СД.Ф.6 Основания и фундаменты (новое окно)

1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
По дисциплине «Основания и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная/заочная
Филиал ДВФУ в г. Петропавловске -Камчатском
Курс 4/5 семестр 7/_
лекции 32/8 (час.)
практические занятия 16/4 (час.)
лабораторные работы 16/0 (час.)
всего часов аудиторной нагрузки 64/12 (час.)
самостоятельная работа 86/138 (час.)
реферативные работы (количество)
контрольные работы (количество) -/1
зачет _________ семестр/курс
экзамен 7_ семестр / 5 курс
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования № 12 – тех/дс от 07.03.2000
Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании Методической комиссии
_протокол №1 «15» июня 2012г.
Зам.председателя Методической комиссии Скрячева Л.А.______________ «15» июня 2012г.
Составитель: к.т.н., доцент Кашпура В.Н.
2
Аннотация
Настоящий учебно-методический комплекс дисциплины (УМКД) разработан в соответствии Государственным образовательным стандартом и рабочей учебной программой дисциплины.
Учебно-методический комплекс представляет собой комплект разнообразных нормативных, учебно-методических, информационных и контролирующих материалов по дисциплине.
УМКД создается для повышения эффективности самостоятельной работы студентов, качества подготовки специалистов в системе университетского
образования, активного использования в учебном процессе современных педагогических технологий.
УМКД вводится в учебный процесс для решения следующих задач:
освоение студентом в режиме самостоятельной работы дисциплины при участии преподавателя в качестве консультанта; систематизация учебной работы
студента в течение семестров; развитие мотивации обучения у студента; привитие студенту навыков совершенствования и самообразования; вовлечение
студента в качестве активного участника в открытую креативную образовательную среду; адаптация студента к условиям деятельности в информационном обществе.
Учебно-методический комплекс включает в себя:

рабочую программу дисциплины;

материалы для практических занятий;

материалы к лабораторным занятиям

материалы для организации самостоятельной работы студентов;

контрольно-измерительные материалы;

список литературы;

глоссарий.
3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
По дисциплине «Основания и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная
Филиал ДВФУ в г. Петропавловске -Камчатском
Курс 4/5 семестр 7/_
лекции 32/8 (час.)
практические занятия 16/4 (час.)
лабораторные работы 16/0 (час.)
всего часов аудиторной нагрузки 64/12 (час.)
самостоятельная работа 86/138 (час.)
реферативные работы (количество)
контрольные работы (количество) -/1
зачет _________ семестр/курс
экзамен 7_ семестр / 5 курс
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования № 12 – тех/дс от 07.03.2000
Рабочая программа дисциплины обсуждена на заседании Методической комиссии
протокол № 1_«15» июня 2012г.
Зам. председателя Методической комиссии Скрячева Л.А.__________ «15» июня 2012г.
Составитель: к.т.н., доцент Кашпура В.Н.
4
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании Методической комиссии:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Председатель комиссии_______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании Методической комиссии:
Протокол от «_____» _________________ 200 г. № ______
Председатель комиссии _______________________ __________________
(подпись)
(И.О. Фамилия)
5
Выдержка требований к дисциплине из государственного образовательного стандарта по направлению подготовки дипломированного специалиста
653500 – СТРОИТЕЛЬСТВО (квалификация – инженер) специальности
270102.65 «Промышленное и гражданское строительство» от 07.03.2000, №
гос. регистрации 12 тех/дс
Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы по направлению подготовки дипломированного
специалиста «СТРОИТЕЛЬСТВО»
Индекс
1
Наименование дисциплин и их разделы
2
СД.00
Специальные дисциплины
СД.01
«Промышленное и гражданское строительство»
СД.06
Основания и фундаменты:
общие принципы проектирования оснований и фундаментов; фундаменты в открытых котлованах на
естественном основании; свайные фундаменты; методы искусственного улучшения грунтов основания;
проектирование котлованов; фундаменты глубокого
заложения; заглубленные и подземные сооружения;
строительство на структурно неустойчивых, скальных, эллювиальных грунтах и на закарстованных и
подрабатываемых территориях; фундаменты при динамических воздействиях; реконструкция фундаментов и усиление основания; автоматизированное проектирование фундаментов.
Всего
часов
3
150
6
Цель дисциплины привить студентам умения и навыки в области проектирования и строительства надежных, устойчивых, технологических и экономичных оснований и фундаментов зданий и сооружений.
Задачи :
1. Познакомить студентов с целями, объектом и составом инженерногеологических изысканий, научить их всесторонне оценивать особенности
инженерно - геологических условий площадки строительства и возможность
изменения этих условий во время возведения и эксплуатации зданий и
сооружений.
2. Познакомить студентов с современными методами оценки условий
работы грунтов в основании зданий и сооружений и научить их правильно
использовать эти методы для определения устойчивости и деформируемости
оснований.
3. Познакомить студентов с существующими методами и приемами
расчета
фундаментов,
конструктивными
решениями
фундаментов
и
прогрессивными способами производства работ по их устройству, и на основе этого
научить студентов самостоятельно решать задачи по проектированию и
строительству оснований и фундаментов используя рациональные приемы,
нормативную, справочную литературу и вычислительную технику.
7
СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ
1. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Виды учебной работы
Всего часов
Семестр/Курс
7/5
Общая трудоемкость
150/150
150/150
Аудиторные занятия
64/12
64/12
Лекции
32/8
32/8
Практические занятия (ПЗ)
16/4
16/4
Лабораторные работы (ЛР)
16/0
16/0
86/138
86/138
-/1
-/1
Самостоятельная работа
Контрольная работа
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
экзамен
2. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
Раздел дисциплины
7семестр/ 5курс
1. Общие принципы проектирования оснований и фундаментов
2. Виды деформаций оснований, зданий и сооружений
3. Фундаменты мелкого заложения, возводимые в открытых котлованах
4. Расчет и проектирование свайных фундаментов
5. Последовательность проектирования и расчета свайных фундаментов
6. Фундаменты глубокого заложения
7. Методы искусственного улучшения грунтов основания
8. Фундаменты в районах распространения вечномерзлых
грунтов
9. Фундаменты на лессовых просадочных грунтах
Итого:
Лекции
ПЗ
СР
ЛР
2/0
4/1
20/15
2/-
26/15
4/-
4/1
4/1
4/1
0/15
2/-
4/1
4/1
0/15
2/-
2/1
4/1
20/15
2/-
4/1
4/1
0/18
0/15
4/-
4/1
20/15
4/1
0/15
32/8
16/4
86/138
16/0
8
I. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
Тема 1. Общие принципы проектирования оснований и фундаментов
(2/0) ч.
Исходные данные для проектирования оснований и фундаментов. Сведения о конструктивных особенностях зданий и сооружений. Нагрузки и воздействия. Методы инженерно-геологических исследований. Лабораторные
исследования. Автоматизированное проектирование фундаментов.
Тема 2. Виды деформаций оснований, зданий и сооружений (4/1) ч.
Выбор оснований и фундаментов. Выбор типа и глубины заложения подошвы фундамента. Проектирование фундаментов по II предельному состоянию. Проверка давлений на подстилающий слой слабого грунта. Расчет фундаментов по I предельному состоянию.
Тема 3. Фундаменты в открытых котлованах на естественном основании (4/1) ч.
Классификация ФМЗ. Материалы для устройства ФМЗ. Конструктивные
особенности. Типы фундаментов мелкого заложения. Проектирование котлованов.
Тема 4. Расчет и проектирование свайных фундаментов (4/1) ч.
Свайные фундаменты. Виды свай. Классификация свай по конструктивным особенностям, материалу, способам устройства в грунте погружения
в грунт, способу армирования, изготовления. Буронабивные сваи. Область
применения буронабивных свай. Виды свайных фундаментов. Типы свайных
ростверков.
Тема 5. Последовательность проектирования и расчета свайных
фундаментов – (2/1) ч.
9
Этапы
проектирования.
Сбор
нагрузок.
Оценка
инженерно-
геологических условий. Выбор глубины заложения ростверка. Выбор вида
свай. Выбор размеров свай. Расчет свайного фундамента по I предельному
состоянию (несущей способности). Определение несущей способности свай
по результатам статических и динамических испытаний. Теоретический метод определения несущей способности свай. Определение количества свай в
фундаменте. Конструирование ростверка и его расчет. Проверка свайного
фундамента по II предельному состоянию. Определение крена свайного фундамента. Выбор сваебойного оборудования. Определение осадки ленточного
свайного фундамента (одно- или двухрядных).
Тема 6. Фундаменты глубокого заложения (4/1) ч.
Основные типы фундаментов глубокого заложения. Основные схемы
разработки и выдачи грунта из колодца. Основы расчета опускных колодцев.
Нагрузки, действующие в процессе строительства, в процессе эксплуатации. Проектирование опускных колодцев. Кессоны. Оболочки «Стена в
грунте»
Тема 7. Методы искусственного улучшения грунтов основания (4/1)
ч.
Заглубленные и подземные сооружения; строительство на структурно неустойчивых, скальных, эллювиальных грунтах и на закарстованных и подрабатываемых территориях; фундаменты при динамических воздействиях. Конструктивные методы улучшения оснований. Устройство песчаных подушек. Устройство боковой пригрузки. Устройство шпунтового ограждения. Армирование грунта. Уплотнение грунтов (поверхностное, глубинное). Закрепление грунтов (цементация, силикатизация, электрохимическое закрепление грунтов, термические методы, битумизация и глинизация). Реконструкция фундаментов и усиление основания.
10
Тема 8. Фундаменты в районах распространения вечномерзлых
грунтов (4/1) ч.
Два принципа использования вечномерзлых грунтов. Возведение зданий
на вечномерзлых грунтах. Конструкции и способы устройства фундаментов в
условиях вечной мерзлоты. Способы устройства свайных фундаментов. Реконструкция и усиление оснований и фундаментов. Методы усиления оснований и фундаментов.
Тема 9. Фундаменты на лессовых просадочных грунтах (4/1) ч.
Поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками. Устройство грунтовых подушек. Устройство ж/б свай с прорезкой всей просадочной толщи
грунтов. Глубинное уплотнение грунтовыми сваями. Силикатизация. Термическое закрепление лессовых грунтов. Глубинное уплотнение грунтов методом предварительного замачивания. Методы по предотвращению возможности замачивания основания. Меры по уменьшению чувствительности здания
к неравномерным осадкам.
. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
КУРСА
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
№
п/п
Наименование практических занятий
Количество часов
1
Определение физико-механических характеристик и наименования грунтов
4/1
2
Определение физических свойств грунтов
4/1
3
Определение механических свойств грунтов
2/0
4
Определение глубины заложения фундамента
2/0
5
Определение размеров подошвы фундамента
2/1
6
Определение осадки фундамента методом послойного суммирования
2/1
11
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
№
п/п
Наименование лабораторной работы
1
Определение гранулированного состава песчаных грунтов на ситах
4/0
2
Определение видов грунта
2/0
Определение влажности грунта весовым способом
2/0
3
4
Количество часов
(по ГОСТ 5180-84)
Определение границ текучести и раскатывания
2/0
глинистого грунта
5
Определение удельного веса частиц грунта
2/0
6
Определение удельного веса грунта
2/0
Определение коэффициента фильтрации
2/0
7
песчаного грунта
12
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
Целью самостоятельной работы студентов является дополнительное
углубленное изучение ими дисциплины «Основания и фундаменты», закрепление полученных знаний, а также формирование культуры умственного
труда и самостоятельности в поиске и приобретении новых знаний. Самостоятельная работа студентов рассматривается как целенаправленная работа для
получения студентом новых знаний. Для дополнительного изучения дисциплины «Основание и фундаменты» студентам необходимо рассмотреть вопросы, указанные в таблице.
№
п/п
1
2
3
4
5
6
Тематика работы
Основные положения проектирования гибких фундаментов. Основы проектирования
гибких фундаментов. Основные предпосылки расчёта гибких фундаментов, как конструкция на сжимаемом основании. Метод местных и общих упругих деформаций.
Существующие методы расчёта фундаментов, как балок и плит на упругом основании
Крепление стен и осушение котлованов. Проектирование котлованов. Защита подвальных помещений и фундаментов от подземных вод. Обеспечение устойчивости
откосов котлованов (естественные откосы, крепления и шпунтовые стенки, стена в
грунте). Предохранение котлованов от подтопления грунтовыми водами (водопонижение. противофильтрационные завесы). Подготовка оснований к заложению фундаментов. Требования техники безопасности и охраны труда
при устройстве оснований и возведения фундаментов. Защита подвальных помещений от подземных вод
Фундаменты на скальных и элювиальных
грунтах, закарстованных и подрабатываемых
территориях. Свойства скальных и элювиальных грунтов. Особенности строительства на них. Понятие
о карстообразовании. Особенности строительства закарстованных территориях. Противокарстовая защита
Фундаменты при динамических воздействиях. Общие сведения о влиянии динамических нагрузок на грунт. Причины, вызывающие динамические нагрузки. Классификация фундаментов под машины с динамическими нагрузками. Основные положения
и принципы расчёта оснований массивных и рамных
фундаментов под машины периодического и непериодического действия. Мероприятия, позволяющие уменьшить амплитуду колебаний и их проектирования
Фундаменты в условиях сейсмических воздействий. Фундаменты в сейсмических
районах. Сейсмические воздействия на сооружения. Определение сейсмической
нагрузки и динамических коэффициентов. Основные положения проектирования,
особенности вы- бора оснований и конструкций фундаментов при воздействии сооружений в сейсмических районах.
Фундаменты на подрабатываемых территориях. Влияние подработки на физико- механические свойстве грунтов. Основные положения проектирования фундаментов на
подрабатываемых территориях.
13
. КОНТРОЛЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ КУРСА
Вопросы к экзамену
1.
Цели, задачи и значение курса. Достижения в области фундаменто-
строения.
2.
Главные направления развития. Направления по совершенствова-
нию фундаментов.
3.
Исходные данные для проектирования фундаментов
4.
Последовательность проектирования оснований и фундаментов
5.
Анализ и оценка инженерно-геологических изысканий для строи-
тельства
6.
Анализ проектируемого здания и сооружений
7.
Выбор типа оснований и конструкций фундаментов. Расчеты осно-
ваний по предельным основаниям, ТЭА и окончательный выбор.
8.
Принципы расчетов оснований по предельным состояниям.
9.
Расчет оснований по деформациям.
10. Фундаменты мелкого заложения
11. Выбор глубины заложения фундаментов (требования СНиП 2.02.0183*)
12. Зависимость глубины заложения фундаментов от фундаментов
примыкающих сооружений и глубины прокладки инженерных коммуникаций
13. Зависимость глубины заложения фундаментов от назначения, конструктивных особенностей здания, нагрузок и воздействия на его фундаменты, существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории и
инженерно-геологических условий площадки строительства.
14. Зависимость глубины заложения фундаментов от гидрогеологических условий площадки и глубины сезонного промерзания грунтов.
15. Расчет начального критического давления
14
16. Расчет грунтового основания при центральной нагрузке на фундамент
17. Расчет грунтового основания при общей комбинации нагрузок на
фундамент
18. Алгоритм расчета жесткого фундамента
19. Виды деформаций фундаментов
20. Классификация зданий и сооружений по их чувствительности к
осадке
21. Теоретические предпосылки расчета осадок
22. Алгоритм расчета осадки методом СНиП 2.02.01-83* (по схеме линейно-деформируемого полупространства)
23. Оценка расчетных деформаций. Проверка прочности слабого подстилающего слоя
24. Расчет деформации оснований по схеме линейно-деформируемого
слоя конечной толщины
25. Определение крена фундамента при действии внецентренной
нагрузки
26. Общие сведения о свайных фундаментах. Виды свайных фундаментов. Достоинства свайных фундаментов. Нормативные документы
27. Классификация свайных фундаментов
28. Классификация и конструкция забивных свай. Расчет сваи как конструкции
29. Краткие сведения по технологии свайных работ
30. Теоретические методы расчета несущей способности сваи
31. Схемы работы свай по СНиП 2.02.03-85
32. Практические методы по определению несущей способности свай
33. Расчет несущей способности свай по методике СНиП 2.02.03-85
34. Расчет свай по несущей способности основания на вертикальные
нагрузки и горизонтальные нагрузки.
15
35. Расчеты свайных фундаментов по деформациям (осадка) по методике СНиП
36. Алгоритм проектирования свайных фундаментов
37. Расчет свайного куста при моментных нагрузках
38. Расчет центрально-нагруженного куста свай
39. Сведения о расчете ленточного свайного фундамента
40. Основные понятия о методике расчета ростверка. Расчеты ленточного и высокого ростверка
41. Классификация глубоких опор
42. Технология и устройства буровых опор
43. Оболочки
44. Опускные колодца. Их устройства
45. Кессонные фундаменты
46. Расчет глубоких опор на вертикальную нагрузку
47. Понятие о расчете глубоких опор на горизонтальные нагрузки
48. Расчет опускных колодцев на опускание и всплытие
49. Расчет опускного колодца на устойчивость. Проверка на прочность
стенок колодца
50. Сильно-сжимаемые и неравномерно-сжимаемые грунты. Их особенности
51. Мероприятия по уменьшению чувствительности конструкции к неравномерным деформациям при проектировании фундаментов на сильносжимаемых и неравномерно-сжимаемых грунтах
52. Мероприятия по уменьшению неравномерных осадок при проектировании фундаментов на сильно-сжимаемых и неравномерно-сжимаемых
грунтах
53. Обеспечение надежности зданий и сооружений на сильносжимаемых грунтах
54. Просадочные грунты и их особенности. Основные критерии просадочных грунтов
16
55. Относительная просадочность. Начальная просадочная влажность.
Начальное просадочное давление.
56. Проектирование фундаментов на просадочных грунтах. Мероприятия по исключению влияния возможных просадок
57. Устранение просадочных свойств грунтов
58. Ликвидация просадочных свойств в пределах всей просадочной
толщи грунтов
59. Водозащитные и конструктивные мероприятия при проектировании
фундаментов на просадочных грунтах
60. Варианты устройства оснований и фундаментов в грунтовых условиях 1 и 2 типа просадочности
61. Проектирование оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах
62. Проектирование фундаментов под машины с динамическими
нагрузками
63. Особенности проектирования фундаментов в условиях сейсмических воздействий
64. Усиление и реконструкция оснований и фундаментов. Этапы обследования
65. Методы усиления оснований и фундаментов
66. Особенности устройства фундаментов вблизи существующих зданий
67. Меры по уменьшению влияния нового здания на соседнее
68. Возведение новых зданий на фундаментах мелкого заложения (в
открытых котлованах) вблизи существующих
69. Возведение новых зданий на свайных фундаментах вблизи существующих
70. Общие понятия о решении геотехнических задач с помощью программных комплексов
17
V. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ (КОНТРОЛЬНЫХ)
РАБОТ И РЕФЕРАТОВ
Студенты заочной формы обучения выполняют контрольную работу по
дисциплине «Основания и фундаменты». Темой контрольной работы является: «Расчет фундамента под внутреннюю несущую стену гражданского здания».
Цель контрольной работы – закрепление и углубление теоретических
знаний, и приобретение практических навыков в проектировании железобетонных конструкций, пользование справочной нормативной литературой и
типовыми сериями.
Контрольная работа выполняется на основе задания, при выдаче которого следует добиться полной индивидуальности каждого задания, что обеспечивается за счет выдачи различных по характеру исходных данных: величине
нагрузок, пролетов, количества этажей, различных климатических и грунтовых оснований.
К работе над контрольной работой студент должен приступать по мере
изучения материала, необходимого для работы над проектом. С этой целью
задания на проектирование следует выдать до окончания изучения материала
всего предмета.
В результате выполнения работы студент должен:
Знать методику определения нагрузок на конструкции.
Уметь конструировать, выполнять и читать рабочие чертежи строительных конструкций; составлять спецификации и выборку стали; работать с
нормативной, справочной литературой и типовыми сериями.
18
V. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений
[Текст] : учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по строит, спец. /
под
ред. Б. И. Далматова. - 3-е изд. - Москва : АСВ. 2006. - 428 с.
2. Симагин. В. Г. Основания и фундаменты. Проектирование и устройство [Текст] : учеб. пособие для студ. строит, вузов, обучающихся по спец.
"Промышленное и гражданское строительство" направления подготовки
дипломированных специалистов "Строительство" / В. Г. Симагин. - 2-е изд.
перераб. и доп. - Москва : АСВ. 2007. - 496 с.
3. .Верстов. В. В. Технология и комплексная механизация шпунтовых и
свайных работ : учебное пособие / В. В. Верстов. А. Н. Гайдо. Я. В. Иванов ;
Издательство "Лань" (ЭБС). - Изд. 2-е. стер. - Санкт-Петербург : Лань. 2012. 288 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература).
4. / Берлинов. М. В. Основания и фундаменты [Электронный ресурс] :
учебник / М. В. Берлинов : Издательство "Лань" (ЭБС). - Изд. 4-е. испр.
Санкт-Петербург : Лань. 2011. - 320 с. - (Учебники для вузов. Специалная литература).
5. Мироненко. В. А. Динамика подземных вод [Электронный ресурс] :
учебник для студентов вузов В. А. Мироненко : Университетская библиотека
онлайн (ЭБС). - Изд. 5-е. стер. - Москва : Горная книга. 2009. - 520 с. - (Экология горного производства). - Режим доступа:
6. Носков. И. В. Усиление оснований и реконструкция фундаментов
[Электронный ресурс] : учебник / И. В. Носков. Г. И. Швецов ; Университетская библиотека онлайн (ЭБС). - Москва : Абрис. 2012. - 134 с.
7. С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский и др. Механика грунтов,
основания и фундаменты: Учебное пособие.- Высшая школа, 2007. -566 с.
19
Дополнительная литература
1. Берлинов. М. В. Расчет оснований и фундаментов [Электронный ресурс] : учебное пособие / М. В. Берлинов. Б. А. Ягупов : Издательство
"Лань"(ЭБС). - Изд. 3-е. испр. - Санкт-Петербург : Лань. 2011. - 272 с. (Учебники для вузов. Специальная литература
2. Далматов. Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая
специальный курс инженерной геологии) [Электронный ресурс] : учебник /
Б. И. Далматов : Издательство "Лань" (ЭБС). - Изд. 3-е. стер. - СанктПетербург : Лань. 2012. - 416 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература). - Режим доступа:
3. Пилягин. А. В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и
сооружений [Текст] : учеб. пособие для студ. обучающихся по направлению
653500 "Строительство" / А. В. Пилягин. - Москва : АСВ. 2006. - 248 с.
4. Пилягин. А. В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и
сооружений [Текст] : учеб. пособие для студ.. обучающихся по направлению
653500 "Строительство" / А. В. Пилягин. - Москва : АСВ. 2007. - 248 с.
5. Основания и фундаменты [Текст] : справочник / под ред. Г. И. Швецова. -Москва : Высш. шк.. 1991. - 383 с.
6. Справочник проектировщика. Сложные основания и фундаменты
[Текст] / под общ. ред. Ю. Г. Трофименкова. - Москва : Стройиздат,
1969. -271 с.
Электронные образовательные ресурсы
1. Леденев В.И., Матвеева И.В., Аленичева Е.В., Гиясова И.В. Организация и технология ремонтно-строительных работ при реконструкции и капитальном ремонте гражданских зданий. Ч. 1. Общие сведения. Восстановление
и усиление оснований и фундаментов: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2006. - 100 с. http://window.edu.ru/resource/639/38639
20
2. Миронов В.А., Галкин Н.Н. Определение физико-механических
свойств грунтов при проектировании оснований зданий и сооружений: Пособие
к
лабораторным
работам.
-
Тверь:
ТГТУ,
2006.
-
43
с.
http://window.edu.ru/resource/598/58598
3. Анотонов В.М., Леденев В.В., Скрылев В.И. Проектирование зданий в
особых условиях строительства и эксплуатации. Учебное пособие. - Тамбов:
Изд-во ТГТУ, 2002. - 240 с. http://window.edu.ru/resource/554/21554
21
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
МАТЕРИАЛЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
По дисциплине «Основания и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная/заочная
г. Петропавловск-Камчатский
2012 год
22
Проектирование и устройство оснований и фундаментов является сложной комплексной задачей, решение которой требует рассмотрения многих
факторов - анализа исходных данных по надфундаментной конструкции,
нженерно-геологических условий строительной площадки, физических и механических характеристик слоёв грунта и т. д.
На практических занятиях студент должен закрепить теоретический материал, полученный на лекциях; научиться самостоятельно работать со
СНиП, СП, справочной литературой, учебниками, ГОСТами и другим материалом.
1. Определение физико-механических характеристик и наименования
грунтов
Согласно заданию студент получает результаты лабораторных и полевых испытаний грунтов. По этим данным производится расчет и определение
производных характеристик грунта, и дается оценка возможности использования каждого слоя грунта в качестве основания. Полученные результаты
сводятся в таблицу согласно порядку залегания грунтов (прил. 9).
1.1. Определение физических свойств грунтов
Пример 1. Определить наименование песчаного грунта.
Дано: Гранулометрический состав фракций в пробе грунта (табл. 1.1).
Таблица 1.1
РАЗМЕР ФРАКЦИЙ, ММ
> 2,0
2,0-0,50
0,50-0,25
0,25-0,10
ПРОЦЕНТНОЕ
СОДЕРЖАНИЕ
5
20
32
28
РАЗМЕР ФРАКЦИЙ, ММ ПРОЦЕНТНОЕ
СОДЕРЖАНИЕ
0,10-0,05
0,05-0,005
< 0,005
-
10
4
1
-
Решение: Определение наименования песчаного грунта проводят в соответствии с табл. 4 [2, с. 18] или прил. 1. Для этого необходимо данные крупности частиц суммировать слева направо и сравнивать их каждый раз после
23
очередного добавления сумм с соответствующими величинами процентного
содержания
частиц
определенной
крупности:
2;
0,5;
0,25;
0,1мм
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
40
40
Список
41 литературы
1. Далматов Б. И. Проектирование фундаментов зданий и промышлен-
ных сооружений: учебное пособие для вузов / Б. И. Далматов. - М.: Высшая
школа, 2002.
2. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП
2.02.01-83). - M.: Стройиздат, 1986.
3. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные
сооружения / под. общ. ред. Е. А. Сорочана, Ю. Г. Трофименко. - M. : Стройиздат, 1985.
4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. - М.: Стройиздат, 1986.
5. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. - М.:
Стройиздат, 1983.
6. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. - М: Стройиздат,
1985.
7. СП50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фунда-
ментов зданий и сооружений. - М.: ГП ЦПП, 2005.
8. Малышев М. В. Механика грунтов. Основания и фундаменты / М. В.
Малышев, Г. Г. Болдырев. - М.: АСВ, 2001.
41
42
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
МАТЕРИАЛЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
По дисциплине «Основания и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная
г. Петропавловск-Камчатский
2012 год
42
43
Введение.
Задачей руководства к лабораторным работам по курсу «Основания и
фундаменты», является освоение студентами основных методов лабораторного изучения показателей физического состояния и механических свойств песчаных и глинистых грунтов, получение практических навыков по работе на
лабораторном оборудовании, закрепление и углубление теоретических знаний.
Выполнение лабораторных работ увязывается с чтением лекций и способствует необходимому углублению и закреплению знаний по изучаемому
курсу. В целях лучшего усвоения материала в лабораторных работах приводятся краткие теоретические положения по грунтоведению об изучаемом показателе и его практическом применении, а после каждой работы в руководстве приведены вопросы для самопроверки.
Методика определения показателей физико-механических свойств
грунтов изложена в соответствии с действующими ГОСТ, руководствами и
инструкциями принятыми в научных и производственных лабораториях.
Лабораторный практикум заключается в выполнении студентами под
руководством преподавателя шести заданий. Для выполнения каждого задания предусмотрено двухчасовое занятие. Задание, в зависимости от трудности и длительности выполнения отдельных работ, может состоять из одной
или двух лабораторных работ близких по технике выполнения.
Правила для студентов.
Прежде чем приступить к работе в лаборатории студент обязан изучать соответствующие разделы курса по учебникам и руководствам по лабораторным исследованиям грунтов.
Необходимо изучить пояснения и методичку проведения лабораторной работы по настоящему руководству, сделать для себя необходимые записи в рабочую тетрадь, подготовить необходимые таблицы и координатные
сетки для вычерчивания графиков.
43
Результаты каждой лабораторной
работы вносятся вручную в тетрадь
44
и подписываются преподавателем или студентом. При оформлении лабораторной работы приводится краткое описание методики ее выполнения, таблицы экспериментальных данных, результаты обработки и вычислений.
Студенты могут сдавать лабораторные работы по мере их готовности в
отведенные часы консультаций преподавателя, ведущего занятия. При сдаче
лабораторных работ студент должен показать знания существа определяемых
физико-механических характеристик грунтов, особенности их определения с
помощью лабораторного оборудования и применение их для практических
расчетов. Рабочая тетрадь остается у студентов и служит в дальнейшем для
подготовки и сдаче зачетов и экзаменов.
Отбор, упаковка и транспортирование образцов
пород для лабораторных исследований.
Достоверность
результатов
лабораторного
изучения
физико-
механических свойств грунтов зависит от правильности отбора образцов, сохранения их в процессе транспортирования и хранения.
Все операции по отбору, консервации, транспортированию и хранению образцов грунтов для лабораторных исследований должны выполняться
согласно ГОСТ 12071- 84. Образец грунта с сохранением структуры естественного сложения называются монолитами. При отборе и последующей работе должна обязательно сохраняться ориентация (низ- верх) монолита в
условиях природного залегания.
Отбор монолитов грунта может производиться из горных выработок с
помощью ножа, лопаты и пр., а также из буровых скважин с помощью специальных устройств-грунтоносов. Отбор монолитов из горных выработок осуществляется вручную, что при соответствующих навыках и тщательности исполнения способствует наименьшему нарушению природной структуры
грунта. Отбор монолитов из скважин в зависимости от правильности выбора
оборудования и способа производства работ приводит к нарушению природной структуры грунта в большей или меньшей степени.
44
Однако в отличие от горных
45 выработок устройство буровых скважин
является менее трудоемким, дорогостоящим, а часто и технически наиболее
целесообразным решением.
Отбор монолитов из скважин широко применяется на практике, а
имеющиеся конструкции грунтоносов позволяют обеспечить минимальное
приемлемое для решения практических задач, нарушение структуры грунта.
К упаковке образцов грунта для транспортирования и хранения необходимо подходить особенно тщательно. Образцы породы, отобранные, для
лабораторных испытаний без сохранения природной структуры и природной
влажности укладывают в тару обеспечивающую сохранность мелких частиц
грунта (обычно мешок из плотной материи или синтетической пленки).
Образцы грунта, отобранные, с нарушением природной структуры при
требовании сохранения естественной влажности должны помещаться в корозионностойкие банки с герметически закупоривающими крышками.
Монолиты грунта, отобранные из горных выработок или буровых
скважин, необходимо немедленно изолировать от наружного воздуха путем
помещения его в герметическую жесткую тару, либо путем парафинирования.
Парафинирование производится путем обмотки монолита слоем марли, предварительно пропитанной расплавленным парафином, смешанным с гудроном
и последующей обливки парафином. Процесс повторяют два раза. До парафинирования и после парафинирования на верхнюю поверхность монолита
приклеивается этикетка с необходимыми данными о нем, записанными с помощью карандаша для исключения размазывания записей.
Образцы грунта, предназначенные для транспортировки в лаборатории
расположенные на значительном расстоянии от места отбора проб, необходимо упаковывать в ящик. Укладка монолитов в ящик должна быть плотной,
с заполнением свободного пространства древесными опилками. Между монолитами и стенками ящика слой опилок должен составлять 3- 4 см, а между
монолитами 2-3 см.
При транспортировании монолиты не должны подвергаться резким
динамическим и температурным воздействиям.
45
Срок хранения упакованных46образцов нарушенного сложения, для которых требуется сохранение естественной влажности, не должно превышать
двух суток, считая с момента их отбора до лабораторных испытаний.
Срок хранения упакованных монолитов в специальных помещениях и
камерах не должен превышать для маловлажных песчаных и глинистых твердой и полутвердой консистенции – трех месяцев; других видов грунтов – полутора месяцев.
Срок хранения упакованных монолитов вне специальных помещений
не должен превышать 15 суток.
Монолиты имеющие повреждения гидроизоляционного слоя и дефекты упаковки или с неправильным хранением, следует принимать к испытаниям только как образцы грунта нарушенного сложения.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № I
Определение гранулированного состава песчаных грунтов на ситах.
Гранулометрический (механический)
состав грунтов.
В инженерном грунтоведении приняты следующие наименования зерен
грунта крупности.
№
Наименование зерен грунтов
Размер зерен, мм
п.п.
1.
Валуны, глыбы
200
2.
Галька, щебень
10 до 200
3.
Гравий, дресва
2 до 10
4.
Песчаные зерна
0,05 до 2
5.
Пылеватые частицы
0,005 до 0,05
6.
Глинистые частицы
0,00025 до 0,005
7.
Коллоидные частицы
0,00025
46
Определение гранулометрического
состава необходимо для решения
47
ряда практических вопросов:
1. Классификация грунтов.
2. Приближенное вычисление водопроницаемости крупнозернистых
грунтов (песчаных).
3. Оценка рыхлых несвязных грунтов как строительного материала и
главным образом как заполнителя при изготовлении бетона.
4. Оценка пригодности грунтов для использования их при осыпке насыпей для дорог, дамб, земляных плотин.
5. Оценка возможных явлений суффозий в теле фильтрующих плотин, в
стенках котлованов и т. д.
От видов песчаных грунтов по крупности частиц в значительной степени зависит величина расчетных давлений на грунт.
В настоящее время разработано много способов гранулометрического
анализа грунтов. Эти способы можно объединить в следующие группы.
1. Глазомерный или визуальный анализ, заключающийся в сравнении
на глаз изучаемого грунта с эталонами, механический состав который известен.
2. Полевые методы заключающиеся в оценке гранулометрического состава грунта по числу набухания и механическому числу, определяемый в
специальной воронке и трубе.
3. Ситовой способ – рассеивание грунта на ситах.
4. Гидравлические способы, основанные на различии в скорости падения в воде частиц разной крупности.
5. Непрерывные способы анализа (пипеточный анализ, непосредственное взвешивание осадков последовательно выпадающих из суспензий, ареометрический способ и др.).
6. Центрифугирование, основанное на разной скорости осаждения частиц грунта разной крупности центробежной силой.
47
Определение гранулометрического
состава
48
песчаных грунтов на ситах
Описание прибора.
Гранулометрический анализ на ситах является основным методом для определения механического состава песчаных грунтов и производится при помощи комплекта сит (Рис. 1.).
Необходимые приборы и оборудование.
- Набор стандартных сит;
- Технические весы с разновесами;
- Фарфоровые чашечки;
- Линейка;
- Шпатель;
- Фарфоровая ступка с резиновым пестиком;
- Лист бумаги.
Ход работы:
1. Довести грунт до воздушно- сухого состояния, растереть крупные комки в
фарфоровой ступке резиновым пестиком, затем рассыпать грунт на листе бумаги.
2. Взять среднюю навеску..
3. Отобранную пробу взвесить на технических весах с точностью до 0,01 г и
результаты взвешивания занести в рабочий журнал.
4. Взвешенную пробу пропустить через набор сит 10- 0,1 мм.
48
49
49
50
5. Содержание каждого сита, начиная с крупного, перенести в ступку и
дополнительно обработать резиновым пестиком, после чего вновь просеять
сквозь то же сито над листом бумаги.
6. Для контроля сложить веса отдельных фракций и сравнить полученную сумму с первоначальной навеской грунта взятого для анализа. Расхождением до 0,5% можно пренебречь.
7. Результаты анализа выразить в процентах (с точностью до 0,1%) по
отношению к весу воздушно- сухой пробы по фракциям:
Крупнее 10 мм; от 10 до 2 мм; от 2 до 1 мм; от 1до 0,5 мм; от 0,5 до 0,25;
от 0,25 до 0,1мм и мельче 0,1 мм. Разница между суммарным весом фракций
и первоначальной навеской меньше допустимой величины учитывается в весе
фракций < 0,1 мм.
8. Данные анализа внести в журнал (Табл. 1).
Вопросы для самопроверки.
1. Какие наименования зерен грунта по крупности приняты в грунтоведении?
2. Охарактеризовать особенности проявления свойств зерен грунта различной крупности, на физических свойствах грунта.
3. Что понимается под гранулометрическим составом грунта?
4. Что такое фракция грунта?
5. Как зависит плотность компановки структуры грунта от размеров частиц песчаных и глинистых грунтов?
6. Для решения каких практических вопросов необходимо определение
гранулометрического состава грунтов?
7. Какие способы применяются для определения гранулометрического
состава грунтов?
8. Как производится гранулометрический анализ на ситах и для каких
грунтов он применяется?
50
9. Как производится отбор средней
навески для проведения грануломет51
рического анализа?
10. Какие виды песчаного грунта по крупности и содержанию зерен Вы
знаете!?
11. Каким образом производится обработка результатов гранулометрического анализа по способу суммарной кривой?
12. Чем характеризуется и как определяется разнородность состава грунта?
13. Как определить наименование песчаного грунта по крупности (гравелистый, крупный, средней крупности и т. д.)?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
Определение видов грунта.
Определение влажности грунта весовым способом
(по ГОСТ 5180-84)
Для определения влажности необходимо следующее оборудование:
Шкаф сушильный;
Весы лабораторные по ГОСТ 19491-74 с гирями по ГОСТ 7328-82;
Весы настольные по ГОСТ 13882-68 с гирями по ГОСТ 7328-82;
Эксикатор по ГОСТ 6371-73 с кальцием хлористым двухводным
по ГОСТ 4161-67;
Стаканчики весовые ВС-1 (алюминиевые с крышкой).
Ход работы.
1. Для проведения влажности грунта следует произвести отбор пробы
массой не менее 15 г.
2. Пробу грунта надлежит поместить в заранее высушенный, взвешенный и пронумерованный стеклянный или алюминиевый стаканчик с закрытой
крышкой и взвесить на лабораторных весах.
51
3. Пробу грунта следует высушить
в стаканчике с открытой крышкой в
52
сушильном шкафу до постоянной массы.
4. Высушивание пробы до первого взвешивания следует произвести в
течение 5 часов для глинистых грунтов и 3 часа для песчаных грунтов.
Последующее высушивания-взвешивания надлежит производить через 2
часа для глинистых и 1 час для песчаных грунтов.
5. Высушивание проб загипсованных грунтов следует производить в течение 8 час. Последующее высушивания-взвешивания производить через 2
часа.
6. Перед взвешиванием стаканчика с грунтом при закрытой крышке следует охладить в эксикаторе с хлористым кальцием.
7. Массу грунта надлежит определить на лабораторных весах с точностью до ± 0,01 г для массы от 15 до 50 г и ±1 г для массы 1 кг и более.
8. За результат взвешивания надлежит принимать наименьшую массу
грунта со стаканчиком, при достижении разницы между двумя последовательными высушиваниями- взвешиваниями не более 0,02 г. Если при повторном высушивании- взвешивании грунтов, содержащих органические вещества наблюдается увеличение массы, то за результат взвешивания следует
принимать также наименьшую массу.
9. Влажность образца грунта вычисляют по формуле
W
g1  g 2
;
g2  gî
где, g1- масса стаканчика с крышкой и грунтом высушивания, г
g2- тоже, после высушивания до постоянной массы, г
gо- масса стаканчика с крышкой без грунта, г
Погрешность вычисления должна быть в пределах 0,01.
10. Для каждого образца грунта следует произвести не менее двух параллельных определений влажности. При расхождении результатов более чем
на 10% количество определений необходимо увеличить до трех и более.
52
Влажность образцов грунта следует
вычислить как среднее арифметиче53
ское результатов параллельных определений.
11.
Данные анализа и вычислений заносятся в журнал
53
54
Рис.4
Схема определения влажного грунта пикнометрическим способом.
1- пикнометр; 2- риска; 3- мениск; 4- дистиллированная вода.
V 
ÂÕ
S
;
V 
À  (Â  Õ)  Ñ
W
; W 
Õ
.
ÂÕ
54
55
Вопросы для самопроверки.
1. В каком состоянии может находиться вода в грунте?
2. Какая вода, находящаяся в порах грунта, называется свободной?
3. Что понимают под максимальной гигроскопической влажностью грунта?
4. Что понимают под максимальной молекулярной влагоемкостью?
5. Что называется весовой влажностью грунта?
Что называется объемной влажностью грунта?
6. Как влияет увеличение влажности грунта на его строительные свойства?
7. Как определяется весовая влажность?
8. В чем заключается методика высушивания грунта до постоянного веса
в процессе определения влажности?
9. В чем заключается сущность методики определения влажности грунта
в пикнометрах? В чем состоят преимущества и недостатки этого способа?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
Определение границ текучести и раскатывания
глинистого грунта.
Ход работы.
1. Границу текучести (WL) следует определить как влажность грунтовой
пасты, при которой балансирный конус погружается под действием собственной массы за 5 с на глубину 10 мм.
2. Образец грунта естественной влажности объемом около 100 см3 следует поместить в фарфоровую чашечку, размять шпателем или нарезать ножом в
виде тонкой стружки (с добавкой дистиллированной воды, если это требуется), протереть сквозь сито с диаметром отверстий 1 мм, затем выдержать не
менее 2 часов в закрытом стеклянном сосуде.
3. Образец грунта воздушно- сухого состояния объемом около 100 см3
следует растереть в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником,
55
56
просеять сквозь сито с размером отверстий 1 мм, увлажнить дистиллированной водой до состояния густой пасты, перемешивая шпателем, затем выдержать не менее 24 часов в закрытом сосуде.
4. Подготовленную грунтовую пасту надлежит тщательно перемешать
шпателем и уложить небольшими порциями в цилиндрическую чашу. В процессе укладки пасты для предотвращения образования в ней воздушных полостей чашу следует слегка постукивать по твердой поверхности. Поверхность
грунтовой пасты необходимо загладить шпателем вровень с краями чаши.
5. Конус, смазанный тонким слоем вазелина, следует поднести к поверхности грунтовой пасты, находящейся в чаше, так, чтобы его острие касалось
поверхности пасты, опустить конус, позволяя ему погружаться в пасту под
действием собственной массы.
6. Погружение конуса в грунтовую пасту в течении 5 сек. На глубину 10
мм показывает, что искомая граница текучести достигнута.
7. При погружении конуса в течение 5 сек. На глубину менее 10 мм грунтовую пасту следует переложить из чаши в фарфоровую ступку с оставшейся
пастой, добавить немного дистиллированной воды, тщательно перемешать и
повторить испытания (п.п. 1-6).
8. При погружении конуса за 5 сек. На глубину более 10 мм грунтовую
пасту следует переложить в фарфоровую чашу, слегка подсушить на воздухе,
непрерывно помешивая, затем повторить испытания.
9. Добавлять сухой грунт в грунтовую пасту не допускается.
10. По достижении границы текучести из грунтовой пасты отобрать пробу массой не менее 15 г и определить ее влажность.
11. Результаты лабораторных определений границы текучести заносится
в журнал (Табл. 10).
12. Для каждого образца грунта надлежит производить не менее двух параллельных определений границы текучести.
13. Результат определений влажности на границе текучести надлежит
держать в относительных единицах или процентах.
56
57
Расхождение в результатах параллельных определений влажности не
должно превышать 2% (0,02). За границу текучести принимается среднее
арифметическое результатов параллельных определений влажности.
Вопросы для самопроверки.
1. Что понимается под пластичностью грунта?
2. Опишите процессы, происходящие в грунте при переходе его, из твердого в пластичное и затем в текучее состояние.
3. Что называется числом пластичности глинистого грунта, и что оно характеризует?
4. Чем объясняется различие числа пластичности у глин, суглинков и супесей?
5. Что называется верхним и нижним пределом пластичности глинистого
грунта, и какими показателями физического состояния они характеризуются?
6. Что называется консистенцией глинистого грунта? Для чего служит
показатель консистенции глинистого грунта в инженерной практике?
7. Какие методы определения верхнего и нижнего пределов пластичности
грунта ВЫ знаете?
8. Опишите устройство балансирного конуса, служащего для испытания
верхнего предела пластичности глинистого грунта.
9. Расскажите, как производится испытание верхнего предела пластичности глинистого грунта.
10. Опишите испытание нижнего предела пластичности глинистого грунта.
11. Определите наименование глинистого грунта, если число пластичности равно: 0,05; 0,11; 0,17; 0,30.
12. Почему в процессе испытаний пластичности глинистого грунта в приготовленную пасту нельзя добавлять сухой размолотый грунт?
13. Определите состояние глинистого грунта по консистенции, если показатель консистенции равен: 0; 0,35; 0,55; 0,80; 1,10.
57
58
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
Определение удельного веса частиц грунта.
Проведение испытания.
1. Взвесить на технических весах хорошо высушенный пикнометр (обозначить его массу q 4 ).
2. Осторожно всыпать через воронку взятую навеску грунта в пикнометр.
Определить массу пикнометра с грунтом (в воздушно-сухом состоянии).
Определить массу грунта внесенного в пикнометр путем вычитания из массы
пикнометра с грунтом массы сухого пикнометра.
3. Налить в пикнометр дистиллированную воду примерно на 0,33 его емкости. Суспензию следует взболтать в пикнометре и кипятить на песчаной
бане, не допуская разбрызгивания. В случае образования обильной пены температуру песчаной бани необходимо снизить. Кипячение следует производить
в течение 30 мин (считая с момента закипания) для песков и суспензий, в течении 1 часа – для суглинков и глин.
4. Пикнометр после кипячения необходимо охладить и долить прокипяченной дистиллированной водой до мерной черты на горлышке и охладить
пикнометр с суспензией в ванной с водой до комнатной температуры. Температуру суспензии в пикнометре следует замерять с точностью  0,5С .
5. Положение мениска в пикнометре надлежит поправить, добавляя по
каплям прокипяченную дистиллированную воду такой же температуры, как и
температура суспензии в пикнометре. Пикнометр тщательно вытереть фильтрованной бумагой снаружи и внутри шейки до мерной черты, после чего
пикнометр с суспензией взвесить ( q 2 ).
6. Содержимое пикнометра вылить, пикнометр тщательно промыть,
налить в него прокипяченную дистиллированную воду и выдержать в ванне с
водой до температуры суспензии. Далее надлежит выполнить операции, указанные в п.5 и взвесить пикнометр с водой ( q 3 ).
7. Из средней пробы отобрать две навески не менее чем по 15 г для определения гигроскопической влажности WГ . Навески поместить в заранее высу58
59
шенные и взвешенные алюминиевые стаканчики, закрыть их крышками и
взвесить на лабораторных весах.
8. Навески следует высушить в сушильном шкафу в стаканчиках с открытыми крышками при температуре 105  2С до постоянной массы.
9. Гигроскопическую влажность грунта вычислить по формуле:
WГ 
q5  q 6
;
q6  q7
где q 5 - масса стаканчика с крышкой и грунтом до высушивания, г;
q 6 - то же после высушивания, г;
q 7 - масса стаканчика с крышкой, г.
10. За результат определения WГ принимается среднеарифметическое
значение из двух определений, если расхождение между ними не превосходит
10%. В противном случае количество определений необходимо увеличить до
трех и более.
11. Данные испытаний надлежит заносить в журнал (табл.12).
12. Плотность частиц незасоленных грунтов вычисляют по формуле
S 
q0
 W
q 0  q3  q 2
где q 0 - масса сухого грунта, г;
q 2 - масса пикнометра с водой и грунтом, г;
q 3 - масса пикнометра с водой, г;
W - плотность воды, определяемая по табл.13, г/см3.
Для ускорения испытаний допускается определять массу пикнометра с
водой в процессе опыта при любой температуре. Затем в процесс обработки
результатов опыта определить массу пикнометра при искомой температуре по
формуле:
q3tx 
W tx
 (q3ti  q 4 )  q4 ;
W ti
где q3tx - масса пикнометра с водой при искомой температуре воды, г;
59
60
q3ti - масса пикнометра с водой, полученная в опыте, г;
q 4 - масса сухого пикнометра, г;
W tx - плотность воды при искомой температуре, определяемая по
табл.13, г/см3.
W ti - плотность воды при температуре, полученной при испытаниях,
определяемая по табл.13, г/см3.
13. Вычислить удельный вес частиц грунта для g  9,81м / с 2 .
Таблица 13
Плотность воды W при различных температурах
Температура,
Плотность,
Температура,
Плотность,
Температура,
Плотность,
ºС
г/см3
ºС
г/см3
ºС
г/см3
10
0,999727
18
0,998621
26
0,996808
11
0,999632
19
0,998430
27
0,996538
12
0,999524
20
0,998229
28
0,996258
13
0,999404
21
0,998017
29
0,995969
14
0,999271
22
0,997795
30
0,995672
15
0,999126
23
0,997563
31
0,995366
16
0,998969
24
0,997321
32
0,995051
17
0,998800
25
0,997069
33
0,994728
Вопросы для самопроверки:
1. Что называется удельным весом частиц грунта?
Как определяется величина удельного веса частиц грунта?
2. От каких факторов зависит величина удельного веса частиц грунта?
3. Для чего применяется показатель удельного веса частиц грунта в механике
грунтов?
4. Какова величина плотности частиц песчаных и глинистых грунтов?
5. Как определяют величину плотности частиц грунта в лабораторных условиях?
6. Для чего кипятят суспензию при определении плотности частиц грунта?
7. Для чего приводят температуру суспензии после кипячения к температуре дистиллированной воды, используемой в опыте?
60
61
8. Каким образом можно учесть влияние разности температур суспензии после
кипячения и дистиллированной воды на величину плотности минеральных частиц?
9. Каким образом добиваются постоянной массы навески сухого грунта для
определения плотности частиц грунта и обеспечивают сохранность ее в процессе опыта?
10. Каким образом можно учесть влияние влажности воздушно-сухого грунта,
используемого в опыте, на величину плотности минеральных частиц?
11. Каким образом производится определение плотности частиц грунтов, содержащих легко растворимые в воде соли?
12. Объясните, почему наличие достаточно большого объема прочносвязанной
воды вокруг глинистых частиц может вносить большие погрешности в результаты опытов?
13. Объясните, каким образом в процессе опытов определяют массу твердых частиц навески грунта и их объем?
14. Каким образом определяется величина навески сухого грунта в зависимости
от объема пикнометра и почему?
15. Что такое пикнометр, и какие виды пикнометров применяются для определения плотности частиц грунта?
61
62
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
Определение удельного веса грунта.
Ход работы:
1. Образец грунта с ненарушенной структурой и сохранением естественной влажности обрезать острым ножом так, чтобы его поверхность приобрела
по возможности округлые формы, а затем взвесить на технических весах ( q ).
Объем образца должен быть не менее 30см3. Взвешивание производить с точностью до 0, 01г.
2. После взвешивания образец опустить на 1-2 сек в расплавленный парафин с температурой 57-60ºС, а затем повторными погружениями нарастить на
поверхности образца слой парафина, толщиной 0,5-1мм. При этом нужно все
время следить, чтобы в парафине, а также между грунтом и парафином не
оставалось пузырьков воздуха; появляющиеся пузырьки необходимо удалять,
прокалывая их нагретой иглой и заглаживая место прокола. Применять следует парафин с заранее известной плотностью (плотность парафина обычно принимается равной  п  0,9г / см 3 ).
3. Запарафинированный образец взвесить на технических весах ( q1 ).
4. Погрузить образец в парафиновой оболочке в воду и взвесить
( q 2 )(рис.9). Для этого установить над чашкой весов на подставке сосуд с водой
так, чтобы масса его не передавалась на коромысло весов. Образец перевязать
тонкой нитью, второй конец которого продеть на серьгу коромысла весов.
Длина должна обеспечить полное погружение образца в воду.
5. вынуть из воды взвешенный в погруженном состоянии образец, обсушить и произвести контрольное взвешивание в воздухе, чтобы убедиться, что
вода не проникла в образец грунта. Если при этом обнаружится приращение
массы образца более чем на 0,02г по сравнению с массой q1 , образец должен
быть забракован.
6. Вычислить плотность грунта по формуле:
62
63

q   п  W
, г/см3
(q1  q2 )   п  (q1  q)  W
где W - плотность воды принимается по таблице 13 (см. лаб. раб. № 4) в
зависимости от ее температуры;
 п - плотность парафина.
7. Определение плотности для каждого монолита грунта произвести не
менее двух раз и вычислить среднее арифметическое значение с точностью
0,01г/см3. Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 0,03г/см3. В противном случае испытания повторить.
8. Данные определений занести в журнал (табл.15).
Таблица 15
Журнал определений плотности грунта методом парафинирования
№
Масса об-
опре
Масса об-
разца грун-
-
разца грун-
та с пара-
де-
та без па-
финовой
ле-
рафина, г
оболочкой,
ний
Масса обМасса об-
разца грунта
разца грунта
на воздухе
в воде, г
(контрольный), г
г
1
9.
Плот-
Среднее
ность
значе-
грунта,
ние,
г/см3
г/см3
2
3
4
5
6
7
q
q1
q2
q1/

 ср
Определить удельный вес грунта, принимая ускорение свободного
падения равным 9,81м/с2.
Определение физических свойств грунтов
в испытуемых образцах
Определение физических свойств грунтов производится после вычисления среднего значения удельного веса (  ) по формулам, приведенным в теоретической части работы (  d , d , n, m, e, S Г ,WSat ).
63
64
Показатель влажности студентам задается преподавателем, а величина
плотности частиц грунта может быть принята по осредненным значениям из
таблицы 11
(см. лаб. раб. № 4).
Вопросы для самопроверки:
1.
Что называется удельным весом грунта и какова его величина для
грунтов наиболее часто встречаемых в строительстве?
2.
От чего зависит величина удельного веса сухого грунта?
3.
Что называют плотностью грунта природного сложения?
4.
Что называют удельным весом сухого грунта?
5.
От чего зависит величина удельного веса сухого грунта? В чем раз-
личие этого понятия и удельного веса частиц грунта?
6.
Что понимают под плотностью сухого грунта?
7.
Что такое пористость грунта и как она определяется?
8.
Что такое коэффициент пористости грунта и как он определяется?
9.
Что такое степень влажности грунт? От чего она зависит и как опре-
деляется?
10. Что такое полная влагоемкость грунта и как она определяется?
11. Какие методы определения удельного веса грунта Вы знаете?
12. Расскажите об областях применения различных методов лабораторного определения удельного веса грунта.
13. Расскажите о требованиях, предъявляемых к конструкциям режущих
колец для различных грунтов.
14. Как производится вырезка образца грунта с помощью режущего
кольца?
15. Опишите методику определения удельного веса грунта с применением жесткой обоймы-тары.
16. Объясните, каким образом определяется объем образца грунта в методе парафинирования?
64
65
17. Как влияет изменение пористости и влажности при производстве
строительных работ (деформационные, прочностные) на свойства грунтов?
18. Что называется монолитом грунта и как производится его отбор?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6
Определение коэффициента фильтрации
песчаного грунта
Ход работы.
1.
Из корпуса прибора 10 (рис.10) извлекают фильтрационную трубку. Сни-
мают с фильтрационной трубки муфту 2 с латунной сеткой 3 и мерным баллоном 1.
2.
При испытании песчаных грунтов нарушенной структуры. грунт предва-
рительно высушивают до воздушно сухого состояния, методом квадратов отбирается проба грунта, которая просеивается через сито с отверстиями диаметром 2 мм, 5 мм в зависимости от крупности песка. Остатки на сите растираются в ступке и вновь просеиваются.
3.
При подготовке к испытанию песок и вода, предназначенные для опреде-
ления коэффициента фильтрации, должны быть выдержаны до выравнивания
их температуры с температурой воздуха.
Для насыщения образцов грунта и проведения испытаний применяют грунтовую воду с места отбора грунта. В отдельных случаях допускается использовать дистиллированную воду.
4.
При испытании грунта ненарушенной структуры заполнение цилиндра
песком производят поэтапным надвиганием цилиндра на заранее вырезанный
столбик грунта диаметром на 0,5 – 1 мм больше диаметра цилиндра и высотой
примерно 10 мм. В грунт, из которого не удается вырезать столбик грунта,
цилиндр вдавливается.
5.
При испытании песчаных грунтов нарушенной структуры коэффициент
фильтрации рекомендуется определить при абсолютно рыхлом и максимально
плотном их сложении. Наполнение металлического цилиндра для первого
65
66
случая производится простым насыпанием грунта до необходимой высоты. Во
втором случае наполнение грунтом ведут слоями в 1-2см, с легкой трамбовкой. Для каждого случая производят определение плотности грунта.
6.
При опытах с пылеватыми песками на дно трубки засыпают буферный
слой песка из фракций 0,5-0,25 мм высотой 2-3мм, для исключения просыпания пылеватых частиц и выноса их водой при фильтрации.
7.
После заполнения цилиндра грунтом 12 в корпус 10 наливают воду и
вращением винта 8 поднимают подставку 11 до совмещения отметки на планке 4, соответствующей напорному градиенту I  1 , с верхним краем крышки 9.
8.
На подставку 11 устанавливают фильтрационную трубку с испытуемым
грунтом. Вращением винта 8 медленно погружают фильтрационную трубку с
грунтом в воду до отметки напорного градиента I  0,8 . В таком положении
оставляют прибор до момента появления влаги на поверхности образца грунта
в цилиндре, о чем судят по изменению его цвета.
9.
Помещают на грунт латунную сетку 3, надевают на трубку муфту 2 и
вращением винта 8 медленно погружают трубку в крайнее нижнее положение.
10. Заполняют мерный баллон 1 дистиллированной водой, предварительно
измерив ее температуру, зажимают отверстие большим пальцем и, быстро
опрокинув, вставляют его в муфту фильтрационной трубки так, чтобы горлышко баллона соприкасалось с латунной сеткой.
В таком положении мерный баллон автоматически поддерживает над грунтом
постоянный уровень воды в 1-2 мм. Как только этот уровень, вследствие просачивания воды через грунт, понизится, из мерного баллона вытекает необходимое количество воды, а в него прорывается пузырек воздуха. Эти обеспечивается постоянство напорного градиента в процессе одного испытания. Если в
баллон прорываются крупные пузырьки воздуха, это означает, что горлышко
баллона отстоит на значительном расстоянии от поверхности грунта. Баллон
необходимо опустить и добиться, чтобы в него равномерно поступали мелкие
пузырьки воздуха, что свидетельствует об установившейся фильтрации.
66
67
11. После этого устанавливают планку 4 на градиенте I  0,4 и доливают воду
в корпус 10 до верхнего края.
12.
Наблюдают за движением пузырьков воздуха в мерном баллоне.
После достижения установившейся фильтрации визуально отмечают уровень
воды по шкале на мерном цилиндре и пускают секундомер. Через определенное время (50-100с для среднезернистых песков, 200-500с для чистых песков)
отмечают второй уровень воды. Разность между показаниями по шкале мерного баллона позволяет определить расход воды, профильтровавшийся через образец грунта за время t m , определяемого по секундомеру.
13.
Для получения средней величины коэффициента фильтрации,
при медленно протекающей фильтрации воды через образец, повторяют замеры расхода воды при различных положениях уровня воды в мерном баллоне
не менее 2-3х раз.
14.
Данные испытаний занести в таблицу 17 и вычислить по ним
среднее значение коэффициента фильтрации.
15.
Проделать испытания при градиентах напора I  0,6 , I  0,8 , I  1,0
согласно пунктам 9-13. Для случая I  1 телескопическим приспособлением
можно не пользоваться, тогда фильтрационная трубка устанавливается на любую ровную поверхность.
16.
Коэффициент фильтрации подсчитывается для условий фильтра-
ции при температуре воды 10ºС по формуле:
K
864  VW
,
F  I  T  tm
где VW - объем профильтровавшейся воды, см3;
864 – переводимый коэффициент из см/с в м/сут;
F  25см 2
I
- площадь сечения образца грунта;
- гидравлический градиент, принятый в испытаниях;
t m - время фильтрации, с;
T
- температурная поправка для приведения значения коэффициента
фильтрации к условиям фильтрации воды при 10ºС:
67
68
T  (0,7  0,03  TW ) ,
где TW - фактическая температура воды при испытаниях, ºС.
Для облегчения расчетов коэффициента фильтрации можно поль-
17.
зоваться таблицей 18, в которой приведены значения K / для постоянного расхода воды VW  10см 3 . При этом таблицей удобнее пользоваться, когда объем
профильтрованной воды будет кратным 10см3.
K/ 
864  VW
,
F  I T
где обозначения те же, что и в формуле подсчета K 10 .
Для нахождения величины K 10 необходимо:
1) замерить температуру воды в опыте TW ;
2) определить время, в течение которого проводились наблюдения за
фильтрацией t m , с;
3) найти объем профильтровавшейся воды VW и определить его кратность
10см3 ( n 
VW
);
10
4) найти по таблице 18 значение K / , соответствующее взятому I, TW ;
5) вычислить значение K 10 :
K10 
K/ n
.
tm
Пример 1. TW  20C; I  0,8; VW  60см 3 ; t m  250c;
n
60
332,3  6
 6; K /  332,3; K 10 
 7,97 м / сут
10
250
Пример 2. TW  27C; I  0,4; VW  50см 3 ; t m  730c;
n
18.
50
572  5
 5; K /  572; K 10 
 3,92 м / сут
10
730
Определение нормативного значения коэффициента фильтрации
производится графическим способом из условия, что скорость фильтрации в
68
69
песчаных грунтах линейно увеличивается с ростом градиента напора, а фильтрация начинается при градиенте более 0
vф  K10  I
По полученным средним значениям коэффициентов фильтрации при различных I определяют v ф и полученные точки откладывают в осях vф  I . Через полученные точки необходимо провести прямую линию так, чтобы экспериментальные точки располагались к ней как можно ближе. Нормативное значение коэффициента определяется как тангенс угла наклона (  ) построенной
прямой к оси I :
K10  tg 
vф
I
Вопросы для самопроверки:
1. Что называется водопроницаемостью грунтов? От чего зависит водопроницаемость грунта?
2. Что называется коэффициентом фильтрации грунта, и какие факторы
влияют на его величину?
3. Что такое гидравлический градиент напора? Объясните сущность
начального гидравлического градиента для фильтрации в глинистых грунтах.
4. Для решения каких практических задач служат характеристики водопроницаемости грунтов?
5. Назовите ориентировочные величины коэффициентов фильтрации для
различных видов грунтов и объясните основные причины их различия?
6. Какие способы определения коэффициентов фильтрации Вам известны?
7. Опишите способы определения коэффициента фильтрации песчаного
грунта в лабораторных условиях.
8. Опишите технологию отбора образцов грунта ненарушенной и нарушенной структуры для испытания на водопроницаемость.
69
70
9. Объясните, почему с увеличением погружения образца грунта в воду
во время испытаний гидравлический коэффициент уменьшается?
10. Опишите порядок выполнения работ по определению коэффициента
фильтрации в приборе КФ-ООМ.
11. Опишите порядок обработки результатов опыта и определения нормативного значения коэффициента фильтрации графическим способом.
12. Объясните сущность температурной поправки при определении коэффициента фильтрации.
70
71
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ
По дисциплине «Основания и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная/заочная
г. Петропавловск-Камчатский
2012 год
71
72
При изучении дисциплины особое значение имеет самостоятельная работа студента в соответствии с предусмотренным учебным планом распределением времени.
Самостоятельная работа включает:
- дополнительную работу с материалами, изученными на лекциях и практических занятиях;
- самостоятельное изучение части теоретического материала, которое, как
правило, не вызывает затруднений и не нуждается в дополнительных комментариях преподавателя;
- знакомство с основной и дополнительной научно-исследовательской
литературой, ГОСТами и СНиПами;
- выполнение творческих заданий (рефераты, доклады, участие в студенческих конференциях), в том числе и с использованием ресурсов Интернет;
- подготовку к практическим занятиям;
- подготовку к промежуточному тестированию – работу с пробными тестами.
Контроль над качеством выполнения самостоятельной работы осуществляется систематически посредством разного вида контроля.
Текущий контроль осуществляется в ходе практических занятий; защиты рефератов; проведения коллоквиума; проверки глоссария; выборочной
проверки конспектов, в которых студенты фиксируют информацию, полученную из дополнительной литературы по темам лекций и практических занятий;
проверяется качество конспектов по темам, полностью определенным для самостоятельного изучения.
Промежуточный контроль реализуется в виде тестирования; проведения контрольных работ.
Рубежный контроль зачётом.
Целью самостоятельной работы студентов является дополнительное
72
73
углубленное изучение ими дисциплины «Основания и фундаменты», закрепление полученных знаний, а также формирование культуры умственного
труда и самостоятельности в поиске и приобретении новых знаний. Самостоятельная работа студентов рассматривается как целенаправленная работа для
получения студентом новых знаний. Для дополнительного изучения дисциплины «Основание и фундаменты» студентам необходимо рассмотреть вопросы, указанные в таблице.
№ п/п
1
2
3
4
5
6
Тематика работы
Основные положения проектирования гибких фундаментов. Основы проектирования гибких фундаментов. Основные предпосылки расчёта гибких фундаментов, как конструкция на сжимаемом основании. Метод местных и общих
упругих деформаций. Существующие методы расчёта фундаментов, как балок и
плит на упругом основании
Крепление стен и осушение котлованов. Проектирование котлованов. Защита
подвальных помещений и фундаментов от подземных вод. Обеспечение устойчивости откосов котлованов (естественные откосы, крепления и шпунтовые
стенки, стена в грунте). Предохранение котлованов от подтопления грунтовыми
водами (водопонижение. противофильтрационные завесы). Подготовка оснований к заложению фундаментов. Требования техники безопасности и охраны
труда
при устройстве оснований и возведения фундаментов. Защита подвальных помещений от подземных вод
Фундаменты на скальных и элювиальных
грунтах, закарстованных и подрабатываемых
территориях. Свойства скальных и элювиальных грунтов. Особенности строительства на них. Понятие
о карстообразовании. Особенности строительства закарстованных территориях.
Противокарстовая защита
Фундаменты при динамических воздействиях. Общие сведения о влиянии динамических нагрузок на грунт. Причины, вызывающие динамические нагрузки.
Классификация фундаментов под машины с динамическими нагрузками. Основные положения и принципы расчёта оснований массивных и рамных
фундаментов под машины периодического и непериодического действия. Мероприятия, позволяющие уменьшить амплитуду колебаний и их проектирования
Фундаменты в условиях сейсмических воздействий. Фундаменты в сейсмических районах. Сейсмические воздействия на сооружения. Определение сейсмической нагрузки и динамических коэффициентов. Основные положения проектирования, особенности вы- бора оснований и конструкций фундаментов при
воздействии сооружений в сейсмических районах.
Фундаменты на подрабатываемых территориях. Влияние подработки на физико- механические свойстве грунтов. Основные положения проектирования фундаментов на подрабатываемых территориях.
73
74
Студенты заочной формы обучения выполняют контрольную работу.
Цель контрольной работы – закрепление и углубление теоретических
знаний, и приобретение практических навыков в проектировании железобетонных конструкций, пользование справочной нормативной литературой и
типовыми сериями.
Контрольная работа выполняется на основе задания, при выдаче которого
следует добиться полной индивидуальности каждого задания, что обеспечивается за счет выдачи различных по характеру исходных данных: величине
нагрузок, пролетов, количества этажей, различных климатических и грунтовых оснований.
К работе над контрольной работой студент должен приступать по мере
изучения материала, необходимого для работы над проектом. С этой целью
задания на проектирование следует выдать до окончания изучения материала
всего предмета.
В результате выполнения работы студент должен:
Знать методику определения нагрузок на конструкции.
Уметь конструировать, выполнять и читать рабочие чертежи строительных конструкций; составлять спецификации и выборку стали; работать с нормативной, справочной литературой и типовыми сериями.
1.Тематика и содержание контрольной работы
Темой контрольной работы является: «Расчет фундамента под внутреннюю несущую стену гражданского здания».
Текстовая часть должна содержать следующие разделы:

Исходные данные для проектирования (задания);

Сбор нагрузок на рассчитываемый элемент с обязательным сопровож-
дением необходимыми рисунками и чертежами (схемами грузовых площадей
и расчетной схемой фундамента);

Расчет элемента, с обязательной расшифровкой обозначений, входящих
в расчетные формулы и единицы измерения;
74
75

Список используемой литературы.
2.Задания для контрольной работы
Произвести расчет ленточного фундамента гражданского здания: железобетонной плиты ленточного фундамента согласно ГОСТ 13580-85.
Исходные данные для выполнения контрольной работы принять по таблице №1.
Таблица 1
№
п/п
Исходные данные
1
Назначение здания
2
1
2
Жилой
дом
Детский сад
Длина (м)
27.0
3
Ширина (м)
4
ВАРИАНТЫ
3
4
5
Гостиница
Институт
42.0
27.0
42.0
Служебное помещение
27.0
6.3×2
6.0×2
5.4×2
6.0×2
6.3×2
Кол-во этажей
5
3
5
5
4
5
Высота этажа
2.8
2.5
3.3
3.0
2.5
6
Уфа
Киров
Тюмень
Самара
7
Район строительства
Плотность утеплителя плиты пенопилисте-рольные
‫(ﻻ‬кН/м³)
0.5
0.25
0.5
0.25
Челябинск
0.5
8
Толщина утеплителя δ(мм)
150
140
150
130
140
9
Растительный слой
δ(м)
0.2
0.1
0.1
0.15
1.0
10
Плотность растительного слоя
‫(ﻻ‬кН/м³)
15.6
15.1
16.4
16.5
16.9
11
Несущий грунт
супесь
суглинок
Плотность несущего слоя ‫(ﻻ‬кН/м³)
17.2
песок
ср.круп.
16.9
глина
12
песок мелкий
16.5
17.2
18.3
13
Коэффициент пористости, ℮
Показатель косин-
0.85
0.55
0.65
0.85
0.65
0.5
-
-
0.45
0.5
14
75
76
15
16
17
18
19
20
стенции I
Тип пола
Толщина наружных
стен (мм)
Привязка к оси
(мм)
Толщина внутренних стен (мм)
Толщина пола подвала (м)
Материал пола
подвала
II
640
I
510
IV
640
III
510
IV
510
50
100
50
100
100
380
380
380
380
380
0.15
0.1
0.15
0.1
0.15
Бетонные
Цементнопесчаный
Бетонный
Цементнопесчаный
Бетонный
3. Исходные данные для всех вариантов
1.Состав кровли:
1.два слоя унифлекса
(вес 1 слоя qⁿ=0,05кПа)
2.цементно-песчаная стяжка
δ=2.5 см; γ=18кН/м³
3.утеплитель-плиты пенополистирольные, данные из таблицы 1
4.пароизоляция-один слой бикроста qⁿ=0,055кПа
5.Вес 1м² плиты покрытия (перекрытия) q=3,1кН/м²
6.Вес перегородок q=1кН/м²
7.Отметка пола подвала -2,600м;
8.Отметка планировки -0,900м;
9.Отметка подошвы фундамента -3,200м.
2.Сечение колонны принять 300×300мм.
3.Состав пола:
Таблица №2
I
II
IV
V
1.паркет
1.мозаичный пол
1.дощатый пол
1.линолиум
δ=0,5см
δ=2см
δ=3,0см
δ=0,5см
γ=6кН/м³
γ=16кН/м³
γ=5кН/м³
γ=16кН/м³
2.мастика
2.бетонная подготовка 2.лаги 40×80мм
через 0,5м
δ=5см
qⁿ=0,03кПа
2.мастика
qⁿ=0,03кПа
76
77
3.шлакобетон
γ=22кН/м³
δ=5см
γ=16кН/м³
γ=5кН/м³
3.шлакобетон
3.звукоизол. подкладка
δ=5см
γ=16 кН/м³
qⁿ=0,03кПа
4.цементная стяжка
δ=2см
γ=18кН/м³
4. Методические указания по выполнению расчетной части контрольной
работы
4.1 Данные по нагрузкам

Имея состав и данные по материалу кровли, определить вес 1м² кровли
в табличной форме; коэффициент γ принять по таб. 1 СНиП 2.01.07-85*

Имея состав и данные по материалу пола, опрелелить вес 1м² пола в
табличной форме; коэффициент γ принять по таб. 1 СНиП 2.01.07-85*

Зная значения здания, по таб.3 СНиП 2.01.07-85* определить времен-
ную нагрузку на 1м² перекрытия, в т.ч. длительно-действующую и кратковременную.

Зная район строительства, определить вес 1м² снегового покрова в т.ч.
длительно-действующую и кратковременную; при этом снеговой район определите по карте 1* СНиП 2.01.07-85*, вес снегового покрова по таб.4* СНиП
2.01.07-85*, коэффициент для длительно-действующей нагрузки по п.1.7 1
СНиП 2.01.07-85*.

Имея предыдущие данные и зная ширину плиты, определить нагрузку
на 1м² плиты (покрытия или перекрытия) в табличной форме (в кПа); определить погонную нагрузку.
Имея параметры здания (шаг, пролет, высоту и количество этажей) и предыдущие данные по нагрузкам, произвести сбор нагрузок на ленточный фунда-
77
78
мент под внутреннюю несущую стену на уровне пола подвала; массу конструкций определить по соответствующим типовым сериям.
78
79
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
По дисциплине «Основания и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная/заочная
г. Петропавловск-Камчатский
2012 год
79
80
Тесты
Тема . Предельное состояние оснований. Выбор глубины заложения
фундаментов
1.1 Второе предельное состояние это расчёт:
- По прочности
- По деформациям
- По несущей способности
- По расчетному сопротивлению основания
1.2 Что такое расчетное сопротивление (R) грунта основания?
- Это такое давление, при котором глубина зон пластических деформаций
(t) равна 1/4 ширины
подошвы
- Это предельное давление, уменьшенное на 20%
- Это такое давление, при котором образуются зоны пластических деформаций
- Это такое давление, при котором глубина зон пластических деформаций
(t) равна 1/2 ширины
подошвы
1.3 Расчёт по I предельному состоянию обязателен в следующих случаях:
- Для зданий, сооружений I класса
- Для подпорных стен, отдельно стоящий и ленточных фундаментов
- Для анкерных фундаментов, подпорных стен, откосов грунта, скальных
оснований
- Всегда
1.4 От чего зависит глубина заложения фундамента?
- От физико-механических характеристик основания
- От инженерно-геологических условий и конструктивных особенностях
здания
80
81
- От инженерно-геологических условий, конструктивных особенностях
здания и
гидрогеологических условий
- От инженерно-геологических условий, конструктивных особенностях
здания и климатических
условий района
1.5 Что такое пучение промерзающего грунта?
- Поднятие поверхности вследствие набухания
- Увеличение объема грунта вследствие миграции влаги
- Увеличение объема грунта вследствие замерзания грунтовой влаги
- Увеличение объема грунта вследствие температурного градиента
1.6 Что такое расчетная глубина промерзания?
- Это нормативная глубина промерзания при коэффициенте теплового
режима здания = 1
- Это нормативная глубина промерзания при коэффициенте теплового
режима здания 0,4…1,1
- Это нормативная глубина промерзания при коэффициенте теплового
режима здания 0,2…0,9
- Это нормативная глубина промерзания при коэффициенте теплового
режима здания > 1
1.7 Когда глубина заложения фундамента изменяется ступенчато?
- Если отношение длины ступени к ее высоте > 0,5
- Если отношение длины ступени к ее высоте ≥ 0,5
- Если отношение длины ступени к ее высоте = 1
- Во всех случаях для зданий с подвалами
1.8 Что такое нормативная глубина сезонного промерзания грунта?
- Это среднее значение из мах. величин за 10 летний период наблюдения
под очищенной от снега
поверхностью
- Это расчетная глубина промерзания с коэффициентом надежности 0,8
81
82
- Это глубина промерзания грунта за зимний период
- Это среднее значение из мах. величин за 5 летний период наблюдения
по данным метеостанции
1.9 Испытывает ли пучение глинистый грунт при ÁL < 0,25 и У.Г.В.
ниже границы промерзания ≥ 2 м?
- Да; - Нет; - Лишь 1%; - Около 10%.
1.10 Что такое касательные силы пучения?
- Это силы смерзания грунта величиной 2…3 кг/чм2
- Это силы смерзания грунта с боковой поверхностью фундамента
- Это силы смерзания грунта с подошвой фундамента
- Это силы, поднимающие дневную поверхность грунта
1.11 Что оценивается по I предельному состоянию при расчете основания и фундаментов?
- Надёжность конструкций из условия недопущения потери общей устойчивости основания
- Надёжность конструкций из условия прочности и его материала
- Надёжность основания из условия недопущения предельных деформаций
- Возможность нормальной эксплуатации здания или сооружения в течение всего назначенного
срока
1.12 Какие деформации являются наиболее опасными для сооружений?
- Неравномерные деформации основания, которые вызывают дополнительные усилия в
конструкциях сооружений
- Деформации основания, которые превышают максимально допустимую
абсолютную осадку
- Деформации основания, которые произошли в результате выдавливания
(выпирания) грунта
82
83
из-под фундамента при развитии областей сдвига
- Деформации основания, которые произошли в результате уплотнения
грунта при увеличении
напряжений от нагрузки фундаментов
1.13 На какую глубину условно допускается под подошвой фундамента развитие зон с предельным состоянием?
- На глубину, равную одной четверти ширины подошвы фундамента
- При проектировании фундаментов наличие зон с предельным состоянием под подошвой
не допускается
- На глубину, равную ширине подошвы фундамента
- До нижней границы сжимаемой толщи основания
1.14 Можно ли уменьшить глубину заложения фундаментов по условиям морозного пучения?
- Возможно за счёт постоянной теплозащиты грунта по периметру здания,
уменьшением возможности замачивания грунтов, заменой пучинистого грунта
на непучинистый под подошвой, обмазкой боковой поверхности фундаментов
незамерзающими мастиками
- Нет, глубина заложения фундаментов в пучинистых грунтах должна
быть ниже расчетной глубины промерзания
- Возможно за счёт применения широкой отмости по периметру здания,
засыпкой пазухов фундаментов глинистым грунтом с уплотнением, обмазкой
боковой поверхности фундаментов битумом или оклейкой гидроизолом
- Возможно за счёт исключения неблагоприятных воздействий на грунты
основания, улучшением свойств грунтов основания, т.е. превращение естественного основания в искусственное, применением специальных типов фундаментов
1.15 Что такое глубина заложения фундамента?
83
84
- Расстояние от поверхности планировки или пола подвала до подошвы
фундамента
- Расстояние от природной поверхности грунта или поверхности грунта в
подвале до подошвы
фундамента
- Расстояние от обреза фундамента или низа пола подвала до подошвы
фундамента
- Расстояние от поверхности отмостки или бетонного пола подвала до подошвы фундамента
Тема . Расчёт оснований и фундаментов
2.1 Что означает выполнение условий расчета P ≤ R?
- Фундамент недогружен
- Расчет по II предельному состоянию
- Расчет по ограничению прочности
- Фундамент устойчив
2.2 В каких случаях необходима проверка слабого подстилающего
слоя?
- Для вычисления осадки фундамента
- При расположении слабого слоя грунта под подошвой фундамента
- При расположении слабого слоя грунта на некоторой глубине ниже подошвы фундамента
- При расчете фундамента по I предельному состоянию
2.3 На какое сочетание нагрузок производится расчёт фундаментов?
- Постоянные + особые
- Постоянные + временные (краткого действия)
- Постоянные + временные (длительного действия)
- Постоянные + дополнительные
2.4 При расчёте фундамента предварительно задаются:
- Характеристиками грунта (j, С, g)
84
85
- Глубиной заложения
- Шириной подошвы
- Модулем деформации (Е0)
2.5 Если при расчёте внецентренно нагруженного фундамента получено условие Рmax >1,2R , то необходимо:
- Уменьшить размеры фундамента и выполнить перерасчёт
- Увеличить размеры фундамента и выполнить перерасчёт
- Изменить величину R
- Уменьшить глубину заложения фундамента
2.6 При расчёте фундамента на плоский сдвиг коэффициент устойчивости это:
- Отношение веса фундамента к сдвигающей силе
- Отношение сдвигающей силы к весу фундамента
- Отношение вертикальной силы + веса фундамента к силе трения
- Отношение вертикальной силы + веса фундамента к сдвигающей силе
2.7 Необходимое количество минимальных аналитических решений
при проверке устойчивости фундамента при глубоком сдвиге?
3; 4; 5; 6.
2.8 Почему при расчёте фундамента на плоский сдвиг не учитывается
действие активного давления грунта?
- Активное давление грунта мало
- Активное давление грунта равно пассивному отпору
- Активное давление грунта реализуется лишь при больших перемещениях
- Активное давление грунта возникает только после пассивного отпора
2.9 В каких случаях проектируется не симметричный фундамент?
- При постоянно действующей горизонтальной нагрузке и условии Pmin <
0
85
86
- При постоянно действующей горизонтальной нагрузке и условии Pmin >
0
- Для зданий с подвалом
- Если эксцентриситет приложения равнодействующей вертикальной силы е > 1
2.10 Какое условие должно определять размеры подошвы центрально
нагруженного монолитного фундамента?
- P > R на 10%
- P < R на 10…30%
- P ≤ R на 5…10%
- P ≤ R на 10…30%
2.11 Для чего под подошвой фундамента в глинистых грунтах устраивается песчаная подготовка?
- Для выравнивания контактных напряжений по подошве фундаментов,
т.к. при разработке
котлована поверхность грунта имеет неровности
- Для увеличения фильтрации воды из глинистого основания, т.е. для
ускорения процесса
консолидации осадки
- Для трансформации эпюры контактных напряжений, в результате чего
давления под подошвой
распределяется равномерно
- Для уменьшения интенсивности давления от фундамента на глинистый
грунт
2.12 В чём отличие центрально и внецентренно нагруженных фундаментов?
- Центрально нагруженный - у которого центр тяжести подошвы фундамента и внешней нагрузки находятся на одной вертикали; внецентренно –
внешняя нагрузка приложена с эксцентриситетом относительно центра тяжести подошвы фундамента
86
87
- Центрально нагруженный - у которого контактные давления по подошве
фундамента изменяются по трапецеидальному закону; внецентренно – контактные давления по подошве фундамента имеют треугольное очертание
- Центрально нагруженный - у которого эпюра контактных давлений по
подошве фундамента имеет седлообразное очертание с минимальной ординатой в середине и наибольшей у краёв; внецентренно – эпюра контактного давлений по подошве фундамента изменяются по трапецеидальному закону
- Центрально нагруженный - у которого под подошвой возникают только
вертикальные напряжения, при этом изобары имеют форму «луковицы»; внецентренно – под подошвой возникают горизонтальные напряжения, при этом
изохоры имеют седлообразную форму
2.13 В каком случае при расчёте несущей способности основания
применяется метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения?
- Основание сложено неоднородными грунтами; фундаменты расположены на откосе, вблизи
откоса или под откосом
- Основание сложено слабыми или скальными грунтами; фундаменты загружены большими горизонтальными нагрузками
- Основание сложено однородными грунтами; фундаменты с наклонной
подошвой; фундаменты
подвержены выдергивающим усилиям
- Основание сложено слоями с несогласным напластованием; наличие заглубленного помещения; фундаменты в виде балок, плит (гибкие)
2.14 В чем отличие напряженного состояния под столбчатыми и ленточными фундаментами?
- Под подошвой столбчатых фундаментов напряжения в основании распределяются в условиях пространственной деформации; под подошвой ленточных фундаментов – в условиях плоской деформации
- Под подошвой столбчатых фундаментов напряжения в основании с удалением от подошвы убывают более интенсивно, чем под подошвой ленточных
фундаментов
87
88
- Под подошвой столбчатых фундаментов эпюра напряжения имеет форму прямоугольника в пределах сжимаемой толщи; под подошвой ленточных
фундаментов – форму треугольника с высотой, равной двум толщинам сжимаемой толщи
- Под подошвой столбчатых фундаментов линии равных напряжений в
основании распределяются на большую глубину, чем под подошвой ленточных фундаментов
2.15 Из каких условий определяют размеры подошвы внецентренно
нагруженных фундаментов?
- Р ≤ R; Рmax ≤ 1,2R; Рmin > 0
- Р ≈ R; Рmax > 1,2R; Рmin < 0; Рmin / Рmax ≥ 0,25
- Р ≤ R; Рmax ≤ 1,2R; Рmin ≤ 0; Рmax / Рmin ≤ 0,30
- Р < R; Рmax < 1,2R; Рmin < 1,5R
Тема. Свайные фундаменты
3.1 В чем отличие висячей сваи от сваи-стойки?
- В условиях работы
- В форме острия
- В условиях погружения
- В длине
3.2 Выберите правильный размер (см) поперечного сечения ж/б сваи.
15 × 15; 45 × 45; 32 × 32; 35 × 35.
3.3 Какая разница между набивной сваей и сваей, изготовленной в
грунте?
- В условиях погружения
- Незначительная
- Никакой
- В условиях работы
3.4 Сваи, выполненные по технологии «Atlas» это:
- Безоболочковые набивные сваи
88
89
- Сваи с извлекаемой оболочкой и теряемым башмаком
- Сваи с не извлекаемой оболочкой и винтовым наконечником
- Сваи с не извлекаемой оболочкой и теряемым башмаком
3.5 Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, это:
- Несущая способность сваи, умноженная на коэффициент перегрузки
- Несущая способность сваи, деленная на коэффициент перегрузки
- Несущая способность сваи, умноженная на коэффициент надежности
- Несущая способность сваи, деленная на коэффициент надежности
3.6 Отказ сваи при забивке, это:
- Отсутствие погружения сваи от удара молота
- Величина погружения сваи от удара молота
- Поломка сваи
- Максимальное погружение сваи от удара молота
3.7 В каких грунтах отказ сваи больше при прочих равных условиях?
Песках; Гравии; Глинах; Супеси.
3.8 При расчете осадки свайного фундамента величина α, это:
- Угол отклонения сваи от вертикали
- Угол рассеивания напряжений по длине сваи
- Среднее значение угла внутреннего трения грунтов вдоль ствола сваи
- α = φср/2
3.9 По какому предельному состоянию рассчитывается свайный
фундамент при определении числа свай?
- По I предельному состоянию
- По II предельному состоянию
- По III предельному состоянию
- По I и по II предельным состояниям
3.10 Когда устраиваются «козловые сваи»:
- При горизонтальной нагрузке на сваю > 0,5 т
- При горизонтальной нагрузке на сваю > 1,0 т
- При горизонтальной нагрузке на сваю > 1,5 т
89
90
- При горизонтальной нагрузке на сваю > 2,0 т
3.11 Что такое «отдых» свай?
- Временный промежуток при погружении сваи методом забивки для восстановления разрушенной структуры грунта около ее тела
- Промежуток времени, который необходимо выдерживать перед устройством ростверка - Промежуток времени в течении 10-15 минут, который необходимо выдерживать перед
погружением сваи до проектной отметки
- Промежуток времени, при котором необходимо воздержаться от забивки свай, что не было выпора ранее погруженных свай
3.12 Что такое отрицательное трение грунта?
- Поверхностное трение грунта по стволу сваи, направленное вниз, возникающее при оседании
окружающего сваю грунта
- Сопротивление выдергиванию свай от сил бокового трения
- Трение, возникающее между окружающим грунтом и грунтовой «рубашки», которая образуется
на боковой поверхности сваи
- «Сухое» трение вдоль ствола сваи за счет отжатия воды при забивке
3.13 Что такое «кустовой эффект» в свайном фундаменте?
- Это взаимное влияние свай при небольшом расстоянии между ними
- Когда свайный фундамент представляет собой группу свай, объединенную поверху ростверком
- Когда в кусте свай расстояние между осями забивных висячих сваями
менее 3d
- Когда куст свайного фундамента образован сваями-стойками
3.14 Что такое камуфлетная свая?
- Свая, имеющая расширенную нижнюю часть
- Набивная свая, устраиваемая путем погружения инвентарных труб,
нижний конец которых
закрыт оставляемым в грунте башмаком, бетониро-
вания полости бетоном с извлечением труб
- Свая, имеющая на конце винтовую лопасть
- Свая, составленная по длине из двух различных материалов
90
91
3.15 Что означает несущая способность сваи-трения?
- Величина нагрузки, соответствующая сумме сопротивлений грунта под
подошвой и боковой
поверхности
- Способность грунта воспринять нагрузку через сваи определенных размеров
- Величина, соответствующая сопротивлению грунта под нижним концом
сваи
- Величина нагрузки, при которой даже незначительные силовые воздействия приводят к осадке сваи
Тема. Гибкие фундаменты. Искусственные основания. Конструктивные меры улучшения оснований
4.1 Какие фундаменты можно отнести к гибким конструкциям?
При h>⅓l; При h>⅔l; При h<⅓l; При h=l.
4.2 В чем особенность расчета гибкого фундамента по методу прямолинейной эпюры?
- Используется для предварительных расчетов
- Используется для окончательных расчетов
- Используется для упругого полупространства
- Уточнение метода Винклера
4.3 Теория расчета по методу местных упругих деформаций, это:
- Теория Жемочкина Б.Н.
- Теория Горбунова-Посадова М.И.
- Теория Винклера
- Теория Малышева М.В.
4.4 Для чего применяются песчаные сваи?
- Для уплотнения лессовых грунтов
- Для укрепления оснований
91
92
- Для глубинного уплотнения грунтов
- Для закрепления откосов
4.5 Манжетная технология закрепления оснований, это:
- Пропитка песка цементным раствором
- Нагнетание цементного раствора в грунт под давлением 2…3 атм
- Нагнетание цементного раствора в грунт под давлением 4…5 атм
- Заполнение грунтовых пор в грунте силикатом натрия с добавлением
CaCl2
4.6 Для закрепления лессового грунта используют:
- Струйную технологию
- Манжетную технологию
- Электроосмос
- Термическую обработку грунта
4.7 В чем особенность одно растворного метода силикатизации?
- Добавлением к жидкому стеклу CaCl2
- Добавлением к силикатному клею H2SO4
- Добавлением к жидкому стеклу Н3PO4
- Добавлением к цементному раствору HCl
4.8 Для каких целей устраивают песчаную подушку под подошвой
фундаментов?
- Для дренажа
- Для выравнивания давления под подошвой фундамента
- Для снятия напора грунтовых вод
- Для замены слабого грунта основания
4.9 Выберете условия проверки слабого подстилающего слоя грунта
под подошвой фундамента
σzq + σzp > Rсл;
σzq + σzp > Pпр;
σzq + σzp < Rсл;
σzq + σzp< R
4.10 Электрохимическое закрепление грунтов используется для оснований с Кф:
92
93
10 м/сут.;
1…10 м/сут.;
0,1…1 м/сут.;
< 0,1 м/сут.
4.11 Какие теории применяются при расчете гибких фундаментов?
- Теория местных упругих деформаций, основанная на гипотезе Винклера; теория общих упругих деформаций, основанная на гипотезе упругого полупространства
- Теория фильтрационной консолидации; теория вторичной консолидации; теория ползучести
- Теория одномерного уплотнения грунта; теория линейнодеформируемых тел; теория упругого
слоя ограниченной толщины; теория
предельного равновесия
- Теория упругопластической среды; теория нелинейно-деформируемой
среды
4.12 Для каких грунтов эффективно уплотнение грунтов трамбовками?
- Для сыпучих и лессовых
- Для слабых глинистых грунтов
- Для песков пылеватых и крупнообломочных грунтов
- Для супесей и суглинков
4.13 Какая влажность называется оптимальной?
- Влажность, при которой стандартное уплотнение приводит к максимальной плотности скелета грунта
- Влажность, которую грунт сохраняет на воздухе в обычных условиях
- Влажность, при которой все поры заполнены водой
- Влажность, при которой стандартный конус погружается в грунт на
определенную глубину
4.14 В каких грунтах возможно применять цементацию?
- В грунтах с большим коэффициентом фильтрации, а также для заполнения пустот
- В лессовых грунтах для устранения просадочных свойств
- В песках для уменьшения фильтрации через них
93
94
- В рыхлых песках для их уплотнения
4.15 Что такое электроосмос, и для чего он применяется в грунтах?
- Движение воды через поры грунта под влиянием разности потенциалов
при постоянном электрическом токе, в водонасыщенных связных грунтах
приводит к уменьшению влажности и увеличению плотности
- Перемещения связной воды в глинистом грунте под влиянием разности
потенциалов при постоянном электрическом токе, приводит к увеличению
сил сцепления между частицами
- Перемещение силикатного раствора в песчаном грунте под влиянием
разности потенциалов при переменном электрическом токе, приводит к увеличению прочности грунта
- Миграция воды в слабомерзлом грунте под влиянием разности потенциалов при переменном электрическом токе, приводит к электроосмотическому
закреплению грунта
Тема. Фундаменты на просадочных и вечномерзлых грунтах
5.1 В чем заключается особенность макроструктуры лессового грунта?
- Наличие замкнутых пор
- Наличие вертикальных пор в виде трубчатых канальцев диаметром
0,1…4 мм
- Наличие горизонтальных пор в виде трубчатых канальцев диаметром
0,2…6 мм
- Слабая связь зерен минеральных частиц
5.2 В каких случаях лессовый грунт относится ко второму типу просадочности?
- При просадке от собственного веса при замачивании > 1см
- При просадке от собственного веса при замачивании > 3см
- При просадке от собственного веса при замачивании > 5см
- При просадке от собственного веса при замачивании > 7см
94
95
5.3 Что рекомендуется предпринять для снижения величины просадки фундамента?
- Увеличить ширину подошвы
- Увеличить глубину заложения
- Уменьшить глубину заложения
- Выполнить дренаж
5.4 Для устранения просадочности лессового грунта рекомендуется:
- Цементация
- Одно растворный метод силикатизации
- Двух растворный метод силикатизации
- Электроосмос
5.5 Коэффициент относительной просадочности определяется:
- По компрессионной кривой
- По кривой сдвига
- По таблицам и графикам
- Полевыми испытаниями
5.6 Что такое деятельный слой грунта?
- Техногенные отложения
- Слой грунта, в котором производятся работы
- Надмерзлотный слой
- Слой сезонного промерзания
5.7 Что такое солифлюкция?
- Оттаивание деятельного слоя
- Деградация вечной мерзлоты
- Сползание склона при оттаивании деятельного слоя
- Течение склона в результате промерзания и оттаивания деятельного
слоя
5.8 Строительство фундаментов на вечной мерзлоте по I принципу,
это:
- Устройство свайных фундаментов
95
96
- Оттаивание мерзлых грунтов в процессе строительства
- Сохранение вечномерзлых грунтов
- Устройство фундаментов с противопучинистой обсыпкой
5.9 Сколько существует способов осуществления строительства зданий на вечной мерзлоте по II принципу?
Один;
Два;
Три;
Множество.
5.10 Какова глубина зоны пучения грунта при сливающемся деятельном слое?
- Пучения нет
- ½ толщины деятельного слоя
- ⅔ толщины деятельного слоя
- Вся толщина деятельного слоя
5.11 Какие грунты относятся к структурно-неустойчивым?
- Пески рыхлые, лессовые просадочные, мерзлые, вечномерзлые, набухание, засоленные и заторфованные грунты; при определенных воздействиях
сравнительно резко нарушается их природная структура
- Пески пылеватые, торф, лессовые просадочные, водонасыщенные глинистые грунты; под действием внешней нагрузки сильно сжимаются
- Пески мелкозернистые, лессовые и вечномерзлые грунты, супеси пластичные, суглинки и глины текучие; под действием динамической нагрузки
резко снижают свою прочность
- Лессовые просадочные, мерзлые и вечномерзлые грунты; при воздействии температуры резко нарушается их природная структура
5.12 Что такое начальное просадочное давление?
- Минимальное давление, при котором относительная просадочность равна 0,01
- Давление от собственного веса грунта, при котором осадка 5 см
- Давление, при котором начинает происходить разрушение структурных
связей
96
97
- Давление, при котором начинают проявлятся просадочные свойства при
естественных условия
5.13 На какие категории подразделяются мерзлые грунты?
- В зависимости от состава и температурно-влажностных условий подразделяются на твердомерзлые, пластично-мерзлые и сыпучемерзлые
- В зависимости от температурно-влажностных условий подразделяются
на мерзлые, промерзшие и ледяные
- В зависимости от температурно-влажностных условий подразделяются
на криогенные, ледяные, льдистые и талые
- По льдистости за счет видимых ледяных включений подразделяются на
сильнольдистые, льдистые, слабольдистые и охлажденные
5.14 Каким способом можно уменьшить влияние сил морозного пучения?
- Утеплением грунтов около фундамента, покрытием боковой поверхности фундамента незамерзающими обмазками, применением обсыпок из слабопучинистых грунтов- Повышением глубины заложения фундаментов, понижением уровня подземных вод, предварительным промораживаем или оттаиванием грунта, уплотнением мерзлого грунта
- Заложением фундаментов в пределах деятельного слоя грунта, устройством железобетонных поясов или армированных швов, закреплением грунтов термическим методом, устройством сплошных водонепроницаемых экранов в грунте
- Изменением теплового режима на поверхности земли, уменьшением
льдистости грунта, уменьшением миграции воды к фронту промерзания,
устройством свайных фундаментов с заглублением свай в талый грунт
5.15 Как устраивают бурозабивные сваи в вечномерзлых грунтах?
- Забивают в предварительно пробуренные лидерные скважины, имеющие немного меньшее по сравнению со сваями поперечное сечение
- Предварительно пробуренную скважину, диаметром более чем у сваи,
заполняют талым грунтом и затем в нее забивают сваю
97
98
- В предварительно оттаивающем грунте пробуривают скважину имеющее поперечное сечение чуть менее чем у свай, затем забивают сваю
- Забивают в предварительно пробуренные и частично заполненные цементным раствором скважины
Тема. Фундаменты глубокого заложения и при динамических
нагрузках
6.1 Для каких целей в опускных колодцах устраивается тиксотропная «рубашка»?
- Для увеличения плотности грунта
- Для уменьшения плотности грунта
- Для снижения сил трения
- Для увеличения сил трения
6.2 Что позволяет избежать явления просадки грунта вокруг опускного колодца?
- Понижение У.Г.В.
- Сокращение сроков производства работ
- Принудительное вдавливание конструкции колодца
- Выемка грунта без откачки грунтовых вод
6.3 Что такое форсированная посадка кессона?
- Резкое увеличение на 50% расчетного давления в рабочей камере
- Резкое уменьшение на 50% расчетного давления в рабочей камере
- Резкое увеличение надкессонной кладки
- Осадка кессонной камеры > 15 см
6.4 Какую роль играет фордшахта при устройстве стены в грунте?
- Позволяет увеличить давление глиняного раствора в устье траншеи
- Позволяет снизить давление глиняного раствора в устье траншеи
- Позволяет увеличить давление глиняного раствора внизу траншеи
- Позволяет снизить давление глиняного раствора внизу траншеи
98
99
6.5 При производстве работ по выполнению стены в грунте, траншея
заполняется:
- Водой
- Раствором бентонитовой глины
- Раствором монтморилонитовой глины
- Раствором каолиновой глины
6.6 Величина зоны повышенной опасности на строительной площадке при динамических воздействиях?
20 м;
30 м;
40 м;
50 м.
6.7 Что вызывает забивка свай в глинистых грунтах?
- Увеличение плотности
- Уменьшение плотности
- Разжижение
- Проявление тиксотропных свойств
6.8 Что такое микросейсмирование?
- Выделение зон сейсмичности в зависимости от геологических условий
- Выделение зон сейсмичности в пределах площадки строительства
- Выделение в пределах балла сейсмичности дополнительных элементов
- Уменьшение сейсмичности района на 1 бал
6.9 Назовите основной принцип проектирования фундамента под
машину с динамическим воздействием
- Ограничение осадки
- Ограничение глубины заложения
- Ограничение амплитуды колебаний
- Ограничение ускорений колебаний
6.10 При проектировании фундамента под машину с динамическим
воздействием задаются:
- Глубиной фундамента
- Площадью фундамента
- Массой фундамента
99
100
- Амплитудой колебаний
6.11 Что такое опускной колодец?
- Фундамент глубокого заложения в виде конструкции, выполняемой методом погружения при выемке грунта внутри и наращивания его стенок по
мере опускания
- Фундамент глубокого заложения в виде тонкостенных оболочек
- Фундамент глубокого заложения в виде сваи оболочки большого диаметра
- Фундамент глубокого заложения в виде глубоких столбов, имеющие
большие размеры поперечного сечения, чем сваи, и устраиваемые более
сложными технологическими приемами
6.12 Что такое кессон?
- Опрокинутый вверх дном ящик, в котором разрабатывается грунт при
избыточном давлении для предотвращения попадания воды внутрь
- Тип опускного колодца, который применяется при проходке водонасыщенных и плывунных грунтов
- Тип опускного колодца с изолированной рабочей камерой из которой
при производстве работ откачивается воздух
- Опрокинутый вверх дном ящик, в котором подводная разработка грунта
осуществляется грейферами или фрезерно-эжекторными механизмами
6.13 Что такое виброуплотнение и для каких грунтов оно характерно?
- Это дополнительное уплотнение рыхлых несвязных грунтов при вибрационных или часто повторяющихся ударных нагрузках
- Это разжижение водонасыщенных песчаных грунтов при высоком
уровне динамических воздействий
- Это разрушение структуры пластичных глинистых грунтов при динамическом воздействии
100
101
-Это доуполотнение лессовых просадочных грунтов при динамическом
воздействии
6.14 В каких грунтах происходит более интенсивное затухание колебаний?
- Более интенсивно происходит в маловлажных грунтах, в водонасыщенных тонкодисперсных грунтах волны могут распространяться на большие
расстояния
- Более интенсивно происходит в тонкодисперсных грунтах, в грунтах с
жестки структурными связями, волны могут распространяться на большие
расстояния
- Более интенсивно происходит в полускальных грунтах, в глинистых
грунтах, с показателем текучести JL < 0 волны могут распространяться на
большие расстояния
- Более интенсивно происходит в дисперсных грунтах, содержащих от 10
до 50% (по массе) торфа, в крупнообломочных грунтах волны могут распространяться на большие расстояния
6.15 Как определить допустимое среднее давление под подошвой
фундамента машин?
- Давление должно быть меньше расчетного сопротивления R, вычисленного обычным способом с понижающими коэффициентами, зависящими от
вида грунта и вида машины
- Давление должно быть не больше расчетного сопротивления R, вычисленного обычным способом
- Давление должно быть меньше расчетного сопротивления R, вычисленного по формуле СНиП 2.02.05-87 «Фундаменты машин с динамическими
нагрузками»
- Давление должно быть не более 100 кПа, при этом эпюра предельного
давления должна быть прямоугольной, в крайнем случае, трапецеидальной
101
102
Вопросы к экзамену
1.
Цели, задачи и значение курса. Достижения в области фундаменто-
строения.
2.
Главные направления развития. Направления по совершенствованию
фундаментов.
3.
Исходные данные для проектирования фундаментов
4.
Последовательность проектирования оснований и фундаментов
5.
Анализ и оценка инженерно-геологических изысканий для строи-
тельства
6.
Анализ проектируемого здания и сооружений
7.
Выбор типа оснований и конструкций фундаментов. Расчеты осно-
ваний по предельным основаниям, ТЭА и окончательный выбор.
8.
Принципы расчетов оснований по предельным состояниям.
9.
Расчет оснований по деформациям.
10. Фундаменты мелкого заложения
11. Выбор глубины заложения фундаментов (требования СНиП 2.02.0183*)
12. Зависимость глубины заложения фундаментов от фундаментов примыкающих сооружений и глубины прокладки инженерных коммуникаций
13. Зависимость глубины заложения фундаментов от назначения, конструктивных особенностей здания, нагрузок и воздействия на его фундаменты,
существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории и инженерно-геологических условий площадки строительства.
14. Зависимость глубины заложения фундаментов от гидрогеологических условий площадки и глубины сезонного промерзания грунтов.
15. Расчет начального критического давления
16. Расчет грунтового основания при центральной нагрузке на фундамент
102
103
17. Расчет грунтового основания при общей комбинации нагрузок на
фундамент
18. Алгоритм расчета жесткого фундамента
19. Виды деформаций фундаментов
20. Классификация зданий и сооружений по их чувствительности к
осадке
21. Теоретические предпосылки расчета осадок
22. Алгоритм расчета осадки методом СНиП 2.02.01-83* (по схеме линейно-деформируемого полупространства)
23. Оценка расчетных деформаций. Проверка прочности слабого подстилающего слоя
24. Расчет деформации оснований по схеме линейно-деформируемого
слоя конечной толщины
25. Определение крена фундамента при действии внецентренной нагрузки
26. Общие сведения о свайных фундаментах. Виды свайных фундаментов. Достоинства свайных фундаментов. Нормативные документы
27. Классификация свайных фундаментов
28. Классификация и конструкция забивных свай. Расчет сваи как конструкции
29. Краткие сведения по технологии свайных работ
30. Теоретические методы расчета несущей способности сваи
31. Схемы работы свай по СНиП 2.02.03-85
32. Практические методы по определению несущей способности свай
33. Расчет несущей способности свай по методике СНиП 2.02.03-85
34. Расчет свай по несущей способности основания на вертикальные
нагрузки и горизонтальные нагрузки.
35. Расчеты свайных фундаментов по деформациям (осадка) по методике СНиП
36. Алгоритм проектирования свайных фундаментов
103
104
37. Расчет свайного куста при моментных нагрузках
38. Расчет центрально-нагруженного куста свай
39. Сведения о расчете ленточного свайного фундамента
40. Основные понятия о методике расчета ростверка. Расчеты ленточного и высокого ростверка
41. Классификация глубоких опор
42. Технология и устройства буровых опор
43. Оболочки
44. Опускные колодца. Их устройства
45. Кессонные фундаменты
46. Расчет глубоких опор на вертикальную нагрузку
47. Понятие о расчете глубоких опор на горизонтальные нагрузки
48. Расчет опускных колодцев на опускание и всплытие
49. Расчет опускного колодца на устойчивость. Проверка на прочность
стенок колодца
50. Сильно-сжимаемые и неравномерно-сжимаемые грунты. Их особенности
51. Мероприятия по уменьшению чувствительности конструкции к неравномерным деформациям при проектировании фундаментов на сильносжимаемых и неравномерно-сжимаемых грунтах
52. Мероприятия по уменьшению неравномерных осадок при проектировании фундаментов на сильно-сжимаемых и неравномерно-сжимаемых
грунтах
53. Обеспечение
надежности
зданий
и
сооружений
на
сильно-
сжимаемых грунтах
54. Просадочные грунты и их особенности. Основные критерии просадочных грунтов
55. Относительная просадочность. Начальная просадочная влажность.
Начальное просадочное давление.
104
105
56. Проектирование фундаментов на просадочных грунтах. Мероприятия по исключению влияния возможных просадок
57. Устранение просадочных свойств грунтов
58. Ликвидация просадочных свойств в пределах всей просадочной толщи грунтов
59. Водозащитные и конструктивные мероприятия при проектировании
фундаментов на просадочных грунтах
60. Варианты устройства оснований и фундаментов в грунтовых условиях 1 и 2 типа просадочности
61. Проектирование оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах
62. Проектирование фундаментов под машины с динамическими нагрузками
63. Особенности проектирования фундаментов в условиях сейсмических
воздействий
64. Усиление и реконструкция оснований и фундаментов. Этапы обследования
65. Методы усиления оснований и фундаментов
66. Особенности устройства фундаментов вблизи существующих зданий
67. Меры по уменьшению влияния нового здания на соседнее
68. Возведение новых зданий на фундаментах мелкого заложения (в открытых котлованах) вблизи существующих
69. Возведение новых зданий на свайных фундаментах вблизи существующих
70. Общие понятия о решении геотехнических задач с помощью программных комплексов
105
106
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
По дисциплине «Основания и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная/заочная
г. Петропавловск-Камчатский
2012 год
106
107
Основная литература
1. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений
[Текст] : учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по строит, спец. /
под
ред. Б. И. Далматова. - 3-е изд. - Москва : АСВ. 2006. - 428 с.
2. Симагин. В. Г. Основания и фундаменты. Проектирование и устройство [Текст] : учеб. пособие для студ. строит, вузов, обучающихся по спец.
"Промышленное и гражданское строительство" направления подготовки
дипломированных специалистов "Строительство" / В. Г. Симагин. - 2-е изд.
перераб. и доп. - Москва : АСВ. 2007. - 496 с.
3. .Верстов. В. В. Технология и комплексная механизация шпунтовых и
свайных работ : учебное пособие / В. В. Верстов. А. Н. Гайдо. Я. В. Иванов ;
Издательство "Лань" (ЭБС). - Изд. 2-е. стер. - Санкт-Петербург : Лань. 2012. 288 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература).
4.
/
Берлинов. М. В. Основания и фундаменты [Электронный ресурс] :
учебник / М. В. Берлинов : Издательство "Лань" (ЭБС). - Изд. 4-е. испр. СанктПетербург : Лань. 2011. - 320 с. - (Учебники для вузов. Специалная литература).
5. Мироненко. В. А. Динамика подземных вод [Электронный ресурс] :
учебник для студентов вузов В. А. Мироненко : Университетская библиотека
онлайн (ЭБС). - Изд. 5-е. стер. - Москва : Горная книга. 2009. - 520 с. - (Экология горного производства). - Режим доступа:
6. Носков. И. В. Усиление оснований и реконструкция фундаментов
[Электронный ресурс] : учебник / И. В. Носков. Г. И. Швецов ; Университетская библиотека онлайн (ЭБС). - Москва : Абрис. 2012. - 134 с.
7. С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский и др. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учебное пособие.- Высшая школа, 2007. -566 с.
107
108
Дополнительная литература
1. Берлинов. М. В. Расчет оснований и фундаментов [Электронный ресурс] : учебное пособие / М. В. Берлинов. Б. А. Ягупов : Издательство
"Лань"(ЭБС). - Изд. 3-е. испр. - Санкт-Петербург : Лань. 2011. - 272 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература
2. Далматов. Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая
специальный курс инженерной геологии) [Электронный ресурс] : учебник / Б.
И. Далматов : Издательство "Лань" (ЭБС). - Изд. 3-е. стер. - Санкт-Петербург :
Лань. 2012. - 416 с. - (Учебники для вузов. Специальная литература). - Режим
доступа:
3. Пилягин. А. В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и
сооружений [Текст] : учеб. пособие для студ. обучающихся по направлению
653500 "Строительство" / А. В. Пилягин. - Москва : АСВ. 2006. - 248 с.
4. Пилягин. А. В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и
сооружений [Текст] : учеб. пособие для студ.. обучающихся по направлению
653500 "Строительство" / А. В. Пилягин. - Москва : АСВ. 2007. - 248 с.
5. Основания и фундаменты [Текст] : справочник / под ред. Г. И. Швецова. -Москва : Высш. шк.. 1991. - 383 с.
6. Справочник проектировщика. Сложные основания и фундаменты
[Текст] / под общ. ред. Ю. Г. Трофименкова. - Москва : Стройиздат, 1969.
-271 с.
108
109
Электронные образовательные ресурсы
1. Леденев В.И., Матвеева И.В., Аленичева Е.В., Гиясова И.В. Организация и технология ремонтно-строительных работ при реконструкции и капитальном ремонте гражданских зданий. Ч. 1. Общие сведения. Восстановление
и усиление оснований и фундаментов: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2006. - 100 с. http://window.edu.ru/resource/639/38639
2. Миронов В.А., Галкин Н.Н. Определение физико-механических
свойств грунтов при проектировании оснований зданий и сооружений: Пособие
к
лабораторным
работам.
-
Тверь:
ТГТУ,
2006.
-
43
с.
http://window.edu.ru/resource/598/58598
3. Анотонов В.М., Леденев В.В., Скрылев В.И. Проектирование зданий в
особых условиях строительства и эксплуатации. Учебное пособие. - Тамбов:
Изд-во ТГТУ, 2002. - 240 с. http://window.edu.ru/resource/554/21554
109
110
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный федеральный университет»
(ДВФУ)
ФИЛИАЛ ДВФУ В Г. ПЕТРОПАВЛОВСК-КАМЧАТСКИЙ
ГЛОССАРИЙ
По дисциплине «Основание и фундаменты»
Для специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»
Форма подготовки очная/заочная
г. Петропавловск-Камчатский
2012 год
110
111
Влагостойкость - способность строительных материалов долговременно
сопротивляться разрушающему действию влаги при периодических увлажнениях и высыханиях материала
Котлован - выемка в земле для закладки в ней фундамента некоторого
сооружения.
Опалубка - совокупность элементов и деталей, предназначенных для
придания требуемой формы монолитным бетонным или железобетонным конструкциям, возводимым на строительной площадке
Осадка сооружения - вертикальное перемещение основания сооружения
под воздействием нагрузки, передаваемой на грунт весом сооружения. Осадка
является следствием сжатия грунта.
Отмостка - асфальтовая полоса вдоль периметра наружных стен, предназначенная для отвода поверхностных вод от фундамента. Отмостка выполняется с уклоном от дома.
Ростверк [Foundation frame; Foundation piling ]
Ростверк - нижняя часть фундамента, распределяющая нагрузку на
(свайное) основание.
Свая - деревянный, металлический или железобетонный стержень, который:
- заглубляют в основание зданий и сооружений с целью передачи нагрузок на плотные (материковые) грунты; и/или - вбивают в грунт с целью его
уплотнения.
Стакан - углубление в фундаменте для последующей установки и замоноличивания сборного элемента (колонны, стойки, столба и т. п.)
Цементогрунт - материал:
- применяемый для фундаментов и стен;
- состоящий из цемента, грунта и воды.
- подлежащий тщательному уплотнению при использовании.
Шанец - отверстие, оставляемое
111