Міністерство освіти та науки України

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ГОСПОДАРСТВА та ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ

КАФЕДРА АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ, ОСНОВ ТА ФУНДАМЕНТІВ

Курсова робота

на тему:

„Розрахунки та проектування

основи підпірної стінки”

Виконав:

студент 2-го курсу

ФВГ, ГМ-24

шифр 81

Козачок В.Ю.

Перевірив:

доц.к.т.н.

Кузло М. Т.

РІВНЕ-2010

Зміст

1.Вихідні дані

2. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки. Ошибка! Закладка не определена.

2.1. Висновки про інженерно-геологічні умови будівельної ділянки.

3.Визначення навантажень на фундамент..

3.1. Визначення сили власної ваги стіни.

3.2. Визначення сил від ваги ґрунту на консолях стіни.

3.3.Визначення активного тиску ґрунту.

3.3.1.Визначення тиску на стіни від навантаження, що розміщене на поверхні засипки.

3.3.2. Визначення активного тиску ґрунту засипки вище рівня ґрунтових вод.

3.3.3. Визначення активного тиску ґрунту засипки нижче рівня ґрунтових вод.

3.4. Визначення сил пасивного тиску ґрунту.

3.5.Визначення сил на підпірну стіну від дії води.

3.5.1 Визначення зважуючої сили води (Архімедової сили).

3.5.2. Визначення сил гідростатичного тиску води.

4. Розрахунок основи за несучою здатністю..

4.1. Основні положення розрахунку основ за несучою здатністю..

4.2. Розрахунок несучої здатності основ за схемою площинного зсуву.

4.3. Розрахунок несучої здатності основ за схемою змішаного зсуву.

4.4. Розрахунок несучої здатності основ за схемою глибинного зсуву.

5. Розрахунки деформацій підпірної стіни.

5.1. Загальні положення.

5.2. Визначення осідання фундаменту методом пошарового підсумування.

1.Вихідні дані

Проектування фундаментів і підпірних споруд здійснюється на основі діючих нормативних документів – ДБН В. 2.1.-10-2009 “Основи та фундаменти будинків та споруд” [1], СНиП 2.02.02-85 “Основания гидротехнических сооружений”[2], СНиП 2.06.07-85 “Подпорные стены...”[5], та ДСТУ Б В.2.1-2-96 “Грунти.Класифікація”[3], ДВН В.1.2-2:2006 “Навантаження і впливи”,[4].

У загальному випадку всі підпірні стіни можна розділити на масивні, куткові, коміркові, шпунтові, пальові та інші.

Стійкість масивних підпірних стін забезпечується переважно за рахунок власної ваги; куткових- власною вагою і вагою грунту, що знаходиться на її гранях.

Основні розміри підпірних стін, як правило, визначається висотою підпору грунту h, який створено природним рельєфом місцевості.

Курсова роботи виконується на основі вихідних даних, які визначаються за таблицями, які задані в цьому розділі. Вибір варіанта інженерно-геологічних умов (таблиця 1.1, 1.2) здійснюється за останньою цифрою суми двох останніх цифр шифра (номера залікової книжки студента). Наприклад: шифр 74; 7+4=11; отже варіант інженерно-геологічних умов буде І.

Таблиця 1.1-Результати компресійних випробувань грунтів

Таблиця 1.2 - Дані інженерно-геологічних вишукувань

Продовження табл. 1.2

Вибір розмірів підпірної стіни та навантаження здійснюється за останньою та передостанньою цифрами шифра (таблиця 1.3).

Таблиця 13 - Розміри підпірної стіни

Таблиця 1.4 Характеристики грунту зворотної засипки

*в чисельнику дається значена характеристиці грунту в природному стані, а в знаменнику- у стані повното водонасичення.

2. ОЦІНКА ІНЖЕНЕРНО - ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВ БУДІВЕЛЬНОЇ ДІЛЯНКИ

Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки є першим та необхідним пунктом проектування основ і фундаментів споруд. На даному етапі виконується опис всіх інженерно-геологічних елементів (ІГЕ), виявлених під час вишукувань. В процесі опису надаються довідки про геологічний вік грунтів, їх походження. Далі за державним стандартом (ДСТУ Б В.2.1-2-96 "Грунти. Класифікація") визначається клас, група, підгрупа і різновид кожного шару грунту. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика включає: інженерно-геологічні перерізи, таблиці нормативних і розрахункових характеристик грунтів і висновки про можливість будівництва споруди в даних умовах.

Різновид піщаного грунту встановлюється в залежності від його гранулометричного (зернового) складу і ступеня неоднорідності грунту за гранулометричним складом С_и. Для визначення різновиду піщаного грунту, крім того, необхідно вираховувати похідні фізичні характеристики: коефіцієнт пористості е, ступінь вологості S _r. За коефіцієнтом пористості піски бувають щільні, середньої щільності та пухкі. За коефіцієнтом водонасичення піщані грунти, як і великоуламкові, бувають маловологі, вологі і насичені водою.

Різновид глинистого грунту визначається за числом пластичності I _Р, в залежності від якого глинисті грунти діляться на супіски, суглинки і глини, крім того різновид глинистого грунту встановлюється за показником текучості І _IІІL

Приклад 2.1. В нашому випадку табл.1.3

h=10 м.

Мінімальні розміри поперечних перерізів h_1, h_2, h₃, елементів підпірних стін рекомендується призначати: для бетонних стін - 600 мм, залізобетонних - 100 мм.

h₁= 0,2 м_, h₂ =1,2 м_, h₃ = 0,2 м, d=1.2 м.

Основні розміри підпірної стіни: загальну висоту h + d, ширину підошви b слід призначати, як правило, кратним 300 мм. Розміри товщини елементів стін h₁, h₂, h₃, b₁, b₂ ,b₃ призначаються кратними 20 мм.

b₁ =1,2 м, b₂ = 1,2 м_, b₃ = 0,2 м, b=7 м.

Вибір варіанта інженерно-геологічних умов здійснюється за останньою цифрою суми двох останніх цифр шифра: шифр81; 8+1=9; отже варіант інженерно-геологічних умов буде 9.

Таблиця 1.1 -Результати компресійних випробувань грунтів

Таблиця 1.2-Дані інженерно-геологічних вишукувань

Вибір розмірів підпірної стіни та навантаження здійснюється за останньою та передостанньою цифрами шифра (таблиця 1.3).

Таблиця 1.3 -Розміри підпірної стіни

Таблиця 1.4 Характеристики грунту зворотної засипки

*в чисельнику дається значеня характеристики грунту в природному стані, а в знаменнику- у стані повного водонасичення.

2. ОЦІНКА ІНЖЕНЕРНО - ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВ

БУДІВЕЛЬНОЇ ДІЛЯНКИ

Оцінка інженерно-геологічних умов будівельної ділянки є першим та необхідним пунктом проектування основ і фундаментів споруд. На даному етапі виконується опис всіх інженерно-геологічних елементів (ІГЕ), виявлених під час вишукувань. В процесі опису надаються довідки про геологічний вік грунтів, їх походження. Далі за державним стандартом [3] визначаеться клас, група, підгрупа і різновид кожного шару грунту. Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика включає: інженерно-геологічні перерізи, таблиці нормативних і розрахункових характеристик грунтів і висновки про можливість будівництва споруди в даних умовах.

Різновид піщаного грунту встановлюється в залежності від його гранулометричного (зернового) складу і ступеня неоднорідності грунту за гранулометричним складом С_u. Для визначення різновиду піщаного грунту, крім того, необхідно вираховувати похідні фізичні характеристики: коефіцієнт пористості е, ступінь вологості S_r. За коефіцієнтом пористості піски бувають щільні, середньої щільності та пухкі. За коефіцієнтом водонасичення піщані грунти, як і великоуламкові, бувають маловологі, вологі і насичені водою.

Різновид глинистого грунту визначається за числом пластичності І_Р,

в залежності від якого глинисті грунти діляться на супіски, суглинки і глини, крім того різновид глинистого грунту встановлюється за показником текучості І_L.

ІГЕ-1 має товщину 6,7 м. За геологічним типом цей грунт відносить до четвертиной системи,а за генетичним типом - це елювій. Він має такі фізичні характеристики: r_s =2,71 г/см³, r =2,09 г/см³, w=20,9%, w _L=32,6 _і w _р=18,4. Це означає, що число пластичності I_P =14,2 ℅ і відноситься до зв’язних грунтів.

Згідно з ДСТУ Б В.2.1-2-96 різновид грунту – суглинок.

Таблиця 2.1 – Зерновий склад грунту

Згідно з [3] грунт належить до пісків крупних, оскільки вміст часток більших за 0,5 мм становить понад 71,4 %,що більше 50℅. За даними сумарного вмісту часток менших від даного діаметра будуємо інтегральну криву гранулометричного складу грунту (рис. 2.1).

Рис.2.1 Сумарна крива гранулометричного складу піщаного грунту

З графіка одержуємо d_{6 0}= 0,95, d₁₀ =0,08 Ступінь неоднорідності С_u = d₆₀ /d₁₀ =11,75. При ступені неоднорідності С_u ≥3 пісок є неоднорідним.

Вираховуємо коефіцієнт пористості e і ступінь вологості S_r:

ρ_w =1,0 г/см³.

Згідно з [3] уточнюємо різновид грунту. Грунт належить до пісків крупний e =0,74 і S_r= 1,0 буде пухкий і насичений водою.

ІГЕ -3 має товщину 9,1 м. За генетичним типом - це алювіальні (річні) відкладення. Він має такі фізичні характеристики: r_s =2,66 г/см³, r =1,97 г/см³, w=27%,φ_n = 28,1,С_n= 0кПа.

Верхня і нижня межа пластичності w _{L і} w _р відсутні. Це означає, що число пластичності I_P =0 і грунт належить до незв’язних. Для встановлення різновиду грунту за гранулометричним складом і ступенем неоднорідності С _u розрахунки проводимо в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2- Зерновий склад грунту

Згідно з [3] грунт належить до пісків крупних, оскільки вміст часток більших за 0,5 мм становить понад 52,1%,що більше50℅. За даними сумарного вмісту часток менших від даного діаметра будуємо інтегральну криву гранулометричного складу грунту (рис. 2.2)

Рис.2.2 Сумарна крива гранулометричного складу піщаного грунту.

З графіка одержуємо d_{6 0}= 0,83, d₁₀ =0,08 Ступінь неоднорідності С_u = d₆₀ /d₁₀ =10,3. При ступені неоднорідності С_u ≥3 пісок є неоднорідним.