Физико-механические характеристики и показатели грунтов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ)

Кафедра «Промышленно-гражданское строительство»

Контрольная работа

по дисциплине: «Механика грунтов»

Выполнила:

студентка гр.1141б

Бойко У.А.

Проверил:

Преподаватель Пчелинцева Е.Ю.

Томск 2016 г.

Исходные данные:

схемы выработок грунта (план) и геологические колонки скважин, данные о физико-механических характеристиках и показателях грунтов.

Решение:

Инженерно-геологический элемент № 1 (ИГЭ - 1).

1. Устанавливаем наименование грунта по исходным данным. Так как W_L=0 и W_P= 0, то грунт несвязный, следовательно грунт - песок.

2. По гранулометрическому составу

Определяем крупность песка по содержанию зерен

d2 мм 0+0+1=1% ?25%;

d0.5 мм 0+0+1+3=4% ?50%;

d0.25 мм 0+0+1+1+3+4=8% ?50%;

d0.1 мм 0+0+1+1+3+4+45+20=73%.

Содержание частиц крупнее 0.1 мм <75%, следовательно грунт - песок пылеватый.

По плотности сухого грунта _d:

Коэффициент пористости е.

Плотность твёрдых частиц отдельных типов дисперсных грунтов, (не содержащих примесей органических веществ и водорастворимых солей, является величиной достаточно постоянной, и поэтому в расчётах часто используют её средние значения: для песков - 2,66 г/см³; супесей - 2,70 г/см³; суглинков - 2,71 г/см³; глин - 2,74 г/см³, т.е.:

Данный грунт пылеватый песок - рыхлый.

По коэффициенту водонасыщения S_r:

Так как коэффициент водонасыщения 0,5 S_r < 0,8 то по предварительной оценке данный грунт является влажным.

3. Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды не определяем, т.к. грунт выше уровня подземных вод.

4. Определяем R₀ = 150 кПа.

5. Определяем модуль деформации грунта Е по формуле:

Вывод по ИГЭ - 1: рассматриваемый грунт - песок пылеватый, рыхлый, влажный с табличным значением расчётного сопротивления грунта основания R₀ = 150 кПа и модулем деформации грунта Е = 23,1 МПа. По предварительной оценке данный грунт не может служить естественным основание.

Инженерно-геологический элемент № 2 (ИГЭ - 2).

1. Устанавливаем наименование грунта по исходным данным. Так как W_L=0 и W_P= 0, то грунт несвязный, следовательно, грунт - песок.

2. По гранулометрическому составу

Определяем крупность песка по содержанию зерен

d2 мм 0+0+0=0% ?25%;

d0.5 мм 0+0+1+4=5% ?50%;

d0.25 мм 0+0+1+4+6=10% ?50%;

d0.1 мм 0+0+1+4+6+50=60%.

Содержание частиц крупнее 0.1 мм <75%, следовательно, грунт - песок пылеватый.

По плотности сухого грунта _d:

Коэффициент пористости е.

Плотность твёрдых частиц отдельных типов дисперсных грунтов, (не содержащих примесей органических веществ и водорастворимых солей, является величиной достаточно постоянной, и поэтому в расчётах часто используют её средние значения: для песков - 2,66 г/см³; супесей - 2,70 г/см³; суглинков - 2,71 г/см³; глин - 2,74 г/см³, т.е.:

Данный грунт пылеватый песок - рыхлый.

По коэффициенту водонасыщения S_r:

Так как коэффициент водонасыщения 0,5 S_r < 0,8 то по предварительной оценке данный грунт является влажным.

3. Грунт находится ниже уровня подземных вод и является водоупором, поэтому удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды не определяем.

4. Определяем R₀ = 150 кПа.

5. Определяем модуль деформации грунта Е по формуле:

Вывод по ИГЭ - 2: рассматриваемый грунт - песок пылеватый, рыхлый, влажный с табличным значением расчётного сопротивления грунта основания R₀ = 150 кПа и модулем деформации грунта Е = 24,2 МПа. По предварительной оценке данный грунт не может служить естественным основанием.

Инженерно-геологический элемент № 3 (ИГЭ - 3).

1. Устанавливаем наименование грунта по исходным данным. Так как W_L?0 и W_P? 0, грунт - глинистый.

2. Разновидность глинистого грунта определяем по числу пластичности I_P и по показателю текучести I_L.

По числу пластичности I_P:

Определяем крупность песка по содержанию зерен

2 мм?d?0,05 мм 0+0,5+0,5+5+21+26+15=68% ?40%;

Следовательно, грунт - глина легкая песчанистая.

По показателю текучести I_L:

Следовательно, глина - тугопластичная.

3. Поскольку грунт глинистый, необходимо установить, обладает ли он набухающими или просадочными свойствами. Для этого определяем следующие характеристики:

Плотность сухого грунта _d по формуле:

Коэффициент пористости е по формуле:

Коэффициент водонасыщения S_r:

Так как коэффициент водонасыщения S_r ?0,8 то по предварительной оценке данный грунт является непросадочным.

Коэффициент пористости грунта при влажности на границе текучести определяем:

Коэффициент просадочности Iss по формуле:

Так как коэффициент просадочности Iss = 0,21<0,3, то грунт по предварительной оценке является ненабухающим.

4. Грунт находится ниже уровня подземных вод, поэтому определяем удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:

5. Вычисляем значение расчётного сопротивления грунта основания для непросадочных глинистых грунтов: R₀ = 273,8 кПа

6. Определяем модуль деформации грунта Е по формуле:

Вывод по ИГЭ - 3: рассматриваемый грунт - глина легкая песчанистая, тугопластичная, непросадочная, ненабухающая с табличным значением расчётного сопротивления грунта основания R₀ = 273,8 кПа и модулем деформации грунта Е = 6,92 МПа. По предварительной оценке данный грунт может служить естественным основанием.

Инженерно-геологический элемент № 4 (ИГЭ - 4).

1. Устанавливаем наименование грунта по исходным данным. Так как W_L?0 и W_P? 0, грунт - глинистый.

По числу пластичности I_P:

Определяем крупность песка по содержанию зерен

2 мм?d?0,05 мм 0+4+12+10+18+8=52% ?40%;

Следовательно, грунт - суглинок легкий песчанистый.

По показателю текучести I_L:

Следовательно, суглинок - текучепластичный.

3. Поскольку грунт глинистый, необходимо установить, обладает ли он набухающими или просадочными свойствами. Для этого определяем:

Плотность сухого грунта _d по формуле:

Коэффициент пористости е по формуле:

Коэффициент водонасыщения S_r:

Так как коэффициент водонасыщения S_r>0,8 то по предварительной оценке данный грунт является непросадочным.

Коэффициент пористости грунта при влажности на границе текучести определяем:

Коэффициент просадочности Iss по формуле:

Так как коэффициент просадочности Iss = 0,019<0.3, грунт по предварительной оценке является ненабухающим.

4. Грунт находится ниже уровня подземных вод, поэтому определяем удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды:

5. Вычисляем табличное значение расчётного сопротивления грунта основания R₀ для непросадочных глинистых грунтов. R₀ = 336 кПа.

6. Определяем модуль деформации грунта Е по формуле:

Вывод по ИГЭ - 4: рассматриваемый грунт - суглинок легкий песчанистый, пластичный, непросадочный, ненабухающий с табличным значением расчётного сопротивления грунта основания R₀ = 336 кПа и модулем деформации грунта Е = 12,09 МПа. По предварительной оценке данный грунт может служить естественным основанием.

Общая оценка грунтовых условий площадки строительства.

По инженерно-геологическому разрезу площадка имеет спокойный рельеф с абсолютными отметками 110,9-111,4 м. Грунты имеют слоистое напластование с согласным залеганием пластов. По предварительной оценке грунт ИГЭ-4 может служить естественным основанием для фундаментов зданий (сооружений).

Для рассматриваемого жилого здания при устройстве фундаментов мелкого заложения несущим слоем может быть глина легкая песчанистая, тугопластичная, непросадочная, ненабухающая (ИГЭ-3), который залегает до глубины 13,6 м от поверхности земли.

При использовании свайных фундаментов в качестве несущего слоя рекомендуется использовать суглинок легкий песчанистый, текучепластичный, непросадочный, ненабухающий (ИГЭ-4). В этом случае свая будет работать по схеме свая висячая.

При инженерно-геологических изысканиях были установлены подземные воды. Они залегают на отметке 107,4-109,5м (глубина залегания 3-3,4м от поверхности земли) и не будут существенным образом влиять на устройство и работу оснований и фундаментов здания.

Список используемой литературы

грунт фундамент здание

1. Механика грунтов. Ч. 1. Основы геотехники в строительстве: учебник / Под. Ред. Б.И. Далматова. - М.: Изд-во АСВ; Спб.: СпбГА - СУ, 2000.-204 с.

2. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. - М.: ИПК, Изд-во стандвртов, 1997-32 с.

3. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик. - М.: ИПК, Изд-во стандартов, 1985, 26 с.

4. ГОСТ 12536 - 79. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава.- М.: ИПК, ИЗД-во стандартов, 1980. - 26.

5. СНиП 2,02,01-83* Основания зданий и сооружений / Минземстрой России. - М.: ГУП ЦНПП, 19983-48 с.

6. СниП 2,02,03-85. Свайные фундаменты. - М.,1986. - 48 с.

7. Механика грунтов, основания и фундаменты: учебное пособие/ С.Б. Ухов, В.В. Семёнов, В.В. Знаменский и др.; под ред. С.Б. Ухова. - М.: Высшая школа, 2007. - 566 с.

8. Механика грунтов (краткий курс) / Н.А. Цытович. - М.: ВШ, 1983. - 288.

Размещено на Allbest.ru