Инженерно – геологические условия площадки строительства

Состав и объем курсового проекта

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 70-80 машинописных листов и графической части, выполняемой на 1 листе формата А1 (штамп графического листа приведен на рис. 1а).

Порядок выполнения расчетно-пояснительной записки курсового проекта делается в последующем порядке:

Введение.

1.1. Приводятся сведения о вечномерзлых грунтах и принципах их использования в Инженерно – геологические условия площадки строительства качестве основания фундаментов построек и сооружений.

1.2. Составляется короткая черта района строительства, приводятся климатологические данные.

1.3. Коротко описываются конструктивные решения и применяемые материалы для строительства строения.

Инженерно – геологические условия площадки строительства.

2.1. Выполнение дополнительных физических черт грунтов.

2.2. Предназначение теплофизических черт.

2.3. Составление паспорта скважины по приобретенным данным.

3. Составление плана фундаментов. Сбор нагрузок Инженерно – геологические условия площадки строительства.

3.1. Составление плана фундаментов.

3.2. Выбор грузовых площадок под средний, последний и угловой фундаменты.

3.3. Сбор нагрузок.

Расчет нормативных глубин сезонного оттаивания и вымерзания.

4.1. Определение нормативной и расчетной глубины сезонного оттаивания.

4.2. Определение нормативной глубины сезонного вымерзания.

4.3. Выводы.

5. Расчет фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов в качестве основания по Ι принципу.

5.1. Выбор типа, размеров Инженерно – геологические условия площадки строительства свайного фундамента и метода его установки.

5.2. Составление расчетной схемы основания свайного фундамента.

5.3. Вычисление расчетных температур по глубине заделки сваи в вечномерзлый грунт.

5.4. Определение несущей возможности основания свайного фундамента и сопоставление с расчетной нагрузкой.

5.5. Проверка стойкости свайного фундамента на действие сил морозного пучения.

5.6. Выводы.

6. Расчет фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов в качестве основания Инженерно – геологические условия площадки строительства по ΙΙ принципу.

6.1. Расчет глубины оттаивания под серединой и под краем строения за проектный период эксплуатации.

6.2. Определение расчетной глубины сезонного вымерзания, предназначение глубины заложения столбчатого фундамента.

6.3. Подготовительный и окончательный подбор размеров подошвы фундамента.

6.4. Расчет осадки фундамента за весь период эксплуатации строения. Сопоставление с максимально допустимым значением осадки Инженерно – геологические условия площадки строительства.

6.6. Выводы.

Заключение.

Все расчеты в расчетно-пояснительной записке сопровождаются рабочими чертежами, схемами. Сначала записки помещают оглавление с перечислением разделов курсового проекта с их нумерацией. В конце расчетно-пояснительной записки обрисовывают технологию возведения фундаментов и приводят библиографический перечень. Листы текста обязаны иметь сквозную нумерацию (рис. 1б).

Чертеж должен содержать:

-план строительной площадки Инженерно – геологические условия площадки строительства с указанием расположения на нем сооружения, колонок скважин и полосы построенных литологических разрезов (М 1:500, М 1:1000);

-колонку скважины с указанием геологического строения грунтов;

-расчетные схемы по несущей возможности вечномерзлых грунтов основания свайных фундаментов с эпюрами рассредотачивания расчетных температур по глубине заделки свай в вечномерзлый грунт и расчетных сопротивлений промерзлого грунта сдвигу Инженерно – геологические условия площадки строительства по поверхности смерзания;

-расчетные схемы по стойкости фундаментов на действие сил морозного пучения;

-эпюру рассредотачивания напряжений от собственного веса грунта по глубине оттаявшей толщи;

-план фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по Ι принципу (свайное поле);

-план фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по ΙΙ принципу (столбчатые фундаменты);

-разрезы по плану свайных и Инженерно – геологические условия площадки строительства столбчатых фундаментов с отметками от незапятнанного пола нижнего этажа до острия сваи и подошвы фундамента;

-узлы сопряжения надземных конструкций с фундаментами (более 2-х);

-динамику развития чаши оттаивания под зданием по годам за весь срок эксплуатации;

-устройство температурной трубки;

-примечания.

При выполнении чертежей следует управляться муниципальными эталонами Инженерно – геологические условия площадки строительства (ГОСТ): «Система проектной документации для строительства» (СПДС), «Единая система конструкторской документации» (ЕСКД), надлежащими строй нормами и инструкциями (СН), строй нормами и правилами (СНиП) и др.


Короткие указания по выполнению курсового проекта

Истинные указания составлены в согласовании с порядком выполнения проекта, дают короткие пояснения и ссылку на литературу, приведенную в указаниях.

Введение

2.1.1. Привести Инженерно – геологические условия площадки строительства короткие сведения о вечномерзлых грунтах: районы их расположения, типы по мощности залегания, площадям, по температурным факторам, по сжимаемости и принципах их использования в качестве основания фундаментов построек и сооружений.

2.1.2. По данным СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» для данного района строительства подбираются все климатологические свойства:

-среднегодовая температура воздуха, °С;

-средняя температура воздуха за период Инженерно – геологические условия площадки строительства с положительными температурами, °С;

- температура воздуха за период с отрицательными температурами, °С;

- длительность периода с положительными температурами, час;

- длительность периода с отрицательными температурами, час;

-средняя скорость ветра, м/сек.

2.1.3. В согласовании с выданным заданием по короткой характеристике строения приводится сведения о размерах строения; этажности; конструктивной схеме; материалах Инженерно – геологические условия площадки строительства конструкций, полов, теплоизолятора; толщине внешних и внутренних стенок, перегородок.

Состав перекрытий и стенок принимаются условно, но с учетом района строительства.


Инженерно – геологические условия площадки строительства

2.2.1. Для каждого инженерно-геологического элемента колонки скважины определяются последующие расчетные свойства грунтов, используя данные лабораторных исследовательских работ физических параметров, приведенных в Приложении 1:

1) Суммарная влажность, д.е Инженерно – геологические условия площадки строительства. (определяется по ГОСТ 5180)

Wtot=Ww+Wic+Wi

где Ww, Wic и Wi - влажности промерзлого грунта соответственно за счет незамерзшой воды, за счет порового льда и за счет ледяных включений.

2) Суммарная льдистость промерзлого грунта, д.е. (по формуле А.10 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация»)

Itot=Iic+Ii

где Iic и Ii - льдистость промерзлого грунта Инженерно – геологические условия площадки строительства соответственно за счет порового льда и за счет ледяных включений.

Примечание: По льдистости за счет видимых ледяных включений ii, грунты нужно подразделить согласно табл. Б.29 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» (см. табл.2.1).

Таблица 2.1.

Разновидность грунтов по льдистости

Разновидность грунтов Льдистость за счет видимых ледяных включений ii, д.е.
Скальные и полускальные грунты Дисперсные Инженерно – геологические условия площадки строительства грунты
Слабольдистый < 0,01 < 0,20
Льдистый 0,01-0,05 0,20-0,40
Сильнольдистый > 0,05 0,40-0,60
Очень сильнольдистый - 0,60-0,90

3) Плотность грунта в сухом состоянии, г/см³ (по формуле А.2 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация»)

ρd=ρ/(1+ Wtot)

где ρ - плотность грунта.

4) Число пластичности, д.е. (определяется по ГОСТ 5180)

Ip=WL-Wp

где WL и Wp - влажности соответственно на границах текучести и раскатывания.

Примечание: По Инженерно – геологические условия площадки строительства приобретенным значениям числа пластичности нужно глинистые грунты подразделить согласно табл. Б.12 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» (см. табл.2.2). Подвид глинистых грунтов принять условно зависимо от содержания песочных частиц.

Таблица 2.2.

Разновидность глинистых грунтов Число пластичности Ip, % Содержание песочных частиц (2-0,5 мм), % по массе
Супесь:
- песчанистая 1-7 ³ 50
- пылеватая 1-7 < 50
Суглинок:
- легкий песчанистый 7-12 ³ 40
- легкий пылеватый 7-12 < 40
- тяжкий Инженерно – геологические условия площадки строительства песчанистый 12-17 ³ 40
- тяжкий пылеватый 12-17 < 40
Глина:
- легкая песчанистая 17-27 ³ 40
- легкая пылеватая 17-27 < 40
-тяжелая > 27 Не регламентируется

Для песочных грунтов нужно без помощи других задать разновидность песков - песок пылеватый, маленький, средней крупности или большой.

5) Коэффициент пористости, д.е. (по формуле А.5 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация»)

е=( ρs-ρd)/ ρd

где ρs и ρd - плотность частиц грунта Инженерно – геологические условия площадки строительства и плотность грунта в сухом состоянии, г/см³.

Примечание: По приобретенным значениям коэффициента пористости нужно найти плотность сложения песочных грунтов согласно табл. Б.18 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» (см. табл.2.3).

Таблица 2.3.

Плотность сложения песочных грунтов

Разновидность песков Коэффициент пористости е
Пески гравелистые, большие и средней крупности Пески маленькие Пески пылеватые Инженерно – геологические условия площадки строительства
Плотный е< 0,55 е < 0,60 е < 0,60
Средней плотности 0,55 ≤е≤ 0,70 0,60 ≤ е ≤ 0,75 0,60 ≤ е ≤ 0,80
Рыхловатый е > 0,70 е> 0,75 е > 0,80

6) Показатель текучести, д.е. (определяется по ГОСТ 5180)

IL=( Wtot - Wp)/ Iр

где Wp - влажность грунта на границе раскатывания, д.е.

Примечание: По приобретенным значениям числа текучести нужно глинистые грунты подразделить согласно табл. Б.14 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» (см. табл Инженерно – геологические условия площадки строительства.2.4).

Таблица 2.4.

Разновидность глинистых грунтов Показатель текучести IL
Супесь:
- жесткая IL˂0
- пластичная 0≤IL≤1
- текучая IL˃1
Суглинки и глины:
- твердые IL˂0
- полутвердые 0≤IL≤0,25
- тугопластичные 0,25˂IL≤0,50
- мягкопластичные 0,50˂IL≤0,75
- текучепластичные 0,75˂IL≤1
- текучие IL˃1

7) Концентрация порового раствора Сps характеризующий степень минерализации грунтовой воды, д.е. (по формуле Б.2 СП 25.13330.2012)

Cps = Dsal/(Dsal + 100W)

где Инженерно – геологические условия площадки строительства W - влажность засоленного грунта, д.е., принимаемая для грунтов с льдистостью itot ≤0,4 равной суммарной влажности Wtot, а с itot > 0,4 равной влажности за счет порового льда Wic,

Dsal - степень засоленности грунта, %.

8) По степени засоленности Dsal устанавливается разновидность грунтов по засоленности согласно табл.Б.31 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» (см. табл.2.5).

Таблица 2.5.

Разновидность Инженерно – геологические условия площадки строительства грунтов Суммарное содержание легкорастворимых солей, % массы сухого грунта
песок глинистый грунт
Слабозасоленный 0,05-0,10 0,20-0,50
Среднезасоленный 0,10-0,20 0,50-1,00
Сильнозасоленный > 0,20 > 1,00

9) Температура начала замерзания грунта Тbf, охарактеризовывает температуру перехода грунта из талого в промерзлое состояние. Температуру начала замерзания незаселенных и засоленных грунтов допускается принимать зависимо от вида грунта и концентрации порового раствора Cps (по формуле Б Инженерно – геологические условия площадки строительства.3 СП 25.13330.2012)

Tbf=A-B(53Cps+40Cps2)

где А - коэффициент, характеризующий температуру начала замерзания незасоленного грунта (таблица2.6);

В - коэффициент, зависящий от типа засоления грунта; B = 0 для незасоленных грунтов при Dsal=0%; В = 1 для грунтов морского типа засоления; В = 0,85 для грунтов с континентальным типом засоления.

Таблица 2.6.

Температура начала замерзания незасоленного грунта А

Грунты Инженерно – геологические условия площадки строительства А, °С
Пески различных фракций -0,10
Супеси и пылеватые пески -0,15
Суглинок -0,20
Глины -0,25

10) По относительному содержанию органического вещества Iom глинистые грунты и пески подразделяют согласно табл. Б.22 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация» (см. табл.2.7).

Таблица 2.7.

Разновидность грунтов Относительное содержание органического вещества Iom, д.е.
глинистые грунты пески
Сильнозаторфованный 0,50-0,40 -
Среднезаторфованный 0,40-0,25 -
Слабозаторфованный 0,25-0,10 -
С Инженерно – геологические условия площадки строительства примесью органических веществ 0,10-0,05 0,10-0,03

11) Коэффициент водонасыщения Sr, характеризующий степень наполнения объема пор водой, д.е. (по формуле А.4 ГОСТ 25100-95 «Грунты. Классификация»)

Sr= Wtot · ρs /( e· ρw)

где ρw =1,0 г/см³ - плотность воды, г/см3;

Примечание: По приобретенным значениям степени влажности крупнообломочные грунты и пески нужно подразделить согласно табл. Б.17 ГОСТ 25100-95 «Грунты Инженерно – геологические условия площадки строительства. Классификация» (см. табл.2.8).

Таблица 2.8.

Разновидность грунтов Коэффициент водонасыщения Sr, д.е.
Малой степени водонасыщения 0-0,50
Средней степени водонасыщения 0,50-0,80
Насыщенные водой 0,80-1,00

12) теплофизические свойства грунтов для талого и промерзлого состояний назначаются интерполяцией по таблице 3 приложения 1 СНиП 2.02.04-88 (см. табл. 2.9) зависимо от плотности в сухом состоянии (ρd), суммарной влажности (Wtot) и вида грунта:

-коэффициент Инженерно – геологические условия площадки строительства теплопроводимости грунта в талом состоянии (λth);

- коэффициент теплопроводимости грунта в промерзлом состоянии (λf);

-объемная теплоемкость грунта в талом состоянии (Cth);

- большая теплоемкость грунта в талом состоянии (Cf).

Таблица 2.9

Расчетные значения теплофизических черт грунтов в талом и промерзлом состоянии

Плотность сухого грунта rd,th, rdf, т/м3 Суммарная влажность грунта wtot, толики Инженерно – геологические условия площадки строительства единицы Теплопроводимость грунта, Вт/(м×°С), [ккал/(м×ч×°С)] Большая
Пески разной крупности и гравелистые Супеси пылеватые Суглинки и глины Заторфо­ванные грунты и торфы теплопроводимость грунта, Дж/(м3×°С)10–6 [ккал/(м3×°С)]
lth lf lth lf lth lf lth lf Cth Cf
0,1 9,00 0,81 (0,70) 1,34 (1,15) 4,00 (950) 2,31 (550)
0,1 6,00 0,40 (0,35) 0,70 (0,60) 2,73 (650) 1,68 (400)
0,1 4,00 0,23 (0,20) 0,41 (0,35) 1,88 (450) 1,26 (300)
0,1 2,00 0,12 (0,10) 0,23 (0,20) 1,05 (250) 0,64 (200)
0,2 4,00 0,81 (0,70) 1,33 (1,15) 3,78 (900) 2,40 (570)
0,2 2,00 0,23 (0,20) 0,52 (0,45) 2,10 (500) 1,47 (350)
0,3 3,00 0,93 (0,80) 1,39 (1,20) 4,15 (990) 2,40 (570)
0,3 2,00 0,41 (0,35) 0,70 (0,60) 3,32 (750) 2,10 (500)
0,4 2,00 2,10 (1,80) 2,10 (1,80) 0,93 (0,80) 1,39 (1,20) 3,78 (900) 2,73 (650)
0,7 1,00 2,10 (1,80) 2,00 (1,75) 3,60 (855) 2,10 (500)
1,0 0,60 2,00 (1,75) 1,90 (1,65) 3,44 (820) 2,18 (520)
1,2 0,40 1,90 (1,65) 1,57 (1,35) 1,80 (1,55) 3,11 (740) 2,12 (505)
1,4 0,35 1,80 (1,55) 1,86 (1,60) 1,57 (1,35) 1,66 (1,45) 3,35 (800) 2,35 (560)
1,4 0,30 1,74 (1,50) 1,80 (1,55) 1,45 (1,25) 1,57 (1,35) 3,02 (720) 2,18 (520)
1,4 0,25 1,91 (1,65) 2,14 (1,85) 1,57 (1,35) 1,68 (1,45) 1,33 (1,45) 1,51 (1,30) 2,78 (660) 2,06 (490)
1,4 0,20 1,57 (1,35) 1,86 (1,60) 1,33 (1,15) 1,51 (1,30) 1,10 (0,95) 1,22 (1,05) 2,48 (590) 1,89 (450)
1,4 0,15 1,39 (1,20) 1,62 (1,40) 1,10 (0,95) 1,27 (1,10) 0,87 (0,75) 0,99 (0,85) 2,18 (520) 1,76 (420)
1,4 0,10 1,10 (0,95) 1,27 (1,10) 0,93 (0,80) 1,05 (0,90) 0,70 (0,60) 0,75 (0,65) 1,89 (450) 1,74 (415)
1,4 0,05 0,75 (0,65) 0,81 (0,70) 0,64 (0,55) 0,70 (0,60) 0,46 (0,40) 0,52 (0,45) 1,60 (380) 1,47 (350)
1,6 0,30 1,86 (1,60) 1,97 (1,70) 1,68 (1,45) 1,86 (1,55) 1,84 (835) 2,48 (590)
1,6 0,25 2,50 (2,15) 2,73 (2,35) 1,80 (1,55) 1,91 (1,65) 1,51 (1,30) 1,68 (1,45) 3,15 (750) 2,35 (560)
1,6 0,20 2,15 (1,85) 2,37 (2,05) 1,62 (1,40) 1,74 (1,50) 1,33 (1,15) 1,51 (1,30) 2,31 (670) 2,14 (510)
1,6 0,15 1,80 (1,55) 2,00 (1,75) 1,45 (1,25) 1,57 (1,35) 1,10 (0,95) 1,22 (1,05) 2,48 (590) 2,02 (480)
1,6 0,10 1,45 (1,25) 1,62 (1,40) 1,62 (1,00) 1,28 (1,10) 0,87 (0,75) 0,93 (0,80) 2,16 (515) 1,80 (430)
1,6 0,05 1,05 (0,90) 1,10 (0,95) 0,81 (0,70) 0,87 (0,75) 0,58 (0,50) 0,64 (0,55) 1,83 (435) 1,68 (400)
1,8 0,20 2,67 (2,30) 2,84 (2,45) 1,86 (1,60) 1,97 (1,70) 1,57 (1,35) 1,80 (1,55) 3,17 (755) 2,41 (575)
1,8 0,15 2,26 (1,95) 2,62 (2,25) 1,68 (1,45) 1,80 (1,55) 1,39 (1,20) 1,57 (1,35) 2,78 (600) 2,26 (540)
1,8 0,10 1,97 (1,70) 2,20 (1,90) 1,45 (1,25) 1,57 (1,35) 1,05 (0,90) 1,22 (1,05) 2,42 (575) 2,04 (485)
1,8 0,05 1,45 (1,25) 1,51 (1,30) 0,99 (0,85) 0,99 (0,85) 0,70 (0,60) 0,75 (0,65) 2,04 (485) 1,89 (450)
2,0 0,10 2,73 (2,35) 2,90 (2,50) 1,74 (1,50) 1,86 (1,60) 1,28 (1,10) 1,39 (1,20) 2,68 (640) 2,26 (540)
2,0 0,05 2,10 (1,80) 2,14 (1,85) 2,26 (540) 2,10 (500)
Обозначения, принятые в таблице Инженерно – геологические условия площадки строительства: lth, lf – теплопроводимость соответственно талого и промерзлого грунта; Cth, Cf – большая теплоемкость соответственно талого и промерзлого грунта; rd,th, rdf – плотность соответственно талого и промерзлого грунта в сухом состоянии.

Пример: Найти Расчетные значения теплофизических черт грунта суглинка в талом и промерзлом состоянии λth, λf, Cth, Cf при последующих данных: rd Инженерно – геологические условия площадки строительства=1,456 г/см3, wtot=0,28 д.е.

Выписываем из таблицы данные для интерполяции. Для этого смотрим поначалу по rd и определяем, что оно находится меж выданными в таблице значениями 1,4 и 1,6 г/см3. При значении rd=1,4 г/см3 выданы несколько значений суммарной влажности, из данных значений нужно выписать те значения Инженерно – геологические условия площадки строительства которые обхватывают начальную суммарную влажность (на примере wtot=0,28 д.е., соответственно переписываем значения теплофизических черт для wtot=0,25 д.е. и wtot=0,30 д.е.). То же самое сделать при rd=1,6 г/см3. Поначалу интерполировать по wtot (отыскать A,B,C,D и I,F,K,M) и позже уже по Инженерно – геологические условия площадки строительства rd и отыскать нужные данные (см.табл.2.10).


Таблица 2.10

rd wtot λth λf Cth Cf
1,4 0,25 1,45 1,30
0,28 A B C D
0,30 1,25 1,35
1,456 0,28 λth= λf= Cth= Cf=
1,6 0,25 1,30 1,45
0,28 I F K M
0,30 1,45 1,55

2.2.2. Паспорт скважины составляется на основании выше приведенных расчетов и представляется в виде таблицы, где дается литологическое описание пород, мощность каждого слоя, относительные и Инженерно – геологические условия площадки строительства абсолютные отметки слоев, график рассредотачивания суммарной влажности по глубине (рекомендуемый эталон приведен на рис. 2.1). В разрезе скважины условное изображение грунтов указывается согласно имеющимся стандартным обозначениям. Условные обозначения грунтов приведены на рис.2.2.

Набросок 2.1


Набросок 2.2

Условные обозначения грунтов


2.3. Составление плана фундаментов. Сбор нагрузок

2.3.1. Согласно выданным схематическим чертежам строения (см. Приложение 2 согласно вариантам Инженерно – геологические условия площадки строительства приведенных в табл.1.1) инсталлируются главные несущие и самонесущие конструкции, как происходит передача нагрузки от перекрытий. Составляется план фундаментов, и выбираются более загруженные фундаменты под серединой, под краем и углом строения, определяются их грузовые площади.

2.3.2. Для избранных фундаментов делается сбор нагрузок. Нагрузки, передаваемые на фундамент, подразделяют на неизменные и временные.

К неизменным нагрузкам Инженерно – геологические условия площадки строительства относятся:

-вес кровли;

-вес чердачного перекрытия;

-вес междуэтажных перекрытий;

-вес перегородок;

-вес стенок, колонн;

-вес фундамента.

При расчете фундаментов под лестничные клеточки учитывается вес плит, площадок и лестничных маршей.

К временным нагрузкам относят:

-снеговые нагрузки;

-ветровые нагрузки (для штатских построек не учитываются);

-полезные нагрузки на междуэтажные перекрытия;

-для Инженерно – геологические условия площадки строительства промзданий – вес специального оборудования (включая крановое).

Рекомендуемая форма записи сбора нагрузок представлена в Приложении 3.

Величины расчетных нагрузок назначаются в согласовании с требованиями СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».


irracionalizm-v-zapadno-evropejskoj-filosofii-xix-veka.html
irracionalnie-uravneniya-primeri-resheniya-irracionalnih-uravnenij.html
irracionalnoe-pod-vidom-racionalnogo-ritoricheskie-vozmozhnosti-umozaklyucheniya.html