Методическое указание по курсовому проектированию по дисциплине (стр. 1 из 5)
Федеральное агентство по образованию РФ
Белгородский государственный университет
Геолого-географический университет
МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ
по курсовому проектированию по дисциплине
«МЕХАНИКА ГОРНЫХ ПОРОД И ГРУНТОВ»
для студентов специальность 130302 «Поиски и разведка подземных
вод и инженерно-геологические изыскания»
Белгород 2008
Автор Сергеев С.В., докт. техн. наук, проф.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1. Расчет осадок грунтовых массивов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1. Расчет осадок методом послойного суммирования . . . . . 4
1.2. Расчет осадок методом линейно-деформируемого слоя
конечной толщины.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2. Расчет просадок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3. Определение расчетного сопротивления грунта основания. . . . 13
4. Расчет устойчивости грунтов на склонах и откосах. . . . . . . . . . . 16
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Приложение 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Приложение 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
В В Е Д Е Н И Е
Курсовая работа направлена на приобретение практических навыков при определении деформации массивов горных пород в целях проектирования зданий и сооружений. Исходными данными к работе являются реальные отчеты инженерно-геологических изысканий.
1. Расчет осадок грунтовых массивов
1.1. Расчет осадок методом послойного суммирования
Исходными данными к расчету являются:
1) физико-механические характеристики каждого из слоев:
- удельный вес (γ);
- модуль общей деформации (Е).
2) мощности слоев, залегающих ниже плоскости приложения нагрузки (h);
3) величины нагрузок на основания.
Последовательность расчета:
1. Вычерчивают расчетную схему (рис. 1).
2. Вычисляют вертикальные нормальные напряжения от собственного веса грунта
(1)и строят эпюру 
слева от оси z и эпюру 0,2 справа. Ниже уровня грунтовых вод необходимо учитывать взвешивающее действие воды на скелет песчаного грунта и супеси.
3. Определяют величину дополнительного (осадочного) давления на грунт под подошвой фундамента
(2)где
F – вертикальная нагрузка на верхний обрез фундамента, кН;
G1 – вес фундамента, кН;
G2 – вес грунта на обрезах фундамента, кН;
А – площадь подошвы, м2.
Рис. 1. Схема для расчета осадки фундамента мелкого заложения методом послойного суммирования. Линейные замеры приведены в сантиметрах
 |
Таблица 1
Таблица расчета осадки фундамента Ф3 методом послойного суммирования (пример)
| Номер точек | z , м | 2 z/b |  |  кПа | Номер слоя |  кПа | hi, м |  | Ei , кПа |  м |
| 0 1 2 3 4 5 6 7 7΄ 8 | 0 0,60 1,20 1,80 2,40 3,00 3,60 4,20 4,50 4,80 | 0 0,40 0,80 1,20 1,60 2,00 2,40 2,80 3,00 3,20 | 1,00 0,96 0,80 0,60 0,45 0,34 0,26 0,20 0,18 0,16 | 200 192 160 122 90 68 52 40 36 32 | 1 2 3 4 5 6 7 8 | 196 176 141 106 79 60 46 38 | 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,30 | 0,74 0,74 0,74 0,62 0,62 0,40 0,40 0,40 | 18000 18000 18000 12000 12000 13000 13000 13000 | 0,0048 0,0043 0,0035 0,0033 0,0024 0,0011 0,0008 0,0004  |
4. Разбивают толщину основания на элементарные слои толщиной hi (не обязательно равные) исходя из условия hi ≤ 0,2b. Границы элементарных слоев должны совпадать с границами естественных напластований. Определяют координату подошвы элементарных слоёв, причем z = 0 соответствует подошве фундамента и начинают заполнение табл.5.
5. Вычисляют вертикальные нормальные напряжения на границах слоев грунта:
(3)где – коэффициент, учитывающий уменьшение по глубине дополнительного давления, принимается по прил.2, табл.1 СНиП 2.02.01–95.
Строят эпюру 
. Точка пересечения эпюр и 0,2 
соответствует нижней границе сжимаемой толщи.
6. Определяют величины средних дополнительных давлений в каждом из элементарных слоев:
(4)7. Находят величины осадок каждого элементарного слоя:
(5)где
– коэффициент, учитывающий отсутствие поперечного расширения при деформировании грунтов в условиях компрессии (табл.6).Таблица 2
Значения коэффициента
| Грунт | b |
| Песок и супесь | 0,74 |
| Суглинок | 0,62 |
| Глина | 0,40 |
8. Суммарная осадка всех элементарных слоев составляет расчетную величину осадки основания S.
Расчёт осадок свайного фундамента
Расчёт выполняют в следующей последовательности:
Определяют размеры условного фундамента (рис.2). Границы условного фундамента определяют следующим образом: снизу – плоскостью КБ, проходящей через нижние концы свай; с боков – вертикальными плоскостями КГ и БД, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстояния
, где 
– осредненное (средневзвешенное) расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле 
(6)где
– расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных, пройденных сваями слоев грунта толщиной соответственно h1, h2 ….hn; h – глубина погружения сваи в грунт, считая от подошвы ростверка.