Основания и фундаменты. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсового проекта

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-

строительный университет

Кафедра геотехники

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсового проекта для студентов специальности 290300 - промышленное и гражданское строительство

Санкт-Петербург

2003

 

УДК 075.8

Основания и фундаменты: Методические указания по изучению дисциплины и выполнению курсового проекта для студентов специальности 290300 - промышленное и гражданское строительство / СПб. гос. арх.-строит. ун-т; Сост.: В. Д. Карлов, Р. А. Мангушев. СПб., 2003. 40 с.

Приводятся содержание дисциплины «Основания и фундаменты», список литературы по изучению дисциплины, выбор задания на разработку курсового проекта, порядок и последовательность работы над проектом.

Табл. 3. Ил. 15. Библ.: 13 назв.

Рецензент д-р техн. наук, проф, И. И. Сахаров

Основания и фундаменты

Составители: Карлов Владислав Дмитриевич, Мангушев Рашид Александрович

Редактор А. В. Афанасьева

Компьютерная верстка А. М. Николаевой

Подписано к печати 15.09.2003. Формат 60x84 716. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 2,5. Уч.-изд. л. 2,75. Тираж 500 экз. Заказ 205. «С» 51.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет 190005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д. 4.

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д. 5.

 

Общие положения

В соответствии со стандартом специальности, учебными планами и типовыми программами дисциплина «Основания и фундаменты» изучается на VIII и IX семестрах и предваряется теоретической подготовкой по другим дисциплинам, входящим в цикл геотехнических наук, включающих инженерную геологию и механику грунтов.

Во время изучения дисциплины «Основания и фундаменты» студент должен освоить теоретический курс, выполнить курсовой проект, сдать экзамен по дисциплине.

Основной теоретический материал для студентов очной формы обучения излагается на лекциях, а около 20 % прорабатывается студентами самостоятельно. На практических занятиях теоретический материал закрепляется путем решения задач и выполнения контрольных работ.

В процессе курсового проектирования приобретаются навыки самостоятельного выполнения расчетов, конструирования фундаментов, проведения технико-экономических сопоставлений их вариантов.

Теоретический материал необходимо изучать в соответствии с действующей программой дисциплины «Основания и фундаменты».

Содержание дисциплины (курса) изложено в учебниках и учебных пособиях. Основная литература изучается при проработке теоретического курса, а дополнительная используется при изучении материала, отсутствующего в учебнике, при работе над курсовым проектом и в случае отсутствия основной литературы.

Содержание дисциплины

Введение

Основные понятия и определения. Требования к основаниям и фундаментам. Роль отечественной и зарубежной науки и техники в развитии дисциплины. Современное состояние фундаментостроения и перспективы развития. Основные задачи изучения курса.

1.   Принципы проектирования оснований и фундаментов

Предельные состояния оснований сооружений. Принципы проектирования. Основные типы сооружений по жесткости. Формы деформаций и смещений сооружений (осадки уплотнения, разуплотнения, выпирания, расструктуривания до и в период эксплуатации сооружений). Понижение чувствительности зданий к неравномерным осадкам. Взаимосвязь проектирования и возведения фундаментов.

2. Фундаменты на естественном основании

Выбор глубины заложения подошвы фундамента в зависимости от инженерно-геологических условий, климатических условий района строительства, конструктивных особенностей сооружения и других факторов.

Назначение фундаментов. Типы фундаментов. Материал для фундаментов. Конструкции сборных и монолитных фундаментов.

Гидроизоляция. Гидроизоляция подвальных помещений. Дренаж. Защита фундаментов от агрессивных вод.

Проектирование оснований и фундаментов. Расчеты оснований по деформациям и несущей способности. Порядок расчета оснований и фундаментов. Расчет центрально- и внецентренно-нагруженных жестких фундаментов. Расчет фундамента при действии горизонтальной нагрузки.

Гибкие фундаменты. Понятие о гибких фундаментах. Расчетные модели оснований. Область применения расчетных методов.

3. Свайные фундаменты

Типы свай и виды свайных фундаментов. Ростверки. Сваи, по-гружаемые в грунт в готовом виде. Сваи, изготавливаемые в грунте. Явления, происходящие в грунте при погружении свай и изготовлении набивных свай. Работа одиночной сваи и сваи в кусте.

Определение несущей способности свай-стоек и свай трения (висячих) расчетом по СНиП 2.02.03-85. Практические методы определения несущей способности свай (испытанием статической нагрузкой, динамический метод, статическим и динамическим зондированием).

Проектирование свайных фундаментов. Последовательность расчета центрально- и внецентренно-нагруженных свай фундаментов. Расчет свайных фундаментов при действии горизонтальных нагрузок. Расчет осадок свайных фундаментов.

4. Искусственно улучшенные основания

Проектирование и устройство грунтовых и песчаных подушек. Поверхностное уплотнение грунтов. Глубинное уплотнение песков динамическими воздействиями, песчаными сваями и др. Уплотнение грунтов статической нагрузкой, водопонижением. Область применения методов. Закрепление грунтов (цементация, силикатизация, электрохимическое закрепление, смолизация, термический метод, армирование грунта, метод гидроразрыва, метод струйной технологии).

5. Крепление стен и осушение котлованов при устройстве фундаментов

Назначение и способы креплений. Распорные крепления. Шпун-товые стенки. Искусственное замораживание грунтов. «Стена в грунте». Область применения способов.

Водоотлив. Открытый водоотлив в различных грунтовых условиях. Искусственное понижение уровня грунтовых вод и область его применения (иглофильтры, глубинные насосы, противофильтрационные завесы).

6. Фундаменты глубокого заложения

Опускные колодцы. Устройство фундаментов или подземной части сооружения способом опускного колодца: сущность метода и область применения. Конструкции опускных колодцев. Усилие, действующее на опускные колодцы. Расчет колодцев на эксплуатационные нагрузки и нагрузки, действующие в процессе строительства. Порядок и особенности производства работ.

Устройство фундаментов с помощью кессонов.

Оболочки и глубокие опоры.

Анкерные крепления. Типы креплений и области их применения.

7. Фундаменты в особых условиях

Фундаменты на просадочных грунтах. Оценка деформируемости толщи лессовых грунтов. Устранение просадочности грунтов. Способы устройства фундаментов в лессовых грунтах.

Фундаменты на вечномерзлых грунтах. Процессы, происходящие в деятельном слое и вечномерзлом грунте. Принципы и особенности проектирования и строительства фундаментов на вечномерзлых грунтах. Конструкции фундаментов. Воздействие сил морозного пучения на фундаменты.

Особенности проектирования фундаментов на слабых сильно-сжимаемых грунтах

8. Фундаменты при динамических воздействиях

Источники колебаний грунта. Явления, происходящие в грунте при динамических воздействиях.

Фундаменты под машины. Типы машин. Требования, предъявляемые к фундаментам под машины. Проектирование фундаментов под машины. Уменьшение колебаний фундаментов машин.

Фундаменты в сейсмических районах. Оценка сейсмических сил при проектировании фундаментов и подпорных стенок. Особенности расчета и конструкции фундаментов в условиях сейсмического воздействия.

9. Усиление оснований и фундаментов при реконструкции и ремонте зданий и сооружений

Оценка возможности дальнейшей эксплуатации оснований и фундаментов в связи с реконструкцией или ремонтом сооружения. Приемы усиления оснований и фундаментов. Причины деформаций существующих сооружений при возведении около них новых сооружений. Меры по уменьшению уплотнения грунта под фундаментами существующих зданий при возведении около них новых сооружений.

10. Выбор оптимальных решений при проектировании оснований и фундаментов

Вариантность и конкурсность решений. Оптимизация проекта фундаментов и сооружения в целом. Технико-экономическое сравнение вариантов.

Рекомендуемая литература

Основная

1.   Механика грунтов / Под общ. ред. проф. Б.И. Далматова. М.: Изд-во АСВ, СПб.; СПбГАСУ, 2000. 201 с.

2.   Основания и фундаменты. М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2002. 385 с.

3.   Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений / Под общ. ред. проф. Б.И. Далматова. М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2001. 437 с.

4.   СНиП 2.02.01-83'. Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1985 и др. 40 с.

5.   СНиП2.02.03-85'. Свайные фундаменты. М.: Стройиздат, 1986 и др. 44 с.

Дополнительная

6.   Ухов СБ. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 2002.

7.   Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат, 1988.

8.   Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). М-: Высшая школа, 1973.

9.   Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83*)- М.: Стройиздат, 1986.

10. Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справоч-ник проектировщика / Под ред. Е.А. Сорочана. М.: Стройиздат, 1986.

11. Справочник строителя / Г.М.Бадьин, В.В.Стебаков. М.: Изд-во АСВ, 1996

12. Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1977.

13. Фадеев А.Б., Иноземцев В.К.. и др. Защита заглубленных и подземных сооружений Петербурга от подземных вод: Конспект лекций для студентов специальности 290300 - ПГС / СПбГАСУ. СПб., 2000.

Литература для углубленной проработки учебного материала ука-зана в соответствующих учебниках в виде ссылок и в списках литера-туры в конце учебника или разделов.

Методические указания по изучению теоретического курса

Приступая к изучению теоретического материала, следует прежде всего ознакомиться с программой дисциплины.

Теоретический материал представлен в основной литературе, и в зависимости от имеющегося учебника и с учетом программы следует выбрать материал, подлежащий изучению.

В результате изучения дисциплины «Основания и фундаменты» студент должен знать:

состав и объем инженерно-геологических исследований для промышленного и гражданского строительства;

принципы проектирования фундаментов;

расчеты и конструкции фундаментов мелкого заложения;

расчеты и конструкции свайных фундаментов;

методы искусственного улучшения свойств грунтов;

способы устройства котлованов и фундаментов глубокого заложения;

методы водопонижения в грунтах;

особенности проектирования фундаментов на структурно-неустойчивых грунтах и в особых условиях;

устройство фундаментов при реконструкции предприятий и зданий, методы усиления оснований и фундаментов;

уметь:

оценить инженерно-геологические условия строительной площадки; правильно выбрать способ производства работ, обеспечивающий сохранность естественной структуры грунтов основания;

проектировать основания и фундаменты зданий и сооружений по предельным состояниям на основе вариантности решений;

рассчитывать устойчивость откосов и определять давление грунта на подпорные стенки;

понимать:

задачи курса и перспективы развития разделов данной науки;

особенности расчета фундаментов различных типов;

методы устройства подземных сооружений, в том числе объектов гражданской обороны;

особенности работы оснований и фундаментов глубокого заложения;

вопросы проектирования и конструирования фундаментов при динамических воздействиях.

Изучение дисциплины «Основания и фундаменты» базируется на следующих ранее изучавшихся курсах: инженерная геология, сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности, гидравлика, строительная механика, строительные конструкции, технология строительного производства, охрана труда, экономика строительства.

...