Проектирование и расчет фундаментов мелкого и глубокого заложения одноэтажного производственного здания

КОСТРОМСКАЯ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра «Строительные конструкции»

Курсовой проект

на тему «Проектирование и расчет

фундаментов мелкого и глубокого заложения одноэтажного

производственного здания»

Выполнил :

студент 4 курса 1 группы

архитектурно-строительного факультета

Виноградов В. С.

Приняла: Примакина Е. И.

Кострома 2003 г.

Оглавление.

1. Краткая характеристика здания

2. Основные сведения о строительной площадке

3. Оценка свойств отдельных пластов грунта

4. Оценка геологического строения площадки

5. Расчет фундаментов мелкого заложения:

расчет первого сечения

расчет второго сечения

6. Расчет фундаментов глубокого заложения:

расчет первого сечения

расчет второго сечения

7. Выбор сваебойного оборудования

8. Устройство котлована

9. Устройство водопонижения

10. Список используемой литературы

1.Краткая характеристика проектируемого здания.

Ø Назначение и основные особенности проектируемого здания.

Данное здание является промышленным. Оно имеет размеры в плане в осях 96x120 м. Количество этажей в данном здании 1. Полная высота здания от спланированной отметки до карниза 13 м. Условная отметка чистого пола первого этажа 0.000 м выше спланированной отметки земли на 0.15 м.

Ø Конструктивное решение здания.

Данное здание с полным каркасом, несущие стены – навесные панели. Толщина наружных стен 300 мм. Несущими конструкциями являются колонны. Фундамент в данном здании является нагруженным с эксцентриситетом.

2.Основные сведения о строительной площадке.

Местные условия строительной площадки.

Абсолютные отметки поверхности строительной площадки: 142.99 м, 143.95 м, 144.91 м. Рельеф площадки ровный, спокойный и имеет уклон 1.8 %.

Геологическое строение площадки.

Геологическое строение площадки характеризуется геологическими выработками – скважинами №1, №2, №3 из которых с глубины 1.5 м, 3.5 м, 8 м, 13.5 м, отобраны образцы грунта для лабораторных испытаний.

3.Оценка свойств отдельных пластов грунта

1слой- насыпь.

2слой- пылевато-глинистый грунт.

Определяем число пластичности по формуле

I_p=W_L-W_p=23.5-17.0=6.5 по таблице 1.8 (1)- грунт супесь

т.к. 1 < I_p £ 7

W_L – влажность на границе текучести;

W_p – влажность на границе пластичности.

Определяем показатель текучести:

I_L=(W-W_p)/I_p=(15.4-17)/6.5= -0.246

В соответствии с табл. 1.9 (1) тип грунта супесь, разновидность которого по показателю текучести - твердая т.к. I_L<0.

По степени влажности S_r определяем водонасыщенность грунта.

т/м³

e=(2.68-1.716)/1.716=0.56 - коэффициент пористости грунта.

S_r=0.154*2.68/(0.56*1)=0.737 - грунт влажный, т.к. 0.5< S_r£0.8 по табл. 1.6 (1).

W - природная влажность грунта;

r- природная плотность грунта т/м³;

r_s - плотность частиц т/м³;

r_d - плотность сухого грунта т/м³;

r_w=1 т/м³ - плотность воды.

Для предварительной оценки набухаемости грунта находим показатель просадочности. Этим свойством обладают только пылевато-глинистые грунты. Грунт считается просадочным, если S_r<0.8 и показатель просадочности находится в диапозоне:

П=(0.616-0.56)/(1+0.56)=0.036

e_L- коэффициент, соответствующий влажности на границе текучести.

e - коэффициент пористости природного грунта.

Грунт считается набухающим, если П>0.3(п.10.2.1(1)).

Вывод: грунт- супесь твердая, влажная, непросадочная, ненабухающая, малопучинистая.

3 слой-пылевато-глинистый грунт.

Определяем число пластичности по формуле

I_p=W_L-W_p=34.3-18.0=16.3 по таблице 1.8 (1) – грунт суглинок т.к. 7 < I_p £ 17

Определяем показатель текучести:

I_L=(W-W_p)/I_p=(30-18)/16.3= 0.736

В соответствий с табл. 1.9 (1) тип грунта суглинок, разновидность

которого по показателю текучести - мягкопластичный т.к. 0.5 < I_L £ 0.75

Oпределяем коэфициент пористости грунта.

т/м³

e=(2.54-1.4769)/1.4769=0.7198

Определяем степень влажности грунта. По степени влажности определяем водонасыщенность грунта.

S_r=0.3*2.54/(0.7198*1)=1.058 - грунт насыщенный водой т.к. S_r>0.8 по табл. 1.6 (1).

Находим показатель просадочности.

П=(0.66-0.7198)/(1+0.7198)= -0.035

В соответствие с п.10.2.1(1) – грунт не просадочен.

Вывод: грунт- суглинок мягкопластичный, насыщенный водой, не просадочный, не набухаемый, сильнопучинистый.

4 слой- пылевато-глинистый грунт.

Определяем число пластичности по формуле

I_p=W_L-W_p=40.8-19.8=21 по таблице 1.8 (1) – грунт глина т.к. I_p >17

Определяем показатель текучести:

I_L=(W-W_p)/I_p=(26.3-19.8)/21= 0.3095

В соответствий с табл. 1.9 (1) тип грунта глина, разновидность, которой по показателю текучести – тугопластичная т.к. 0.25 < I_L £ 0.5

Oпределяем коэффициент пористости грунта.

т/м³

e=(2.47-1.59)/1.59=0.55

Определяем степень влажности грунта. По степени влажности определяем водонасыщенность грунта.

S_r=0.263*2.47/(0.55*1)=1.181 - грунт насыщенный водой т.к. S_r>0.8 по табл. 1.6 (1).

Находим показатель просадочности.

П=(0.82-0.55)/(1+0.55)=0.17

В соответствие с п.10.2.1(1) – грунт не просадочен.

Вывод: грунт- глина тугопластичная, насышенная водой, не просадочная, не набухаемая, среднепучинистая.

5 слой - песок

Для определения типа грунта по крупности частиц необходимо суммировать данные процентного содержания частиц по табл.1.5 (1)

Частиц >2 мм - 12.3% в то время как для гравелистого песка частиц должно быть более 25%.

Частиц 2 - 0.5 мм - 12.3+31.9=44.2% - в то время как для крупного песка частиц должно быть более 50%.

Частиц 0.5 - 0.25 мм - 12.3+31.9+22.8=67% >50% - находят песок средней крупности.

Определяем коэффициент пористости грунта.

т/м³

e=(2.74-1.645)/1.645=0.67 – по e - средней плотности т.к. 0.55<0.67<0.7 по табл. 1.7 (1).

Определяем степень влажности:

S_r=0.24*2.74/(0.67*1)=0.988 – грунт насыщенный водой т.к. S_r>0.8 по табл. 1.16 (1).

Вывод: грунт- песок средней крупности, средней плотности, насышенный водой, практически непучинистый.

Сводная таблица физических свойств грунтов.

Сводная таблица механических характеристик грунтов.

4. Оценка геологического строения площадки.

Грунт строительной площадки имеет слоистое напластование, с залеганием слоев, близких к горизонтальным и выдержанным по мощности. В толще грунтов залегают подземные воды.

Геологические изыскания производились в июле.

Абсолютные отметки подземных вод:

Скв.N 1 – 140.30 м

Скв.N 2 – 141.90 м

Скв.N 3 – 143.00 м

Уровень грунтовых вод 2.69, 2.05, 1.91 м, т.е. в неблагоприятный период фундаменты здания могут оказатся в подтоплении, в таком случае необходимо будет предусмотреть усиленную гидроизоляцию и подсыпку из непучинистых материалов.

5.Расчет фундамента мелкого заложения.

Расчет первого сечения под колонну среднего ряда.

Определяем глубину заложения фундаментов.

По конструктивным: особенностям здания и сечению колонны 1400х500 подбираем тип подколонника Д с сечением 2100х1200, с размерами стакана 1500х600 по низу, 1650х650 по верху и глубиной 1250.