Контрольная работа по механике грунтов

КР_грунты_вар.16.docx

Министерство образования и науки
Российской Федерации
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ
Контрольная работа по механике грунтов
Номер зачетной книжки: а
Преподаватель: Ершов А.В. .
14Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий
Вычисление дополнительных характеристик физико-механических свойств грунтов:
а) плотность скелета
Так как удельный вес грунта:
б) коэффициент пористости е
Песок пылеватый плотный так как е 06.
г) полная влагоемкость wsat
где ρw=10 гсм3 – плотность воды
д) степень влажности Sr
Песок насыщенный водой так как 08 Sr ≤10.
е) удельный вес с учетом взвешивающего действия воды γsb
Песок среднедеформируемый так как Е = 40МПа (ГОСТ 25100-2011).
По степени влажности – супесь водонасыщенная.
ж) число пластичности Ip
и) показатель текучести IL
Супесь по консистенции – пластичная т.к. ее индекс текучести IL = 067 1; по величине модуля деформации Е = 14 МПа относится к среднедеформируемым грунтам
По степени влажности – суглинок водонасыщенный.
Суглинок тяжелый тугопластичный.
к) коэффициент относительной сжимаемости mv
коэффициент сжимаемости:
Суглинок тяжелый тугопластичный т.к. его показатель текучести IL = 038
(025 IL ≤ 050); по величине модуля деформации Е = 9 МПа относится к сильнодеформируемым грунтам (5 МПа E 10МПа).
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfn:
где Mt - безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике.
d0 - величина принимаемая равной для супесей песков мелких и пылеватых - 028м.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта :
Где kh - коэффициент учитывающий влияние теплового режима сооружения. Примем kh=11.
Глубину заложения фундамента примем:
Определение расчетного сопротивления грунта основания по несущей способности
Расчетное сопротивление грунта находится по формуле:
где γс1 γс2 – коэф. условий работы;
Mγ Mq Mc – коэф. принимаемые по СНиП 2.02.01-83;
b = 1м – ширина подошвы фундамента;
γII – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов залегающих ниже рассматриваемой отметки;
γ’II – то же залегающих выше рассматриваемой отметки;
cII – расчетное значение удельного сцепления грунта;
d1 – расстояние от уровня природного рельефа до рассматриваемой отметки.
Принимаем γс2 =1 k = 1 kz =1.
Вычислим расчетное сопротивление несущего слоя (супеси) на глубине заложения фундамента d1 = 144
Для супеси с углом внутреннего трения φII = 24°
Mγ = 072 Mq = 387 Mc = 645;
Определим расчетное сопротивление грунтов на отметках выше и ниже их границ на 05м.
Для R1 на глубине d=35м
Для R2 на глубине d=45м
Расчетные характеристики для суглинка (φ = 18°)
Mγ = 043 Mq = 273 Mc = 531;
Для R3 на глубине d=100м
На рассматриваемой площадке под строительство в г. Санкт-Петербурге произведены инженерно-геологические изыскания. На площадке расположены 5 скважин глубиной более 10м. на расстоянии 42 - 45м. Уровень грунтовых вод находится на глубине примерно 2м.
Геологическим разрезом вскрыты следующие напластования грунтов. Верхний слой – песок пылеватый - мощностью от 0 до 17м. По плотности сложения песок плотный т.к. коэффициент пористости е = 0526 06; по величине модуля деформации Е = 40МПа он относится к слабосжимаемым грунтам (Е≥15 МПа)
Второй слой – супесь пылеватая - мощностью от 0 до 4м. Супесь по консистенции пластичная т.к. ее индекс текучести IL = 067 1; по величине модуля деформации Е = 14 МПа относится к среднедеформируемым грунтам (10 МПа E 50МПа). Расчетное сопротивление грунта основания - .
Третий слой - суглинок доходит до низа скважин. Суглинок по консистенции – тугопластичный т.к. его индекс текучести IL = 038 (025 IL ≤ 050); по величине модуля деформации Е = 9 МПа относится к сильнодеформируемым грунтам (5 МПа E 10МПа). Расчетное сопротивление грунта основания - .
По результатам оценки инженерно-геологических условий делаем вывод о возможности строительства проектируемого сооружения на рассматриваемой площадке и выборе несущего слоя основания. В качестве несущего слоя основания можно использовать супесь пылеватую а для свайного фундамента – суглинок.
Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования
Среднее давление под подошвой фундамента принимаем равным расчетному сопротивлению несущего слоя:
Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине z от подошвы фундамента:
То же на уровне подошвы фундамента:
Дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента:
hi = 04 x b = 04 x 1 = 04 м
Элементарные осадки фундамента:
Осадка основания фундамента:
Осадка фундамента 462 см меньше предельной осадки фундаментов зданий с железобетонным каркасом su=8см.
Определение несущей способности основания
Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления определяется по формуле:
Приведенные длину и ширину фундамента принимаем:
Безразмерные коэффициенты несущей способности (φI=20°):
Nγ = 288 Nq = 640 Nc = 1484
Коэффициенты формы фундамента:
Расчетное значение удельного веса грунта находящегося в пределах возможной призмы выпирания (Hc=782 м) нижевыше подошвы фундамента:
- для супеси: γ = 164 кНм3 γsb = 84 кНм3
- для суглинка: γ = 155 кНм3 γsb = 74 кНм3
Глубина заложения фундамента d = 144 м
Удельное сцепление грунта CI = 6 кПа
Подставив все значения в формулу для определения несущей способности получим:

грунты_вар16.dwg

Место строительства - Санкт Петербург
- насыпной грунт - супесь со строительным мусором
- песок мелкозернистый пылеватый
- супесь легкая пылеватая с растительными остатками
- суглинок тяжелый с включенияем гравия и гальки
Условные обозначения
- уровень грунтовых вод
Схема распределения вертикальных напряжений в линейно деформируемом полупространстве
Песок средней крупности i0
- для расчета по несущей способности: γI = 17
φI = 32°; - для расчета по деформации: γII = 20
Супесь легкая пылеватая с растительными остатками i0
- для расчета по несущей способности: γI = 16
сI = 6 кПа; - для расчета по деформации: γII = 19
Суглинок тяжелый с включением гравия и гальки i0
- для расчета по несущей способности: γI = 15
сI = 15 кПа; - для расчета по деформации: γII = 18
Эпюра расчетных сопротивлений слоев грунта