробуренных до 8 м и уровень грунтовых вод (УГВ). Расстояние между скважинами L= 10 м. Оси скважин являются осями прямоугольного фундамента. За нулевую отметку условно принята отметка дневной поверхности грунта.

Таблица 1

Отметки слоёв ИГЭ и УГВ

Таблица 2

Размеры и нагрузка на фундамент

Таблица 3

Варианты физико-механических характеристик грунтов скважины №1

Продолжение табл. 3

Таблица 4

Варианты физико-механических характеристик грунтов скважины №2

Продолжение табл. 4

Варианты размеров и нагрузки на фундамент по двум осям даны в табл. 2.

Физические и механические характеристики ИГЭ основания приведены в табл. 3, 4. На основании табл. 1,3 и 4 необходимо построить инженерно-геологический разрез на миллиметровой бумаге формата А4 в масштабе 1:100. Методика построения разреза по результатам бурения скважин приведена во втором разделе [1].

КРЕНА ФУНДАМЕНТА

Расчет осадки фундамента производится методом послойного суммирования согласно СП 22.13330 [3], который позволяет учесть неоднородность основания, выражающуюся в изменении модуля деформации грунта по глубине основания. Суть метода заключается в том, что для горизонтальных площадок, лежащих на вертикальной оси, проходящей через центр подошвы фундамента, вычисляют природное давление от веса грунта s_пр и давление от веса сооружения s_z (рис. 1).

На осадку фундамента влияет толща грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определённой мощности h_сж – мощности сжатия, которая подлежит определению.

Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) находится на глубине h_сж, где дополнительные напряжения от сооружения s_z составляют 50% от природного давления в основании s_пр. Эту границу можно найти графически, а именно путем наложения на эпюру давления от сооружения эпюры природного давления, уменьшенную в 2 раза.

Если найденная по указанным выше условиям нижняя граница сжимаемой толщи находится в слое грунта с модулем деформации Е ≤ 7 МПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины h_сж, то этот слой включают в сжимаемую толщу, а за h_сж принимают глубину, где выполняется условие σ_z= 0,2 σ _пр.

Сжимаемую толщу делят на элементы, толщина которых D h_i не должна превышать 0,4 b, где b – ширина фундамента, принимаемая по табл. 2. Границы элементов необходимо совмещать с границами естественных слоев грунта, т.к. модули деформации грунтов различны.

Осадку фундамента определяют путем суммирования осадок по элементам слоёв (табл. 6):

(10)

где b – безразмерный коэффициент, равный 0,8; s_i – среднее дополнительное вертикальное напряжение в i- ом слое грунта от веса сооружения и действующих нагрузок, кПа; h_i и E_i – соответственно толщина и модуль деформации i -го слоя грунта; n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Напряжение от давления, создаваемого сооружением, под центром подошвы фундамента на глубине z от его подошвы вычисляется по формуле

, (11)

где a – коэффициент, учитывающий затухание напряжений по глубине основания, принимается по прил. 4; р_ос – напряжение на уровне подошвы фундамента, определяют по формуле

,(12)

где Р – вертикальная нагрузка на уровне подошвы фундамента, кН (табл. 2); А = l∙b – площадь подошвы фундамента; – удельный вес грунта, лежащего выше подошвы фундамента, кН/м³; h_i – мощности слоёв, лежащих выше подошвы фундамента, м; n – количество слоёв, лежащих выше подошвы фундамента.

Природное напряжение на глубине от дневной поверхности вычисляют по формуле

, (13)

где g _i и h_i – соответственно удельный вес и толщина каждого слоя грунта.

При расчете природного давления грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод, необходимо учитывать взвешивающее действие воды. В этом случае вместо используют .

При определении природного давления на кровле слоя водонепроницаемого грунта (глина, суглинок твердый и полутвердый) необходимо учитывать дополнительное гидростатическое давление , определяемое по формуле (рис. 1):

, (14)

где – удельный вес воды, кН/м³ ( кН/м³).

После этого строят эпюры и (рис. 1) и находят НГСТ, т.е горизонт, ниже которого соблюдается условие .

Таблица 6

Расчет осадки фундамента

nz=z/b

z=nzb, м

, кПа

, м

, кПа

, кПа

Осадки запроектированных фундаментов должны удовлетворять условию [3]:

, (15)

где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая выше приведённым расчетом (см. формулу 10); S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения (см. прил. 4).

Относительная разность осадок, согласно условию должна быть (см. прил. 4):

, (16)

где – разность осадок смежных фундаментов по оси скважин №1, 2, м; L –расстояние между фундаментами, м.

Показатели фактора времени

консолидации грунта и

0,10	0,02	0,005
0,20	0,08	0,020
0,30	0,17	0,06
0,40	0,31	0,13
0,50	0,49	0,24
0,60	0,71	0,42
0,70	1,00	0,69
0,80	1,40	1,08
0,90	2,09	1,77
0,95	2,80	2,54

Таблица 8

Библиографический список

1. Тюменцева О.В. Геологическое картирование: Учебное пособие. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2008. – 76 с.

2. ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация.

3. СП 22.13330-2011. Основания зданий и сооружений.

Приложение 1

Содержание курсовой работы

Курсовая работа – самостоятельная работа студента, основной целью и содержанием которой является развитие навыков теоретических и экспериментальных исследований, инженерных расчетов, составления технико-экономического обоснования различных решений или обобщений, оценка результатов исследования, способствующих успешной подготовке к выполнению дипломной работы.

Оформление курсовой работы состоит из графической части и пояснительной записки, содержащей расчеты.

Курсовая работа оформляется в виде записки, включающей:

- титульный лист;

- задание на проектирование;

- оглавление;

- аннотацию;

- перечень сокращений;

- основную часть;

- список использованных источников;

- приложения.

Оформление текстовых документов

Правила оформления текстовых документов должны соответствовать требованиям ГОСТ 2.105-95.

Пояснительная записка должна быть выполнена на листах белой бумаги формата А4 (шрифт 14). Текст набирается и редактируется с помощью текстовых редакторов. Допускается текстовые документы (кроме титульного листа) выполнять рукописным способом.

Иллюстрации могут быть расположены как по тексту, так и в его конце. Иллюстрации должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.

Пояснительная записка должна быть написана деловым инженерным языком, мысли изложены точно и кратко. Наличие орфографических, синтаксических ошибок влечет за собой снижение оценки и исключает оценку «отлично».

В записку не следует выписывать из учебников и книг общеизвестные положения, определения, переписывать ГОСТы и т.п.

Не допускается произвольное сокращение слов в тексте, кроме общепринятых сокращений.

Однотипные и многократно повторяющиеся расчеты в записке приводятся только один раз, а результаты расчетов сводятся в таблицу. Для всех вычисленных величин должны быть приведены размерности.

Титульный лист выполняется машинным способом. Надпись на титульном листе КП(КР)-02068982-190205-03.ПЗ – обозначение пояснительной записки курсового проекта, где КП (КР) – курсовой проект (работа), 02068982 - код ГОУ «СибАДИ» по ОКПО, 190205 - номер специальности, 03 - номера по списку исполнителя проекта (работы) или номер варианта задания, ПЗ- пояснительная записка.

Список использованных источников оформляется в соответствии с требованиями:

· ГОСТ 7.1-2003 Библиографическая запись. Библиографическое описание

· ГОСТ Р 7.0.5 - 2008. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления

· ГОСТ 7.80-2000 Библиографическая запись. Заголовок. Общие требования и правила составления.

Материал, дополняющий текст пояснительной записки, допускается помещать в приложениях. Приложения оформляют как продолжение данного документа на последующих его листах или выпускают в виде самостоятельного документа. Все приложения должны быть перечислены в содержании документа с указанием их номера и заголовков.

Оглавление включает наименование всех разделов, подразделов и пунктов с указанием номера страниц, на которых размещается начало материала.

Приложение2

 

Таблица П.2.1

Классификация глинистых грунтов по числу пластичности

(извлечение из ГОСТ 25100-2011 [2])

Разновидность глинистых грунтов	Число пластичности Jp
Супесь Суглинок Глина	1 Jp < 7 7 Jp < 17 Jp 17

 

 

Таблица П.2.2

Классификация глинистых грунтов по показателю текучести

(извлечение из ГОСТ 25100-2011 [2])

Разновидность глинистых грунтов	Показатель текучести JL
Супесь: - твердая - пластичная - текучая	< 0 0 JL 1 >1,0
Суглинки и глины: - твердые - полутвердые - тугопластичные - мягкопластичные - текучепластичные - текучие	< 0 0 JL 0,25 0,25 < JL 0,5 0,5 < JL 0,75 0,75 < JL 1,0 >1,0

 

Таблица П.2.3

Классификация песков по коэффициенту пористости е

(извлечение из ГОСТ 25100-2011 [2])

Разновидность песков	Пески гравелистые: крупные и средней крупности	Пески мелкие	Пески пылеватые
Плотный Средней плотности Рыхлый	0,55 0,55 < е 0,70 >0,70	0,60 0,60 < е 0,75 >0,75	0,60 0,6 < е 0,80 >0,80

 

Приложение 3

Таблица П 3.1

Численные значения коэффициентов , и [3]

Угол внутреннего трения II, град.	Коэффициенты	Угол внутреннего трения II, град.	Коэффициенты
	M	Mq	Мс		M	Mq	Мс
		1,00	3,14		0,66	3,65	6,24
	0,01	1,06	3,23		0,72	3,87	6,45
	0,03	1,12	3,32		0,78	4,11	6,67
	0,04	1,18	3,41		0,84	4,37	6,90
	0,06	1,25	3,51		0,91	4,64	7,14
	0,08	1,32	3,61		0,98	4,93	7,40
	0,10	1,39	3,71		1,06	5,25	7,67
	0,12	1,47	3,82		1,15	5,59	7,95
	0,14	1,55	3,93		1,24	5,95	8,24
	0,16	1,64	4,05		1,34	6,34	8,55
	0,18	1,73	4,17		1,44	6,76	8,88
	0,21	1,83	4,29		1,55	7,22	9,22
	0,23	1,94	4,42		1,68	7,71	9,58
	0,26	2,05	4,55		1,81	8,24	9,97
	0,29	2,17	4,69		1,95	8,81	10,37
	0,32	2,30	4,84		2,11	9,44	10,80
	0,36	2,43	4,99		2,28	10,11	11,25
	0,39	2,57	5,15		2,46	10,85	11,73
	0,43	2,73	5,31		2,66	11,64	12,24
	0,47	2,89	5,48		2,88	12,51	12,79
	0,51	3,06	5,66		3,12	13,46	13,37
	0,56	3,24	5,84		3,38	14,50	13,98
	0,61	3,44	6,04		3,66	15,64	14,64

Таблица П 3.2

Значения коэффициентов несущей способности грунта , и

Коэффи-циенты	, град
	3,4	4,6	6,0	7,6	9,8	13,6
	4,4	5,3	6,5	8,0	9,8	12,3
	11,7	13,2	15,1	17,2	19,8	23,2

, град
16,0	21,6	28,6	39,6	52,4	74,8	100,2
15,0	19,3	24,7	32,6	41,5	54,8	72,0
25,8	31,5	38,0	47,0	55,7	70,0	84,7

Приложение 4

Таблица П 4.1

Коэффициент

(извлечение из СП 22.1330, табл.5,8)

	прямоугольных с соотношением сторон , равным
1,0	1,4	1,8	2,4	3,2
	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
0,4	0,960	0,972	0,975	0,976	0,977	0,977
0,8	0,800	0,848	0,866	0,876	0,879	0,881
1,2	0,606	0,682	0,717	0,739	0,749	0,754
1,6	0,449	0,532	0,578	0,612	0,629	0,639
2,0	0,336	0,414	0,463	0,505	0,530	0,545
2,4	0,257	0,325	0,374	0,419	0,449	0,470
2,8	0,201	0,260	0,304	0,349	0,383	0,410
3,2	0,160	0,210	0,251	0,294	0,329	0,360
3,6	0,131	0,173	0,209	0,250	0,285	0,319
4,0	0,108	0,145	0,176	0,214	0,248	0,285
4,4	0,091	0,123	0,150	0,185	0,218	0,255
4,8	0,077	0,105	0,130	0,161	0,192	0,230
5,2	0,067	0,091	0,113	0,141	0,170	0,208
5,6	0,058	0,079	0,099	0,124	0,152	0,189
6,0	0,051	0,070	0,087	0,110	0,136	0,173
6,4	0,045	0,062	0,077	0,099	0,122	0,158
6,8	0,040	0,055	0,064	0,088	0,110	0,145
7,2	0,036	0,049	0,062	0,080	0,100	0,133
7,6	0,032	0,044	0,056	0,072	0,091	0,123
8,0	0,029	0,040	0,051	0,066	0,084	0,113
8,4	0,026	0,037	0,046	0,060	0,077	0,105
8,8	0,024	0,033	0,042	0,055	0,071	0,098
9,2	0,022	0,031	0,039	0,051	0,065	0,091
9,6	0,020	0,028	0,036	0,047	0,060	0,085
10,0	0,019	0,026	0,033	0,043	0,056	0,079
10,4	0,017	0,024	0,031	0,040	0,052	0,074
10,8	0,016	0,022	0,029	0,037	0,049	0,069
11,2	0,015	0,021	0,027	0,035	0,045	0,065
11,6	0,014	0,020	0,025	0,033	0,042	0,061
12,0	0,013	0,018	0,023	0,031	0,040	0,058

Таблица П 4.2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ

И КОНСОЛИДАЦИИ ГРУНТА В ОСНОВАНИИ

Методические указания к выполнению курсовой работы

по дисциплине «Механика грунтов» для студентов инженерно-строительного института

Составитель: А.К. Туякова

Омск

Издательство СибАДИ

УДК

ББК

Рецензент канд. техн. наук

Работа одобрена научно-методическим советом специальностей??? в качестве в качестве методических указаний для выполнения курсовой работы для студентов направления 270800 профиля ПГС, ЭУН, ПСК, ТГВ и ПЗ.

Определение осадки и консолидации грунта в основании: методические указания к курсовой работе по механике грунтов / сост.: А.К. Тукякова – Омск: СибАДИ, 2013.- 25 с.

Предназначены для использования при выполнении курсовой работы по механике грунтов студентами направления 270800 профиля ПГС, ЭУН, ПСК, ТГВ и ПЗ. инженерно-строительного института. Составлены в соответствии с действующими нормами проектирования и учебной программой.

Рассматриваются задачи расчёта несущей способности основания, осадки основания от дополнительной нагрузки, расчёта осадки во времени и крена фундамента.

Табл. 16. Ил. 2. Библиогр.: 3 назв.

© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Курсовая работа по дисциплине «Механика грунтов», выполняется студентами направления 270800 профиля ПГС, ЭУН, ПСК, ТГВ и ПЗ.

Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по дисциплине «Механика грунтов». В работе необходимо построить инженерно-геологический разрез, определить несущую способность основания, рассчитать осадки и крен фундамента, определить осадку грунта во времени.

Работа состоит из пояснительной записки и четырёх листов чертежей формата А4 и оформляется в соответствии с действующими правилами, изложенными в прил. 1.

ВАРИАНТЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

В каждом варианте задано трёхслойное основание. Мощность третьего слоя следует считать неограниченной. В табл. 1 указаны варианты отметок слоёв инженерно-геологических элементов (ИГЭ) грунтового основания по осям двух скважин пробуренных до 8 м и уровень грунтовых вод (УГВ). Расстояние между скважинами L= 10 м. Оси скважин являются осями прямоугольного фундамента. За нулевую отметку условно принята отметка дневной поверхности грунта.

Таблица 1

Отметки слоёв ИГЭ и УГВ

Таблица 2

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов