Проектирование фундамента здания вокзала без каркаса
1. Исходные данные. Оценка инженерно-геологических условий площадки
1.1 Назначение и конструктивные особенности подземной части здания
Проектируемым зданием является вокзал без каркаса высотой 20 м. Несущими конструкциями являются блоки ленточных фундаментов, расположенные по осям А-Д с шагом 6 м. В осях А-Д здания имеется подвал с отметкой пола - 2,2 м. Наружные стены к
ирпичные толщиной 510 мм. Фундамент воспринимает нагрузку от стен и колонн здания и передает ее на основание.
Нагрузки и воздействия на основание определяются суммированием усилий, действующих в сечении по обрезу фундамента, и соответствующих усилий, возникающих от собственного веса фундамента, веса грунтов на уступах фундамента.
1.2 Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрологические условия
Оценка инженерно-геологических условий начинается с анализа напластования грунтов (наименование грунтов, условия залегания, мощность, наличие и глубина залегания подземных вод). Для этого в соответствии с исходными данными, приведенными в приложении к заданию на курсовое проектирование, строим геологический разрез (см. рис. 1).
Отметка 0,000 соответствует отметке 140,000 м на местности. нормативная глубина промерзания грунта в районе строительства – 1,9 м. Подземные воды замечены на отметке 139,3 м.
Площадка района строительства сложена следующими грунтами:
1 слой – почвенный мощностью h1 = 0,2 м; |
2 слой – песок крупный h2 = 1,0 м; |
3 слой – песок гравелистый h3 = 2,0 м; |
4 слой – суглинок мощностью h4 = 2,0 м; |
5 слой – глина мощностью h5 = 2,0 м; |
6 слой – песок мелкий мощностью h6 = 3,0 м; |
Для количественной оценки прочностных и деформационных свойств грунтов площадки вычисляем производные характеристики физических свойств: 1) для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень влажности; 2) для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности.
Результаты вычислений производственных характеристик физических свойств грунтов сводим в таблицу 2.
1.3 Строительная классификация грунтов площадки
Слой 1. Почвенный слой мощностью h1 = 0.2 м.
Слой 2. Песок крупный h2 = 1.0 м.
Коэффициент пористости грунта определяем по формуле:
- плотность частиц грунта, г / см3;
- плотность грунта, г / см3;
W – природная влажность, доли единицы.
Вид песчаного грунта по плотности сложения устанавливаем по коэффициенту пористости: → песок средней плотности.
Степень влажности грунта определяем по формуле:
где - плотность воды; г/ см3.
Слой 3. Песок гравелистый мощностью h3 = 2.0 м.
Слой 4. Суглинок мощностью h4 = 2.0 м.
Число пластичности грунта определяем по формуле:
- влажность на границе текучести, % ;
- влажность на границе раскатывания, %;
Показатель текучести грунта определяем по формуле:
Слой 5. Глина мощностью h5 = 2.0 м.
Число пластичности грунта определяем по формуле:
- влажность на границе текучести, % ;
- влажность на границе раскатывания, %;
Показатель текучести грунта определяем по формуле:
Слой 6. Песок мелкий мощностью h6 = 3.0 м.
Для песчаных грунтов устанавливаем вид по плотности сложения в зависимости от коэффициента пористости и разновидность в зависимости от степени влажности.
Для пылевато-глинистых грунтов в зависимости от показателя текучести определяем разновидность пылевато-глинистого грунта.
По значениям характеристик физических свойств грунтов, определяющих их тип и разновидность, выписываем из соответствующих таблиц СНБ значения угла внутреннего трения , удельного сцепления , модуля деформации и расчётного сопротивления грунта .
В целях наглядного представления о строительных свойствах грунтов площадки классификационные показатели сводим в таблицу 2.
1.4 Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания
По характеристикам механических свойств грунтов () и значению расчетного сопротивления можно судить о несущей способности, деформативности грунта и возможности использования его в качестве основания фундамента. Явными для этой цели служат модуль деформации и расчетное сопротивление .