Основания и фундаменты

Курсовая по фундаментам: поясниловка с чертежами ( формат А1); специальность ПГС,2-4 курс; подбор фундаментов и расчет по каждому варианту фундамента. ...

Содержание
1. Исходные данные ………………………………………………………………...3
2. Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки ………..5
3. Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании ………………………………………………………...........................8
3.1 Определение глубины заложения подошвы фундамента …………………8
3.2 Определение размеров подошвы ленточного фундамента …….…………9
3.3 Определение расчетного сопротивления грунта онования …….………..10
3.4 Расчет осадки фундамента …….…………………………………….….…12
4. Проектирование свайных фундаментов ……………………………………….15
4.1 Назначение размеров ростверка и глубины его заложения ……………...15
4.2 Расчет осадки свайного фундамента ………………………………….…...15
5. Технико-экономическое сравнение вариантов …………………………….…18
6. Технология производства работ …………………………….………………...19
Библиографический список ……………………………………………………….2

Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки
Целью анализа инженерно-геологических условий площадки строительства является выбор несущего слоя естественного основания или типа искусственного основания по физико-механическим характеристикам грунтов, определяемым расчетным путем или по нормативным документам.

18
16,36
17,14
17,2
15,64
16,38
8000
2
Суглинок мягкопластичный
20
15,38
18,18
19
17,27
18,1
18,5
16,82
17,62
10000
3
Глина мягкопластичная
39
30
35,45
16
14,55
15,24
18,4
16,73
17,52
12000
Проанализировав геологическое строение грунтов, делаем вывод, что основание относится к третьему типу: в пределах верхней части активной толщи залегают слабые грунты, которые подстилаются надежными грунтами.
В качестве возможных решений фундаментов могут быть рассмотрены:
- фундаменты мелкого заложения;
- свайные фундаменты.
3. Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании
3.1 Определение глубины заложения подошвы фундамента
Глубина заложения фундамента определяется с учетом следующих факторов:
а) климатических данных района строительства;
б) инженерно-геологических условий;
в) гидрогеологических условий;
г) конструктивных особенностей здания и сооружения;
д) величины и характера нагрузок на фундаменты.
Климатические особенности района строительства проявляются в глубине промерзания грунтов в зимний период.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:
, (3.1)
где - коэффициент, учитывающий тип грунта основания, (для песков пылеватых );
- безразмерный коэффициент, численно равный сумме среднемесячных отрицательных температур за зимний период в данном районе ().
.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта определяется по формуле:
, (3.2)
где - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый по п.2.28 и таб.1 [2] ().
.
Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:
1. для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 2 [2] (для песков пылеватых глубина заложения от расчетной глубины промерзания не зависит);
2. для внутренних фундаментов – независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.
При учете инженерно-геологических данных в качестве основания используем песок пылевтый (2-й слой). Так как фундамент должен быть заглублен в несущий слой грунта не менее, чем на 10-15 см, то минимальная глубина заложения фундамента, исходя из инженерно-геологических данных:
.
Отметка пола технического подполья проектируемого жилого дома: -1,400. Так как минимальная глубина заложения фундамента должна быть ниже пола подвала не менее, чем на 0,5 м, то исходя из конструктивных особенностей здания:
.
Принимаем минимальную глубину заложения фундамента, исходя из конструктивных особенностей: . Тогда количество фундаментных блоков:
.
Берем 2 основных блока высотой 0,6 м 1 доборный блок высотой 0,3 м. Тогда глубина заложения фундамента:
.
3.2 Определение размеров подошвы ленточного фундамента
Площадь подошвы нагруженного фундамента определяется по формуле:
, (3.3)
где - расчетная нагрузка, приложенная к обрезу фундамента, ;
- расчетное сопротивление грунта основания, ;
- средний удельный вес грунта и материала фундамента, , принимаемый при наличии подвала над уступами равным ;
- глубина заложения фундамента от планировочной отметки, ;
.
При внецентренной нагрузке значение должно быть увеличено на 10-20.
.
Для ленточного фундамента .
Размеры подошвы принимаем кратную 100 мм: .
3.3 Определение расчетного сопротивления грунта основания
Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле:
, (3.4)
где - коэффициенты условия работы, принимаемые по таблице 3 [2] (для песка пылеватого влажного , );
- коэффициент надежности, зависящий от метода исследования характеристик грунта ();
- безразмерные коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения слоя грунта, на который опирается фундамент, принимаемые по таблице 4 [2] ();
- коэффициент, зависящий от ширины подошвы фундамента ( при );
- ширина подошвы фундамента, ();
- усредненные расчетные значения удельного веса грунта, залегающего под и над подошвой фундамента соответственно, ();
- приведенная глубина заложения фундаментов, , определяемая по формуле:
, (3.5)
где - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны технического подполья, ();
- толщина конструкции пола подвала, ();
- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, ();
.
- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, ();
- глубина технического подполья - расстояние от уровня планировки до пола подвала, ().
Определяем ширину подошвы фундамента во втором приближении по формуле:
(3.6)
;
необходимо уточнить значение сопротивления.
;
необходимо уточнить значение сопротивления.
;
принимаем , фактическое сопротивление грунта .
Среднее давление под подошвой фундамента от нормативных нагрузок определяется по формуле:
, (3.7)
где .
;
условие выполняется.
Окончательно принимаем ширину фундамента .
3.4 Расчет осадки фундамента
Осадка фундамента рассчитывается в виде упругого, линейно-деформированного пространства методом послойного суммирования. Расчет ведется согласно приложению 2 [2].
1. Среднее давление под подошвой фундамента: .
2. Вертикальное (природное) напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой определяется по формуле:
, (3.8)
где - плотность грунта, расположенного выше подошвы фундамента, .
.
3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента определяется по формуле:
, (3.9)
.
4. Вся сжимаемая толща разбивается на элементарные слои толщиной:
.
5. Относительная глубина каждого элементарного слоя определяется по формуле:
(3.10)
6. Коэффициент затухания напряжений по глубине определяется по таблице 1 приложения 2 [2] в зависимости от формы подошвы фундамента.
7. Дополнительные вертикальные напряжения в каждом элементарном слое на глубине z от подошвы фундамента определяются по формуле:
(3.11)
8. Бытовые напряжения на уровне каждого элементарного слоя определяются по формуле:
(3.12)
9. Глубина сжимаемой толщи определяется исходя из соотношения величин дополнительных и бытовых напряжений:
(3.13)
10. Осадка каждого элементарного слоя определяется по формуле:
, (3.14)
где - коэффициент , который учитывает возможность частичного бокового расширения грунта ( [2]);
- модуль деформации i-слоя грунта;
- среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента.
Весь расчет сводится в таблицу 4.
Таблица 4 – Расчет осадок
, м
, кПа
, кПа
, кПа
, кПа
, м
1
2
3
4
5
6
7
8
1
199,29
-
30,46
20000
-
0,4
0,3
0,964
192,12
195,71
37,52
20000
0,0028
0,8
0,6
0,817
162,82
177,47
44,58
20000
0,0026
1,2
0,9
0,637
126,95
144,89
51,64
20000
0,0021
1,6
1,2
0,485
96,66
111,81
58,7
20000
0,0016
2,0
1,5
0,371
73,94
85,3
65,76
20000
0,0012
2,4
1,8
0,288
57,4
65,67
72,81
20000
0,0009
2,8
2,1
0,228
45,44
51,42
79,87
20000