Оценка грунтовых условий строительной площадки

Введение

Цель данного курсового проекта – проектирование и расчет фундаментов здания монтажного цеха. Несущими конструкциями в основной части здания в осях А-В являются металлические колонны, шаг 6 м, пролет фермы 23 м, ограждающие конструкции – самонесущие кирпичные стены толщиной 300 мм, в осях В-Д несущие конструкции – кирпичные стены толщиной 510 мм и железобетонные колонны сечением 400х400 мм.

Размеры части здания в осях А-В – 42х23 м. В осях В-Д – 9х19,3 м.

Здание без подвала. Отметка пола первого этажа 0,000, отметка планировки грунта -0,200.

Также известны инженерно-геологические условия, физические характеристики грунтов.

В ходе разработки курсового проекта проведена оценка инженерно - геологических условий и свойств грунтов с определением расчетного сопротивления грунтов основания, а также оценка характера нагрузок и конструктивных особенностей здания.

В курсовом проекте расчету и сравнению по стоимости подлежат два варианта типов фундамента: на естественном основании и свайный.

Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, расчет размеров и выбор вариантов фундаментов, расчет оснований по деформациям, расчет осадки.

Для разработки свайных фундаментов: выбор типа, глубины заложения ростверка, определение расчетной нагрузки на сваю, определение количества свай, расчет размеров ростверков, расчеты свайных фундаментов по предельным состояниям.

Оценка грунтовых условий строительной площадки

Геологические условия, соответствующие варианту 02 выбираем из методических указаний.

Рисунок 1.1 – Грунтовые условия строительной площадки

Таблица 1.1 – Характеристики физико-механических свойств грунтов

Номер грунта	Наименование грунта	Для расчета по деформациям	Удельный вес частиц грунта γs, кН/ м3	Влажность ωL	Модуль деформации Е, мПа	Влажность на границе текучести	Влажность на границе раскатывания ωр	Коэффициент Пористости е	Показатель текучести JL	Степень влажности Sr
Удельный вес gII , Кн/м3	Угол внутреннего трения φII , град	Сцепление СII, кПа
	Суглинок	18,0			26,8	0,32		0,37	0,23	0,97	0,55	0,88
	Песок средней крупности	20,1		-	26,4	0,22		-	-	0,61	-	0,95

Насыпной слой (суглинок, перелопаченный с торфом), а также наблюдающиеся по краям строительной площадки торфяные грунты не могут служить основанием, т.к. характеризуются большой сжимаемостью. Кроме того, в торфе могут возникнуть среды, агрессивные по отношению к материалам, из которых устроены подземные конструкции здания. Поэтому при контакте поверхностей конструкция фундаментов с торфяными грунтами потребуется их обработка защитными составами.

Поскольку поверхность по длине здания имеет уклон, перед производством работ потребуется планировка территории.

Грунт 2-го слоя - суглинок серый пылеватый с линзами песка, мощность 8 м. е = 0,97, J_L = 0,55, Е=8МПа. Суглинок мягкопластичной консистенции, сильно сжимаемый, условное расчетное (давление) сопротивление: по табл. 5 методических указаний [1] R₀ = 152 кПа (по интерполяции).

Грунт 3-го слоя – песок средней крупности. Мощность слоя более 3 м, е =0,61, S_r = 0,95, Е=41 МПа. Песок водонасыщенный, средней плотности, мало сжимаемый, условное расчетное (давление) сопротивление: R₀ = 400 кПа.

Рисунок 1.2 – Планировка поверхности

Построим эпюру изменения R₀ по глубине Н по центральной скважине.

Рисунок 1.3 – Эпюра изменения R₀ по глубине Н

Вывод: Таким образом, грунт второго слоя, обладает сильной сжимаемостью, что может вызвать достаточно большую осадку здания, грунт третьего слоя обладают крайне малой сжимаемостью и значительной прочностью, и будет хорошим основанием. В качестве несущего слоя для фундаментов на естественном основании может служить суглинок, однако требуется расчет осадки, чтобы убедится, что грунт выдержит приложенные нагрузки; для свайных фундаментов – песок средней крупности. Уровень грунтовых вод расположен на небольшой глубине 1,5 м, поэтому потребуются работы по водоотливу.