КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
ОЦЕНКА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
И ОСАДКИ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ
Методические указания к выполнению курсовой работы
по дисциплине «Механика грунтов»
Составители: А.К. Туякова, В.Н. Шестаков
Омск
Издательство СибАДИ
УДК 552.9
ББК 38.581.1
Рецензент канд. техн. наук, доцент И.М. Ивасюк (СибАДИ)
Работа одобрена научно-методическим советом направления «Строительство» Инженерно-строительного института в качестве методических указаний для выполнения курсовой работы.
Определение несущей способности и осадки грунтового основания: методические указания к курсовой работе по механике грунтов/ сост.: А.К. Туякова, В.Н. Шестаков – Омск: СибАДИ, 2014.- 26 с.
Предназначены для использования при выполнении курсовой работы по механике грунтов студентами, обучающихся по направлению «Строительство» профилей Инженерно-строительного института и заочного факультета. Составлены в соответствии с действующими нормами проектирования и учебной программой.
Табл. 16. Ил. 2. Библиогр.: 5назв.
© ФГБОУ ВПО «СибАДИ», 2014
Оглавление
| Введение…………………………………………………………...
|
| | 1.
| Варианты исходных данных……………………...………….
|
| | 2.
| Оценка грунтов основания…..……………………………...
|
| | 3.
| Определение несущей способности основания.....................
|
| | 4.
| Определение конечной осадки основания
|
| | 5.
| Определение осадки основания во времени...........................
|
| |
| Библиографический список.....................................................
|
| |
| Приложение 1............................................................................
|
| |
| Приложение 2............................................................................
|
| |
| Приложение 3............................................................................
|
| |
| Приложение 4............................................................................
|
| |
| Приложение 5…………………………………………………
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Курсовая работа по дисциплине «Механика грунтов», выполняется студентами направления «Строительство» профилей подготовки Инженерно-строительного института.
Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по дисциплине «Механика грунтов», необходимых при изучении дисциплины «Основания и фундаменты».
В работе необходимо построить инженерно-геологический разрез, определить несущую способность основания, рассчитать осадку основания, определить осадку грунта во времени.
Работа состоит из пояснительной записки и четырёх рисунков формата А4, включающих: инженерно-геологический разрез (пример построения приведен в [2]), две схемы к расчету осадки фундаментов, расположенным по осям скважин С-1, С-2 (рис. 1), график консолидации (рис. 2). 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 приведены варианты отметок слоёв инженерно-геологических элементов (ИГЭ) грунтового основания по двум скважинам, пробуренных до 12 м, и уровня подземных вод (УПВ). Расстояние между скважинами L=10 м. Оси скважин совмещены с вертикальными осями прямоугольных фундаментов. За нулевую отметку условно принята отметка дневной поверхности грунта.
Таблица 1
Отметки слоёв ИГЭ и УПВ по вариантам
| №
варианта
| Скважина №1 (С-1)
| Скважина №2 (С-2)
| УПВ
| | Подошва ИГЭ-1, м
| Подошва ИГЭ-2, м
| Подошва ИГЭ-1, м
| Подошва ИГЭ-2, м
| | 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| |
| -2,5
| -6,8
| -2,8
| -6,5
| -3,1
| |
| -1,5
| -5,0
| -2,5
| -5,8
| -2,6
| |
| -2,2
| -6,6
| -2,0
| -6,2
| -2,8
| |
| -1,8
| -4,8
| -2,2
| -5,4
| -2,5
| |
| -1,6
| -6,4
| -2,1
| -5,6
| -2,7
| |
| -2,6
| -7,2
| -2,8
| -6,8
| -3,2
| |
| -2,1
| -6,1
| -2,4
| -5,9
| -2,9
| Окончание табл. 1
|
|
|
|
|
|
| |
| -1,9
| -5,7
| -2,5
| -6,1
| -3,3
| |
| -2,0
| -6,8
| -2,3
| -6,2
| -3,0
| |
| -2,4
| -6,4
| -2,8
| -5,6
| -3,5
| |
| -2,3
| -5,8
| -2,7
| -5,2
| -3,2
|
Таблица 2
Варианты физико-механических характеристик грунтов по скважине №1
| № варианта
| № ИГЭ
| Разновидности
грунтов
| Плотность ρ, т/м3
| Плотность частиц
грунта rs, т/м3
| Влажность, %
| Модуль дефор-мации E, МПа
| Угол внутреннего
трения jI, град
| Удельное сцепление сI, кПа
| Коэффициент фильтрации Кф, м/сут
| | Природная W
| на границе ра-скатывания WP
| на границе текучести WL
| |
|
| Супесь
Суглинок
Глина
| 1,98
2,00
1,98
| 2,66
2,68
2,73
|
|
|
| 11,0
7,0
15,0
|
|
| 0,5
0,02
0,003
| |
|
| Суглинок
Супесь
Суглинок
| 1,96
2,05
1,94
| 2,68
2,66
2,68
|
|
|
|
7,5
|
|
| 0,08
0,3
0,04
| |
|
| Суглинок
Супесь
Глина
| 1,85
1,95
1,97
| 2,66
2,68
2,73
|
|
|
| 8,0
12,0
7,0
|
|
| 0,08
0,2
0,004
| |
|
| Суглинок
Глина
Песок ср.
| 1,98
1,83
1,94
| 2,68
2,73
2,65
|
|
-
|
-
|
7,0
20,0
|
7,0
|
-
| 0,06
0,007
| |
|
| Суглинок
Песок мел
Глина
| 1,96
1,91
2,00
| 2,69
2,71
2,73
|
|
-
|
-
|
6,5
|
|
-
| 0,03
0,004
| |
|
| Супесь
Супесь
Суглинок
| 1,96
1,94
1,97
| 2,66
2,66
2,68
|
|
|
| 6,5
7,0
|
|
| 0,3
0,2
0,07
| |
|
| Супесь
Суглинок
Глина
| 1,97
2,03
1,97
| 2,66
2,68
2,73
|
|
|
|
|
|
| 0,2
0,06
0,005
| |
|
| Суглинок
Песок кр.
Глина
| 2,03
2,06
2,00
| 2,68
2,65
2,73
|
|
-
|
-
|
6,5
|
|
-
| 0,04
0,006
| |
|
| Супесь
Суглинок
Глина
| 1,98
1,97
1,79
| 2,66
2,68
2,73
|
|
|
| 6,5
7,0
|
|
| 0,4
0,03
0,009
| |
|
| Супесь
Глина
Песок мел.
| 1,93
2,06
2,00
| 2,66
2,73
2,68
|
|
-
|
-
| 6,8
7,0
|
|
-
| 0,3
0,007
| |
|
| Суглинок
Суглинок
Глина
| 1,94
1,91
2,04
| 2,68
2,68
2,73
|
|
|
| 5,8
6,2
|
|
| 0,04
0,02
0,008
|
Таблица 3
Варианты физико-механических характеристик грунтов по скважине №2
| № варианта
| № ИГЭ
| Разновидности
грунтов
| Плотность ρ, т/м3
| Плотность частиц
грунта rs, т/м3
| Влажность, %
| Модуль дефор-мации E, МПа
| Угол внутреннего
трения jI, град
| Удельное сцепление сI, кПа
| Коэффициент фильтрации, м/сут
| | Природная, W
| на границе ра-скатывания WP
| на границе текучести, WL
| |
|
| Супесь
Суглинок
Песок мел
| 1,98
2,00
1,95
| 2,66
2,68
2,65
|
|
-
|
-
|
11,0
7,0
|
|
-
| 0,5
0,02
| |
|
| Суглинок
Супесь
Глина
| 1,96
2,05
1,98
| 2,68
2,66
2,73
|
|
|
|
7,5
|
|
| 0,08
0,3
0,004
| |
|
| Суглинок
Супесь
Песок ср.
| 1,85
1,95
1,87
| 2,66
2,68
2,64
|
|
-
|
-
| 8,0
6,0
15.0
|
|
-
| 0,08
0,2
| |
|
| Суглинок
Глина
Глина
| 1,98
1,83
1,84
| 2,68
2,73
2,68
|
|
|
|
7,0
18,0
|
7,0
|
| 0,06
0,007
0,04
| |
|
| Суглинок
Глина
Песок кр.
| 1,96
2,00
1,94
| 2,69
2,73
2,64
|
|
-
|
-
|
6,5
|
|
-
| 0,03
0,004
| |
|
| Супесь
Глина
Суглинок
| 1,96
1,84
1,97
| 2,66
2,72
2,68
|
|
|
|
6,5
|
|
| 0,3
0,002
0,07
| |
|
| Супесь
Суглинок
Песок мел
| 1,97
2,03
1,95
| 2,66
2,68
2,65
|
|
-
|
-
|
6,7
|
|
-
| 0,2
0,06
| |
|
| Суглинок
Песок ср.
Супесь
| 2,03
2,06
1,98
| 2,68
2,65
2,67
|
|
-
|
-
|
|
|
-
| 0,04
0,5
| |
|
| Супесь
Суглинок
Песок кр.
| 1,98
1,97
1,97
| 2,66
2,68
2,64
|
|
-
|
-
| 6,2
7,0
|
|
-
| 0,4
0,03
| |
|
| Супесь
Глина
Суглинок
| 1,93
2,06
2,05
| 2,66
2,73
2,68
|
|
|
| 6,8
7,0
|
|
| 0,3
0,007
0,03
| |
|
| Суглинок
Суглинок
Песок мел
| 1,94
1,91
1,98
| 2,68
2,68
2,65
|
|
-
|
-
| 5,8
6,2
|
|
-
| 0,04
0,02
| Варианты физико-механических характеристик ИГЭ основания приведены в табл. 2,3, а размеры фундаментов и нагрузок на них в табл. 4.
Таблица 4
Варианты размеров и нагрузок на фундаменты
| №
варианта
| Размеры фундаментов, м
| Вертикальная нагрузка на уровне подошвы фундаментов N, кН
| | Длина l
| Ширина b
| Глубина заложения d
| |
| 4,0
| 2,5
| 1,8
|
| |
| 3,0
| 2,8
| 2,0
|
| |
| 3,5
| 2,8
| 2,2
|
| |
| 5,0
| 4,0
| 2,5
|
| |
| 4,0
| 3,0
| 2,3
|
| |
| 5,5
| 3,5
| 2,4
|
| |
| 5,2
| 3,0
| 1,9
|
| |
| 3,0
| 2,5
| 1,8
|
| |
| 4,5
| 3,5
| 2,2
|
| |
| 6,0
| 4,0
| 2,0
|
| |
| 3,2
| 2,8
| 2,1
|
| |
| 3,5
| 3,0
| 1,7
|
|
На основании табл. 1,2 и 3 необходимо построить инженерно-геологический разрез на миллиметровой бумаге формата А4 в масштабе 1:100. Методика построения разреза приведена во втором разделе [2]. К разрезу необходимо дать краткое описание инженерно-геологических условий строительной площадки.
ОЦЕНКА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
По данным табл. 2,3 для грунта каждого ИГЭ основания вычисляются и сводятся в табл. 5:
- удельный вес грунта, кН/м3,
, (1)
где g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2);
- удельный вес частиц грунта, кН/м3,
, (2)
- коэффициент пористости
(3)
- удельный вес грунта во взвешенном состоянии, кН/м3,
, (4)
где – плотность воды ( =1,0 т/м3).
Для глинистого грунта (супеси, суглинка и глины) каждого ИГЭ определяют:
- число пластичности
; (5)
- показатель текучести
. (6)
На основании ГОСТ 25100 [3] по значениям и уточняют разновидность глинистого грунта (табл. П.2.1, П.2.2). Для глин и суглинков в твердом и полутвердом состоянии удельный вес грунта во взвешенном состоянии gв не определяют, т.к. эти грунты считаются водонепроницаемыми.
Таблица 5
|