Расчет осадки плитного фундамента методом линейно-деформируемого слоя

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

по дисциплине «Механика грунтов»

 

БГТИ (филиал) ГБОУ ВПО ОГУ 270800 ______________

 

Преподаватель

 

__________________Т.А. Овчинникова

«_________»_______________201___ г.

 

 

Студент ______________ПГС группы

 

_

вариант №________________________

 

Нормоконтроль

 

_

«_________»________________201__ г.

 

 

201__ г.

 

Содержание работы

 

Пользуясь результатами вычислений физических и механических характеристик грунтов основания, расчетных сопротивлений грунтов, глубины заложения фундаментов (см. контрольную работу №1) и в соответствии со Сводом правил СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*, определить:

Осадку основания плитного фундамента

1.1 методом линейно-деформируемого слоя

 

Осадку основания столбчатого фундамента под колонну среднего ряда

1.2 методом эквивалентного слоя 1.3 затухание осадки во времени

При внецентренном загружении столбчатого фундамента под колонну

1.4 величину крена здания 1.5 определить несущую способность грунтового основания.

 

2 Исходные данные для расчета:

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ СООРУЖЕНИЙ (номер варианта подбирается по заданию)

Таблица 1

№ п.п.	Данные:	№
	Общая расчетная нагрузка на плитный фундамент N, КН
	Ширина подошвы плитного фундамента, b=l, м	18×18
	Глубина заложения, d,м	1,8
	Нагрузка на фундамент под колонну среднего ряда N, КН
	Ширина подошвы столбчатого фундамента, b=l,м	1,8
	Уровень грунтовых вод, - ¯	-7.5
	Значение эксцентриситета для расчета крена, еl, м	0,29
	Значение эксцентриситета для расчета крена, еb, м
	Класс ответственности здания

 

 

Район строительства__________Волгоград______________

Номера грунтов_____________________76,77,78________________

 

Физические характеристики грунтов и показатели механических свойств (см. т.6 п. 1.2 контрольной работы №1) занесены в сводную ведомость

Сводная ведомость физико-механических свойств грунтов

Таблица 2

№	Характеристики грунтов	Усл. Обоз.	Ед. измер.	Номера слоев
№	№	№
	Мощность слоя	hi	м	5,2	3,0	4,2
	Плотность грунта (природная)	JО	т/м3	2,0	1,92
	Плотность твердых частиц грунта	JО s	т/м3	2,76	2,70	2,74
	Влажность грунта (природная)	ω	%	0,27	0,22	0,34
	Влажность на границе текучести	ωL	%	0,41	0,3	0,52
	Влажность на границе пластичности	ωρ	%	0,21	0,18	0,31
	Плотность сухого грунта (скелета грунта)	JО d	т/м3	1,57	1,57	1,44
	Пористость	n	дол.ед	0,43	0,42	0,47
	Коэффициент пористости	е	дол.ед	0,75	0,72	0,89
	Коэффициент пористости при ω = ωL	еL	дол.ед	0,38	0,81	1,42
	Степень влажности	Sr	дол.ед	1,96	0,73	0,66
	Число пластичности	Jρ	%	0,2	0,12	0,21
	Показатель текучести	JL	дол.ед	0,3	0,3	0,1
	Показатель	Jss	дол.ед	0,16	0,3	0,67
	Удельный вес грунта	γ	кН/м3	19,8	18,82	18,9
	Удельный вес сухого грунта	γd	кН/м3	15,39	15,39	14,11
	Удельный вес твердых частиц грунта	γs	кН/м3	27,05	26,46	26,85
	Удельный вес взвешенного водой грунта	γsb	кН/м3	9,86	9,69	8,97
	Степень неоднородности (песков)	Сu		1,66		4,33
	Высота капиллярного поднятия воды	dcap	см	65,69	102,65	251,47
	Полное наименование грунта			Суглинок тугопластичный,мелкий, средней пористости.	Суглинок текучей мелкий, средней плотности.	Глина тякучая, мелкая, рыхлаяю.
	Удельное сцепление грунта	СI	кПа	2,15	2,15	-
СII
	Угол внутреннего трения	φΙ	град.	18,26	18,26	24,35
φΙΙ
	Модуль деформации	Е	МПа
	Расчетное сопротивление грунтов основания (условное)	Rо	кПа

Расчет осадки плитного фундамента методом линейно-деформируемого слоя

Метод линейно-деформируемого рекомендуется применять в случаях, если:

а) Ширина (диаметр) фундамента b≥10 м и модуль деформации грунтов основания E≥10 МПа

b) В пределах сжимаемой толщи H_c, мощность которой находится по методу послойного суммирования, залегает практически несжимаемый грунт с модулем деформации E≥50 МПа.

При большеразмерных фундаментах (случай а) мощность сжимаемой толщи определяют по эмпирической формуле

H_с=(H_o+ψ b)k_p,

где H_o и ψ – соответственно равен для оснований, сложенных пылевато-глинистыми грунтами, 9 м и 0,15 , песчаными грунтами – 6 м и 0,1 ; коэффициент k_p =0,8 при давлении по подошве фундамента p_II=100 кПа и k_p =1,2 при р_II=500 кПа, а при промежуточных значениях по интерполяции.

Решение:

Примем глубину заложения плитного фундамента d=1,8

Найдем сжимаемую толщу Н по формуле H=(H_o+ψ b)k_p

при Н₀= 9 м,

ψ =0,15

k_р=0,9 найден по интерполяции

Н= (9+13∙0,15)=9,8м,м,

Поскольку 2H/b= 19,6/18=1,1

Коэффициенты k_c=1,3

k_m=1,5

 

Схема к расчету осадки методом линейно-деформируемого слоя Рисунок 1

 

 

По таблице 4, приложение 2 СНиП 2.02.01-83 определим коэффициенты k_i и k_i-1 для границ слоев.

Для первого (несущего) слоя

и для z₁= 3,5 м,

ξ₁=2z₁/b=0,4

k₁ =0,1

Для подстилающего слоя на верхней границе

k₁= 0,1

и на нижней границе z₂= 4,07 м,

ξ₂=2z₂/b=0,45

k₂=0,1

 

 

Cреднее давление под подошвой фундамента P_II=N/A_f =48000/ 324= 148 КПа

Здесь площадь подошвы плитного фундамента A_f=b∙l =18×18=324 (м²)

Найдем осадку основания фундамента

s=p_IIb k_c/k_m{ (k_i-k_i-1)/E_oi}= p_IIb k_c/k_m ∙{(k₁-k₀)/E₁ +(k₂-k₁)/E₂+(k₃-k₂)/E₃ +….}=

= 148∙18∙1,3/1,5∙{(0,1-0)/14000+(0,1-0)/14000}=0,033м

 

Примечание: Модуль деформации Е принимается в кПА, осадка S получена в метрах.

 

Осадка сравнивается с предельной осадкой (см. прил.4 СНиП 2.02.01-83)

S = 3,3 (см)£ S_u= 2 8 (см)

Вывод: __ Осадка допустима ________