Методическое указание по курсовому проектированию по дисциплине (стр. 3 из 5)

основания

При расчете деформаций основания, среднее давление под подошвой фундамента p не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, кПа (тс/м²), определяемого по формуле:

, (17)

где

γ_c₁ и γ_c₂ – коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3;

к – коэффициент, принимаемый равным: к = 1, если прочностные характеристики грунта (φ и с) определены непосредственными испытаниями, и К=1,1, если они приняты по табл. 1-3 приложения Г СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений».

Таблица 3

Коэффициенты условий работы грунта основания

Грунты

Коэффициент γ_c1

Коэффициент γ_c₂ для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте L/H, равном

4 и более

1,5 и менее

Крупнообломочные, с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых Пески мелкие Пески пылеватые: маловлажные и влажные насыщенные водой Пылевато-глинистые, а также крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показанием текучести грунта или заполнителя

То же, при

>0,5

1,4

1,3

1,25

1,1

1,2

1,1

1,2

1,1

1,0

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

К сооружениям жесткой конструктивной схемой относятся сооружения, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформаций оснований, в том числе за счет применения мероприятий, указанных в п. 2.70б. Для зданий с гибкой конструктивной схемой значения коэффициента γ_c₂принимается равным единице. При промежуточных значениях L/H коэффициент γ_c₂ определяется по интерполяции.

Мγ, Мg, Mc – коэффициенты, принимаемые по табл. 4;

Κ_z – коэффициент, принимаемый равным: при b < 10 м - Κ_z = 1, при b ≥ 10 м - Κ_z = z₀/ b + 0,2 (здесь z₀= 8 м);

b – ширина подошвы фундамента, м;

γ_II – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/ м³);

γ_II^′- то же, залегающих выше подошвы;

Таблица 4

Зависимость коэффициентов М_γ, М_g_,, M_c от угла внутреннего трения

Угол внутреннего трения φ_II, град

коэффициенты

Угол внутреннего трения φ_II, град

Коэффициенты

М_γ

М_g

M_c

М_γ

М_g

M_c

0,01

0,03

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,21

0,23

0,26

0,29

0,32

0,36

0,39

0,43

0,47

0,51

0,56

0,61

1,00 0,06 1,12 1,18 1,25 1,32 1,39 1,47 1,55 1,64 1,73 1,83 1,94 2,05 2,17 2,30 2,43 2,57 2,73 2,89 3,06 3,24 3,44

3,14 3,23 3,32 3,41 3,51 3,61 3,71 3,82 3,93 4,05 4,17 4,29 4,42 4,55 4,69 4,84 4,99 5,15 5,31 5,48 5,66 5,84 6,04

0,69

0,72

0,78

0,84

0,91

0,98

1,06

1,15

1,24

1,34

1,44

1,55

1,68

1,81

1,95

2,11

2,28

2,46

2,66

2,88

3,12

3,38

3,66

3,65

3,87

4,11

4,37

4,64

4,93

5,25

5,59

5,95

6,34

6,76

7,22

7,71

8,24

8,81

9,44

10,11

10,85

11,64

12,51

13,46

14,50

15,64

6,24

6,45

6,67

6,90

7,14

7,40

7,67

7,95

8,24

8,55

8,88

9,22

9,58

9,97

10,37

10,80

11,25

11,73

12,24

12,79

13,37

13,98

14,64

с_II – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/ м²);

d₁ – глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:

d₁= h_s + h_cf γ_cf/γ′_II, (18)

где h_s – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;

γ_cf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³ (тс/ м³);

d_b – глубина подвала – расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной В ≤ 20 м и глубиной свыше 2 м принимается d_b =2 м, при ширине подвала В > 20 м - d_b = 0).

Расчет основания выполняется исходя из условия: P ≤ R. Если условие не выполняется, то необходимо: а) увеличивать размеры подошв фундамента; б) увеличивать глубину заложения фундамента; в) провести мероприятия по улучшению механических характеристик грунтов основания (уплотнением, закреплением и т.д.).

4. Расчёт устойчивости откоса

Определение устойчивости массивов грунта имеет большое практическое значение при проектировании таких земляных сооружений, как насыпи, выемки, дамбы. Нарушение равновесия на откосах сопровождается сползанием больших масс грунта и происходит внезапно. Такие явления носят опасный характер как для автомобильных дорог, так и зданий, находящихся на откосах.

Для расчета откосов широко применяется метод круглоцилиндрической поверхности скольжения (КПЦС). Метод заключается в нахождении центра вращения линии скольжения (точка О) и расчете коэффициента устойчивости откоса. При этом решается плоская задача механики грунтов, т.е. в расчетах рассматривается часть бесконечного откоса шириной 1,0 м (рис. 4).

Рис. 4 .Схема действия сил на откосе

Коэффициент устойчивости – это отношение моментов сил, удерживающих откос в состоянии равновесия, к моменту сил, сдвигающих откос:

(19)

Для расчетов этих сил призму ABC разделяют на несколько отсеков. Силы взаимодействия в вертикальных плоскостях между отсеками не учитываются. Вес грунта в откосе раскладывается на две составляющие: касательные (Т_i), направленные вдоль линии скольжения, и нормальные (N_i) перпендикулярные направлению касательных напряжений. При расчете учитываются следующие основные параметры:

1) физико-механические свойства:

g – удельный вес, кН/м³;

j – угол внутреннего трения, град;

с – удельное сцепление, кПа;

2) геометрические параметры откоса:

H – высота откоса, м;

A_i – площадь блока, м²;

l_i – длина дуги скольжения, м;

3) силовые параметры:

Q_i – вес блока, кН/м;

T_i – сдвигающая сила, кН/м;

N_i – нормальная сила, кН/м;

F_i – сила трения грунта о грунт, кН/м.

Откос считается устойчивым, если h/1,2.

Порядок выполнения работы

Работы выполняются графо-аналитическим методом. В этом случае все расчетные схемы выполняются в масштабе.