Климатические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки

Оглавление

Библиографический список. 32 
 
 

Введение

     Цель  данной курсовой работы – проектирование и расчет фундаментов для жилого 7 этажного здания с несущими продольными стенами из кирпича. Толщина наружных стен: верхних этажей 51 см, пяти нижних этажей 64 см, толщина внутренних стен 38 см. Перекрытия – сборный железобетонный многопустотный настил. Крыша односкатная совмещенная из сборного железобетонного настила. Размеры в плане 12х75,6м.

     Здание  имеет подвал в осях 5-9. Отметка пола подвала – 2,20 м. Отметка пола первого этажа 0,00 м на 1,20 м выше отметки спланированной  поверхности земли.

Место строительства – г. Находка. Заданы отметка природного рельефа – 142,1 м, отметка планировки – 141,8 м и отметка уровня грунтовых вод – 137,1 м.

   Также  известны инженерно-геологические  условия, физические характеристики грунтов и их гранулометрический состав.

   В ходе разработки в курсовой работе необходимо рассчитать два типа фундаментов: мелкого заложения и свайный.

   В курсовой работе производятся расчеты: определение физико-механических свойств грунтов, оценка грунтовых условий строительной площадки. Для фундаментов мелкого заложения проводятся расчеты: выбор вариантов фундаментов и расчет размеров, расчет оснований по деформациям, расчет осадки. Для свайных фундаментов: выбор вариантов свай, габаритов и их шаг, проверка несущей способности свай (I п.с.), расчет условного свайного фундамента (II п.с.). 
 
 
 
 
 
 
 

1. Оценка климатических, инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки.

1.1 Определение наименования грунтов по ГОСТ 25100-95.

    Для каждого слоя грунта устанавливают характеристики физического состояния: влажность w, плотность, плотность твердых частиц грунта удельный вес грунта, коэффициент пористости е, коэффициент водонасыщености (степень влажности),   влажность на границе текучести w_L, и границе раскатывания w_p, число пластичности Iр , и показатель текучести I_L.

    Вычисление  производится по следующим формулам:

  

           (1)

  

           (2)

  

    (3)

  

             (4)

Таблица 1

Инженерно-геологические  условия

1-слой: растительный, не классифицируется.

2-слой: глинистый

    класс – природные дисперсные грунты  
         группа - связные

    подгруппа - осадочные

    тип- определяется по числу пластичности:

- глина, так как 17 ≤ Iр ≤ 27 включительно; разновидность – определяется по показателю текучести:

- глина тугопластичная, так как 0,25 ≤ I_L ≤ 0,50 включительно.

коэффициент пористости:

Вывод: грунт второго слоя глина тугопластичная.

3-слой: глинистый

    класс – природные дисперсные грунты  
         группа - связные

    подгруппа - осадочные

    тип- определяется по числу пластичности:

- суглинок, так как 7 ≤ Iр ≤ 17 включительно; разновидность – определяется по показателю текучести:

- суглинок мягкопластичный, так как 0,5 ≤ I_L ≤ 0,75 включительно.

коэффициент пористости:

Вывод: грунт третьего слоя суглинок мягпластичный.

4-слой: песчаный

    класс – природные дисперсные грунты  
         группа - несвязные

    подгруппа - осадочный

    тип- минеральные силикатные

    По  гранулированному составу: Песок - крупный

    вид – определяется по коэффициенту пористости:

- песок плотный, т.к е ≤0,55.

    разновидность – определяется по степени влажности:

     - насыщенный водой

    Вывод: грунт четвертого слоя песок крупный, плотный, насыщенный водой.

1.2 Определение физико-механических  свойств грунтов по 

СНиП 2.02.01-83*.

Таблица 2

Физико-механические характеристики грунтов

1.3 Оценка влияния грунтовых вод  на выбор типа и конструкции  фундамента.

 

    Грунтовые воды протекают в толще четвертого слоя, который представляет собой песок крупный, плотный, насыщенный водой. Уровень грунтовых вод проходит на отметке W_L = 137,1 м. Расстояние  от  поверхности до  воды  d_w = 141,8 – 137,1 = 4,7 м. Подземная часть здания не доходит до грунтовых вод более чем на 1м, поэтому их влияние на конструкции не учитывается.

1.4 Нормативная  глубина сезонного промерзания  грунтов.

 

    На  глубину заложения фундамента влияют основные климатические факторы, такие  как промерзание - оттаивание грунтов. Глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается в зависимости от их вида. В таких грунтах, где при промерзании наблюдается морозное пучение - увеличение объема, нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.

    Нормативная глубина сезонного промерзания  грунта принимается - равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов на открытой, оголённой от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

    Нормативную глубину сезонного промерзания  грунта d_fn м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений»:

    

  (5) 

где M_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства; d₀   -   величина, принимаемая равной 0,23 м для суглинков и глин. 

Место строительства  г. Находка  Приморского края.

Зимние температуры  в холодные месяцы равны, ^оС.

        I          II       III    XI      XII

      -12,8   -9,3  -2,9  -1,3  -9,4

    

1.5 Описание геологического разреза.  Оценка грунтовых условий строительной площадки. Выбор вариантов фундаментов.

 

    Строительная  площадка имеет спокойный рельеф с абсолютной отметкой 141,8 м. Грунты имеют слоистое напластование с выдержанным залеганием слоев. Наблюдается согласное залегание пластов с малым уклоном (i = l-2%).

    С поверхности залегает растителный слой мощностью 0,3 м.

    Под ним залегает слой глина тугопластичная, мощностью 1,5 м.

    Глина подстилается суглинком мягпластичным, мощностью 2,1 м.

    Песок крупный, плотный, насыщенный водой, мощностью 10,8 м.

    Грунтовые воды залегают на абсолютной отметке  137,1 м т.е. на глубине 5,9 м от поверхности, и принадлежат к четвертому слою, что не будет влиять на устройство оснований и фундаментов.

    Послойная оценка грунтов:

    1-слой - растителный - не может служить естественным основанием.

    2-слой - глина тугопластичная. Модуль деформации Е = 13,5 МПа указывает на то, что данный слой является средним естественным основанием.

    3-слой – суглинок мягкопластичный. По модулю деформации Е = 9,2 МПа среднесжимаемый и может служить средним естественным основанием.

    4-слой  – песок крупный, плотный, насыщенный водой.  По модулю деформации

Е = 41 МПа, малосжимаемый, надежное естественное основание.

    Проектируемые фундаменты, как с подвалом, так  и без него, попадают во второй слой, поэтому нет необходимости учитывать разность осадок фундаментов в разных частях зданий.

    Слой  на который опираются все фундаменты (второй) является средним естественным основанием, поэтому нет необходимости проведения мероприятий по его укреплению.

    Грунтовые воды проходят ниже отметки промерзания грунта на 4,53 метра, поэтому нет опасности усиления морозного пучения.

1.6 Посадка  здания, назначения плановых и  высотных привязок.

    За  отметку планировки принимаем спланированную отметку поверхности земли с абсолютной отметкой 141,8 м, что соответствует относительной отметке -1,2 м.