РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

 

Выполнил:

ст. гр. ПГС-52с

Горбан А.С.

Проверил:

Ересько Е.Г.

 

Одесса 2010

 

Вариант №4

 

Наименование грунта. Характеристики		Суглинок лессовидный	Супесь лессовая	Суглинок лессовидный
1		2	3	4
Мощность слоя, h(м)		3,2	4,2	4,3
γs, кН/м3		26,9	26,9	26,7
γ, кН/м3		17,9	17,1	17,9
W		0,19	0,18	0,17
E/Esat, МПа		8/3,5	7,7/3,5	8/2,4
Psl, кПа		120	80	70
εsl при σzg, кПа	50	0,006	0,005	0,007
	150	0,022	0,024	0,023
	250	0,031	0,032	0,030
φ, град		20	20	18
с, кПа		20	20	19

 

Определение типа грунтовых условий по просадочности:

 

γ_di = γ_di / 1+w_i , кН/м³

γ_d1=17,9/(1+0,19) = 15.04 кН/м³;

γ_d2 = 17,1/(1+0,18) = 14.49 кН/м³;

γ_d3 = 17,9/(1+0,17) = 15.3 кН/м³;

n = 1-γ_d / γ_s

n₁ = 1- 15,04/26,9 = 0,44;

n₂ = 1- 14,49/26,9 = 0,46;

n₃ = 1- 15,3/26,7 = 0,427;

 

1. Определение удельного веса грунтов в водонасыщенном состоянии:

 

γ_{sat i} = γ_di + S_r × n × γ_w , кН/м³

где γ_w =10 кН/м³;

 

S_r = 0,8 – для суглинок;

S_r = 0,85 – для супеси;

γ_{sat 1} =15,04+0,8×0,44×10=18,56 кН/м³;

γ_{sat 2} =14,49+0,85×0,46×10=18,4 кН/м³;

γ_{sat 3} =15,3+0,8×0,427×10=18,716 кН/м³;

 

2. Определяем ординаты эпюры напряжений от собственного веса грунта на отметке подошвы каждого слоя:

 

σ_{zg i} = ∑ γ_{sat i}× h _i , кПа

σ_{zg i} =18,56×3,2=59,392 кПа;

σ_{zg i} =59,392+18,4×4,2=136,672 кПа;

σ_{zg i} =136,672+18,716×4,3=217,151 кПа;

 

3. Строим эпюру напряжений σ_zg

 

 

4. На схеме строим эпюры начального просадочного давления P_sl

Грунт считается просадочным от собственного веса в пределах участка толщиной h_{sl i,} где выполняется условие: P_sl < σ_zg

5. В пределах каждого просадочного слоя h_{sl i} определяется среднее напряжение σ_{z sl i} :

 

σ_{z sl 2}=(80+136.672)/2=98.03 кПа;

σ_{z sl 3}=(136.672+217.151)/2=176.91 кПа;

 

6. Строим графики зависимости ε_sl = f (σ_zg)

 

 

 

По графику определяем значение ε_{sl i}, соответствующее σ_{z sl i}

7. Определяем просадку грунта от собственного веса:

 

S _{sl i g} =∑ ε_{sl i}× h_{sl i};

S _{sl 2 g} = 0.0136× 3.08=0.042м;

S _{sl 3 g} = 0.0249× 4.3=0.107м; S _{sl g} = 0.149м

 

Вывод: так как S _{sl g} = 14.9см > 5см, следовательно заданные грунты относятся к II типу по просадочности.

 

№2

Расчет фундаментов на просадочных грунтах.

 

b×l=1,8×2,7м; d=1,8м; N=780kN;

 

1.Определение напряжения от собственного веса грунта на отметке подошвы фундамента:

 

σ_{zg 0} = γ × d, кПа

 σ_{zg 0}=17,9×1,8=32,22 кПа

 

2. Определение среднего давления под подошвой фундамента:

 

Р = (N/b×l) + d× γ , кПа

Р =(780/1,8×2,7)+1,8×20=196,5 кПа

 

3. Определение допустимых напряжений от внешнего давления на отметке подошвы фундамента:

 

σ_{zр 0} = Р - σ_{zg 0}, кПа

σ_{zр 0} =196,5-32,22=164,28 кПа

 

 

4.Толщину грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои, толщиной h _i = 0,4× b

 

h _i=0,4×1,8=0,72м

 

5. Допустимые напряжения на границе элементарных слоев определяются по формуле:

 

σ_zр= α×σ_{zр 0} , где α (η,ξ) по табл.

 

6. Определяем осадку по методу послойного суммирования:

 

S= β ∑ (σ_{zр i} × h_i) / Е _i ,

 

где β=0,8

 

ξ	z i, см	α	σzр, кПа	σzр i, кПа	h i, см	Е i, кПа	S i, см
0	0	1.000	164.28	152.21	72	3500	2.5
0.8	0.72	0.853	140.13
				114.75	72		1.89
1.6	1.44	0.544	89.37
				72.37	72		1.19
2.4	2.16	0.337	55.36
				45.75	72		0.75
3.2	2.88	0.22	36.14
				30.64	72		0.5
4.0	3.6	0.153	25.13
				20.54	72		0.34
4.8	4.32	0.097	15.94
				15.37	72		0.25
5.6	5.04	0.09	14.79
				12.82	72		0.21
6.4	5.76	0.066	10.84
				9.69	-	-	-
7.2	6.48	0.052	8.54
				7.8	-	-	-
8.0	7.2	0.043	7.06
				6.41	-	-	-
8.8	7.92	0.035	5.75
				5.34	-	-	-
9.6	8.64	0.03	4.93
				4.77	-	-	-
10.4	9.36	0.026	4.6
				4.19	-	-	-
11.2	10.08	0.023	3.78
				3.45	-	-	-
12.0	10.8	0.019	3.12

 

7.Определяем осадку фундамента: S_ф=∑S_i=7.63см

 

7.1 На схеме строим суммарную эпюру напряжений: σ_z= σ_zр+ σ_zg

7.2 На схеме строим эпюру начального просадочного давления P_{sl i}

7.3 Определяем среднее напряжение σ_{z sl i} в каждом проседающем слое:

 

σ_{z sl 1}=(192.68+142.45)/2=167.57 кПа;

σ_{z sl 2}=(142.45+148.35)/2=145.4 кПа;

σ_{z sl 3}=(148.35+217.0)/2=182.68 кПа;

 

8. Определяем просадку фундамента:

9. S_{sl i р}=∑ h_{sl i}×ε_{sl i}×к _{sl i} ,

где ε_{sl i} f (σ_{z sl i});

 

ε_{sl 1}=0.02358; ε_{sl 2}=0.02313; ε_{sl 3}=0.02529;

к _{sl i} =0,5+1,5(P- P_{sl i}) / P₀; P₀=100 кПа;

к _{sl 1} =0,5+1,5(196.5- 120) / 100=1.648;

к _{sl 2} =0,5+1,5(196.5- 80) / 100=2.248;

к _{sl 3} =0,5+1,5(196.5-70) / 100=2.398;

S_{sl 1 р}=1.4×0.02358×1.648=0.054 м;

S_{sl 2 р}=4.2×0.02313×2.248=0.218 м; S_{sl р}=0.533 м;

S_{sl 3 р}=4.3×0.02529×2.398=0.261 м;

 

10. Определяем суммарную деформацию основания:

 

S= S_ф +S_{sl р} ;

S= 7.63+53.3=60.93см > S_{max, u} =8см;

 

Вывод: устройство данного вида фундамента при заданных геологических условиях невозможно.

 

№3