Разработка фундамента на естественном основании

Содержание курсовой работы и последовательность ее выполнения

Курсовой проект должен содержать расчетно – поснительную записку (15…20 страниц) и чертежи.

Содержание расчетно – пояснительной записки:

а) краткое описание сооружения;

б) оценка инженерно – геологических условий и свойст грунтов;

в) разработка проекта фундамента на естественном основании;

г) разработка проекта фундамента на исскуственном основании (вариант свайного фундамента).

На чертежах, вложенных в пояснительную записку, необходимо показать:

а) общий вид сооружения с геологическим разрезом;

б) план и разрез рассчитываемого сооружения с принятым фундаментом;

в) эпюру бытовых и сжимающих давлений.

Чертежи выполняться на миллиметровой бумаге.

Общие положения

Данной курсовой работой предусматривается расчет и конструирование основания и фундамента быка водоподъёмной плотины на нескальных основаниях.

Промежуточные быки делят отверстие плотины на пролеты, и конструкция их зависит от типа затвора, способа его подъема, наличия служебного и проезжего мостов, их размеров, от грунтовых условий и т. д.

Быки располагаться друг от друга на некотором расстоянии, которые определяется главным образом напором и конструкцией затворов, перекрывающих пролеты плотины между быками. Пролеты перекрываются обычно плоскими или сегментными затворами. Высота быков должна быть рассчитана так, чтобы она позволяла поднять затвор (нижнюю его кромку) на 0,5…0,7м выше уровня воды, имеющего место при пропуске максимального расчетного расхода через плотину.

Длина быка чаще всего назначается равной длине водобоя. Толщина принимается в зависимости от его высоты, расстояния между быками, конструкции опорных частей затворов и для бетонных быков колеблется в пределах от 1,2 до 3,0 и более метров.

Очертание надземной части быков должно обеспечивать плавный вход воды в отверстие плотины с минимальным сжатьем потока.

Расчет основания и фундамента производят с учетом воздействия постоянных, временных, длительных, кратковременных и особых нагрузок. К постоянным нагрузкам относится вес самого быка и опирающихся на него конструкций, к длительным – гидростатическое и фильтрационное давление. В целях упрощения расчетов кратковременные нагрузки (давление ветра, льда, снега, гидродинамическое давление воды) и особые (сейсмические и взрывные) в курсовой работе не учитываться.

Для полного анализа условий работы основания, проектируемого сооружения, при определении расчётных нагрузок и напряжений в плоскости подошвы фундамента рассматриваться два возможных периоды работы сооружения:

а) строительный;

б) эксплуатационный;

Строительный период характеризуется тем, что русло реки проходит через отводной канал, поэтому основание воспринимает нагрузки, обусловленные только собственным весом сооружения.

Во втором периоде гидроузел находиться в эксплуатации, вследствие чего на сооружение дополнительно передаться гидростатическое и фильтрационное давление воды.

1. Анализ инженерно – геологических условий и определение основных свойств грунтов основания.

Основания зданий и сооружений должны проектироваться с учетом данных инженерно – геологических, гидрологических изысканий и климатических условий района строительства.

Используя физико – механические свойства грунтов оснований, необходимо определить производные показатели основных свойств грунтов, грунтов и безразмерные коэффициенты.

Результаты расчетов сводят в таб.1

Колонки 1-6 заполняться показателями из соответствующих колонок таблицы исходные данных (таб.1, приложения).

Коэффициент пористости грунта (колонка 7, таб.1) определяется с помощью следующей формулы:

(1)

где P_s – плотность твердых частиц грунта; P_d – плотность сухого грунта.

(2)

Входящая природная плотность p и влажность W берут из таблицы исходных данных.

На этапе предварительного обследования грунтов основания каждый из слоев грунта был условно классифицирован как глинистый или песчаный. Поэтому при заполнении таб. 1 следует учесть, что колонки 8-12 заполняться только при рассмотрении глинистого грунта, а колонки 13-15 – только песчаного.

При анализе глинистого грунта необходимо определить число пластичности по формуле:

(3)

Где W_L и W_p – граничные влажности, которые берут из таб.1 исходных данных.

Консистенцию вычисляют с помощью следующей зависимости:

(4)

Анализируя J_p и J_L необходимо выполнить классификацию глинистого грунта, используя таб.6 и 7 приложений методички. Например, если J_p = 10%, а J_L = 0,65, то данный глинистый грунт относиться к суглинкам мягко пластичным.

При рассмотрении песчаного грунта прежде всего необходимо проанализировать его гранулометрический состав, представленный втабл.1 исходных данных, и определить вид песка с точки зрения крупности его зерен. При том необходимо воспользоваться таб.4 приложений.

Далее вычисляют влажность песчаного грунта по формуле:

(5)

Где p_w – плотность воды, равная 1т/м³

Выполнив с помощью таб.4 приложений классификация песка по степени влажности, определяют плотность сложения песчаного грунта. (см. таб.5 приложений).

№ пласта	Наименование грунта	Мощность пласта, м	Природная плотность, p, т/м3	Природная влажность, W,%	Плотность твердых частиц грунта, ps т/м3	Коэффициент пористости е	Глинистый грунт	Песчаный грунт	Нормативные значения	Безмерные коэффициенты
Влажность на границе текучести WL %	Влажность на границе раскатывания Wp %	Число пластичности Ip	Консистенция II	Наименование грунтов по Ip и II	Степень влажности Sr	Состояние по Sr	Наименование грунта по плотности и крупности	Удельное сцепление C, кПа	Угол внутреннего трения о	Модуль деформации E, МПа	My	Mg	Mc
	П	4.7	2.08		2.6	0.6	-	-	-	-	-	1.21	Песок мелкий	Насыщ. водой	74.5	20.5		0.54	3.15	5.75
	Г	8.5	1.86		2.68	0.76	24.1	18.1		0.65	Супесь пластич	-	-	-				0.72	3.87	6.45
	П		1.88		2.61	0.79	-	-	-	-	-	0.96	Песок пылеват	Насыщ. водой				0.47	2.89	5.48

Разработка фундамента на естественном основании