Рабочая учебная программа

 

Титульный лист рабочей Форма

учебной программы Ф СО ПГУ 7.18.3/30

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра «Промышленное, гражданское и транспортное строительство»

Рабочая УЧЕБНАЯ программа

дисциплины «Основания и фундаменты в сложных грунтовых

условиях»

для магистрантов специальности 6М072900 «Строительство»

Павлодар

Лист утверждения Форма

к рабочей программе Ф СО ПГУ 7.18.3/34

дисциплины, разработанной

на основании каталога

элективных дисциплин

по специальности

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по НР

___________

«_____»__________ 20__г.

Составитель: профессор, к. т.н. ___________

Кафедра «Промышленное, гражданское и транспортное строительство»

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Основания и фундаменты в сложных грунтовых

условиях»

для магистрантов специальности 6М072900 «Строительство»

Рабочая программа разработана на основании рабочего учебного плана и каталога элективных дисциплин специальности 6М072900 «Строительство»,

утверждена на заседании Ученого совета ПГУ им. С. Торайгырова

«____» «__________» 20___ г., протокол № __

Рекомендована на заседании кафедры «___»________20__ г.

Протокол №___

Заведующий кафедрой __________ «___»_______20__ г.

Одобрена методическим советом докторантуры и магистратуры

«___» _________20__ г. Протокол № ___

Председатель УМС____________ «___»________20__ г.

СОГЛАСОВАНО

Декан докторантуры и магистратуры

___________ «___»___20__ г.

ОДОБРЕНО:

Директор департамента науки ________

«___» ____20____ г.

1 Цель дисциплины - изучение основ современных расчетов, проектирования и устройства фундаментов, обеспечивающих надежность и долговечность сооружений промышленного и гражданского назначения в сложных грунтовых условиях.

Задачи дисциплины - усвоение магистрантами современных основ фундаментостроения в сложных инженерно-геологических условиях. Знание дисциплины позволяет на практике избегать различных ошибок и недочетов, допускаемых при изысканиях, расчетах и проектировании, устройстве и эксплуатации зданий.

В результате изучения дисциплины магистранты должны:

иметь представление:

- о современных методах проектирования геотехнических сооружений в сложных грунтовых условиях;

знать:

- особенности инженерно-геологических изысканий для строительства в сложных грунтовых условиях;

- особенности современного проектирования оснований и фундаментов в сложных грунтовых условиях;

- методы улучшения условий работы и свойств грунтов;

уметь:

- узнавать и оценивать природные процессы, возникающие при строительстве и эксплуатации промышленных, гражданских зданий и подземных сооружений, их опасность и скорость развития, принимать оперативные меры по борьбе с ними;

- определять оптимальные типы и размеры фундаментов и подземных конструкций в сложных грунтовых условиях;

- выбирать способы устройства фундаментов и оснований, в том числе с учетом их искусственного улучшения.

приобрести практические навыки:

- проведения анализа сложных грунтовых условий строительной площадки и определения физико-механических свойств грунтов;

- проектирования оснований и фундаментов сооружений.

2 Пререквизиты

Для освоения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки приобретённые при изучении следующих дисциплин: Теория проектирования объектов строительства; обследование и испытание сооружений; Специальные конструкции 1.

3 Постреквизиты

Знания, умения и навыки, полученные при изучении дисциплины необходимы для освоения следующих дисциплин: Инженерная и экологическая безопасность строительных систем; специальные конструкции 2; современные системы жизнеобеспечения объектов строительства и населенных мест.

4 Содержание дисциплины

4.1 Тематический план дисциплины

№ п/п	Наименование тем	Количество часов, очная форма
Лекц.	Практ.	Лаб	СРМ
1	2	3	4	5	6
1	Введение. Вопросы геотехнического проектирования в сложных грунтовых условиях.	0,5	-	-	2
2	Особенности геотехнического проектирования в сложных грунтовых условиях	0,5	1	-	14
3	Фундаменты на слабых глинистых водонасыщенных и заторфованных грунтах	1	1	-	6
4	Фундаменты на лессовых просадочных грунтах	1	1	-	16
5	Фундаменты на засоленных грунтах	1	1	-	16
6	Фундаменты на набухающих грунтах	1	1	-	2
7	Фундаменты на скальных и элювиальных грунтах	1	1	-	2
8	Особенности строительства на закарстованных и подрабатываемых территориях	1	0,5	-	12
9	Фундаменты на техногенных грунтах	0,5	1	-	6
Итого	7,5	7,5	-	60

4.2 Содержание тем дисциплины

Тема 1. Введение. Вопросы проектирования в сложных условиях. Специфические грунты, опасные природно-техногенные процессы. Причины деформаций зданий и сооружений в сложных грунтовых условиях.

Тема 2. Особенности геотехнического проектирования в сложных грунтовых условиях. Категории ответственности зданий и сложности инженерно-геологических условий. Понятие о геотехнической категории объекта строительства и ее использование в проектировании. Особенности расчетов по предельным состояниям. Применение численных методов расчета оснований и сооружений. Существующие и используемые в практике программные средства.

Тема 3. Фундаменты на слабых глинистых водонасыщенных и заторфованных грунтах. Характеристика слабых сильносжимаемых грунтов. Особенности расчета оснований зданий на слабых грунтах. Мероприятия по улучшению оснований фундаментов и уменьшению чувствительности зданий к неравномерным осадкам.

Тема 4. Фундаменты на лессовых просадочных грунтах. Характеристики просадочных свойств грунтов. Типы просадочности оснований. Особенности расчета оснований зданий на просадочных грунтах. Методы строительства зданий и сооружений на просадочных грунтах.

Тема 5. Фундаменты на засоленных грунтах. Характеристики засоленности грунтов. Особенности расчета оснований зданий на засоленных грунтах. Методы строительства зданий и сооружений на засоленных грунтах.

Тема 6. Фундаменты на набухающих грунтах. Характеристики набухания и усадки грунтов. Особенности расчета оснований зданий на набухающих грунтах. Методы строительства зданий и сооружений на набухающих грунтах.

Тема 7. Фундаменты на скальных и элювиальных грунтах. Характеристика скальных и элювиальных грунтов. Особенности строительства на скальных и элювиальных грунтах. Расчет фундаментов на скальных и элювиальных грунтах.

Тема 8. Особенности строительства на закарстованных и подрабатываемых территориях. Виды деформаций земной поверхности при подработке территорий. Принципы проектирования зданий и защитные мероприятия на подрабатываемых территориях. Карст и виды его проявления. Основы расчета фундаментных конструкций и мероприятия по противокарстовой защите.

Тема 9. Фундаменты на техногенных грунтах. Условия формирования грунтов, характеристика их состава и классификация. Особенности механических свойств грунтов и проектирования фундаментов.

4.3 Перечень и содержание практических занятий

1) Тема 2. Построение графика зависимости осадки фундамента от нагрузки с учетом упругопластических свойств слабого грунта основания. Построение графика зависимости осадки фундамента от нагрузки по результатам численного моделирования методом конечных элементов по учебной программе «Геомеханика». Решение задачи.

2) Тема 3. Расчет фундаментов на слабых водонасыщенных грунтах. Алгоритм проектирования фундаментов на слабых грунтах. Пример расчета и оценка его результатов.

3) Тема 4. Расчет фундаментов на просадочных грунтах. Работа по оценке характеристик просадочности грунтов по результатам компрессионных испытаний. Определение типа грунтовых условий по просадочности по предварительным данным или лабораторным испытаниям. Проектирование фундамента на просадочном основании по алгоритму. Пример расчета и оценка его результатов.

4) Тема 5. Расчет фундаментов на засоленных грунтах. Алгоритм проектирования фундаментов на засоленных грунтах. Пример расчета и оценка его результатов.

5) Тема 6. Расчет фундаментов на набухающих грунтах. Алгоритм проектирования фундаментов на набухающих грунтах. Пример расчета и оценка его результатов.

6) Тема 7. Расчет фундаментов на элювиальных грунтах. Определение размеров подошвы и осадок ленточного фундамента на основании из щебенисто-дресвяных элювиальных грунтов.

7) Тема 8. Расчет фундамента на закарстованной территории. Определение внутренних усилий в фундаменте балочной конструкции на основании с карстовой воронкой по программе SCAD.

8) Тема 9. Расчет фундамента на насыпных грунтах. Алгоритм проектирования фундамента на насыпном грунте. Пример расчета и оценка результатов.

4.4 Содержание самостоятельной работы магистрантов

4.4.1 Перечень видов СРМ

№ п/п	Вид СРМ	Форма отчетности	Вид контроля	Объем в часах
1	Подготовка к лекционным занятиям	-	Участие на занятии	10
2	Подготовка к практическим занятиям, выполнение домашних заданий	Рабочая тетрадь	Участие на занятии	10
3	Изучение материала, не вошедшего в содержание лекционных занятий	Конспект	Тест на РК 2	10
4	Выполнение реферата	Реферат	Защита реферата	20
5	Подготовка к контрольным мероприятиям	-	Результат РК 1 и РК 2	10
Всего	60

4.4.2 Перечень тем, вынесенных на самостоятельное изучение магистрантами

1) Методы искусственного улучшения строительных свойств оснований. Конструктивные методы улучшения грунтов, уплотнение и закрепление грунтов.

Рекомендуемая литература: [3, c. 353-378], [3, c. 226-249], [7].

2) Геотехническое проектирование на подтапливаемых территориях. Оценка природно-техногенных изменений водного режима и их последствий на застраиваемых и застроенных территориях, анализ факторов подтопления. Предупредительные мероприятия, системы и типы защитных дренажей, гидроизоляция зданий и сооружений. Основы расчетов подтопления, водопонижения и дренажа.

Рекомендуемая литература: [1, с. 201-204], [3, с. 417-428], [9], [11].

3) Фундаменты на пучинистых и вечномерзлых грунтах. Характеристики пучения грунтов и их классификация. Особенности расчетов фундаментов на устойчивость при действии морозного пучения. Малозаглубленные фундаменты в зоне промерзания грунта. Физико-механические свойств мерзлых грунтов. Принципы строительства зданий и сооружений в условиях вечной мерзлоты.

Рекомендуемая литература: [2, c. 319-345], [3, c. 430-445].

4) Фундаменты в условиях сейсмических воздействий. Категории грунта по сейсмическим свойствам. Основы расчета и конструирования сейсмостойких фундаментов.

Рекомендуемая литература: [2, c. 345-360], [3, c. 513-522].

5) Геотехнический мониторинг. Цели и задачи геомониторинга. Организация и проведение геотехнического мониторинга.

Рекомендуемая литература: [1, c. 362-376], [17].

4.4.3 Тематика рефератов. В качестве самостоятельной работы магистрантами выполняется реферат по одной из следующих тем:

4.3.3.1 Строительство на засоленных грунтах Республики Казахстан.

Рекомендуемая литература: [5], [6], [18], [20], [24], [25], [26].

4.3.3.2 Строительство на подрабатываемых территориях Республики Казахстан.

Рекомендуемая литература: [8], [18], [21], [24], [25].

4.3.3.3 Строительство на просадочных грунтах (общие принципы и на примерах Республики Казахстан).

Рекомендуемая литература: [5], [13], [18], [19], [22], [24], [25].

4.3.3.4 Геотехническое строительство в сейсмоопасных районах (общие принципы и на примерах районов Республики Казахстан).

Рекомендуемая литература: [18], [21], [24], [25].

4.3.3.5 Защита городских территорий от подтопления (общие принципы и на примерах городов Республики Казахстан).

Рекомендуемая литература: [9], [11], [18], [25].

4.3.6 Экология в геотехническом строительстве.

Рекомендуемая литература: [1, c. 362-376], [17].

5 Список литературы

Основная

1 , , и др. Основания и фундаменты. – М. : Изд – во АСВ, 2002. – 392 с.

2 , , и др. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. – М. : Изд – во АСВ. – 2001. – 440 с.

3 , , и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М. : Высшая школа, 2002. – 566 с.

Дополнительная

4 , , Скрылев зданий в особых условиях строительства и эксплуатации. – Тамбов: 2002. – С. 108-109.

5 Абелев промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных грунтах. М. : Стройиздат, 1983. – 248 с.

6 , , Джумашев и фундаменты на засоленных грунтах. – М. : Стройиздат, 1988. – 136с.

7 Джоунс из армированного грунта. – М. : Стройиздат, 1989. – 280 с.

8 Жусупбеков свойства оснований фундаментов сооружений на подрабатываемых территориях. – Алматы : Гылым, 1994. – 162с.

9 Дегтярев в промышленном и гражданском строительстве. – М. : Стройиздат. – 1990. – 238 с.

10 Зерцалов грунтов (введение в механику скальных грунтов). М. : Изд-во АСВ, 2006. – 364 с.

11 Защита зданий и сооружений от воздействия подземных вод/ , , – М.: Стройиздат, 1985.– 264 с.

12 , , Мариупольский Л. Г. О «Геотехнической категории объекта строительства» // Основания, фундаменты и механика грунтов, 2003. - №1. – С. 20 – 24.

13 , , Матвеев зданий и сооружений на просадочных грунтах. – Киев : Будивельник, 1987. – 200 с.

14 Козионов испытаний трещиноватых скальных грунтов. – Павлодар : Кереку, 2006. – 118 с.

15 Коновалов и фундаменты реконструируемых зданий. – М. : Стройиздат, 1988. – 287 с.

16 Коновалов фундаментов на заторфованных грунтах. – М. : Стройиздат, 1980. – 160 с.

17 Маслов экология. – М.: Высшая школа, 2002. – 284 с.

18 МСП 5.01-102-2002. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. – Астана, 2005. – 106 с.

19 Мустафаев на просадочных и набухающих грунтах. – М. : Высшая школа, 1989. – 590 с.

20 Основания и фундаменты: Справочник / Под ред. . – М.: Высшая школа, 1991. – С. 216 – 218.

21 Основания, фундаменты и подземные сооружения / Справочник проектировщика. – М. : Стройиздат, 1985. – 480 с.

22 Основания и фундаменты на просадочных грунтах. - М. : Стройиздат, 1982. – 224 с.

23 Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений. – М.: Стройиздат, 1986. – С. 382 – 388.

24 СНиП РК 5.01- 01-2002. Основания зданий и сооружений. Астана, 2002. – 83 с.

25 Строительство зданий и сооружений в сложных грунтовых условиях / , , и др. М. : Стройиздат, 1986. – 104 с.

26 , , и др. Фундаментостроение на засоленных грунтах. – Екибазтуз: ЕИТИ, 2008. – 184 с.

27 , , ГЕОМЕХАНИКА. Версия 4.0. Программа численного моделирования задач геомеханики в плоской упругопластической постановке. - С. Петербург, 2000. – 45 с.

28 , Тер-Мартиросян прикладной геомеханики в строительстве. – М. : Высшая школа, 1981. – 317 с.

29 Швец грунты как основания сооружений. – М. : Стройиздат, 1993.

Выписка из рабочего учебного Форма

плана специальности Ф СО ПГУ 7.18.3/32

Выписка из рабочего учебного плана специальности

6М072900 «Строительство»,

Наименование дисциплины «Основания и фундаменты в сложных грунтовых условиях»

Форма обучения	Трудоемкость дисциплины	Формы контроля по семестрам	Се ме стр	Объем работы магистранта по семестрам
кре- ди тов	академических часов	кре ди тов	аудиторных занятий (ак. часов)	СРМ (ак. часов)
всего	ауд	СРМ	экз	зач	кп	кр	всего	лек	пр	лб	всего	СР МП
Очная на базе ВПО	1	75	15	60	4	-	-	-	4	1	15	7,5	7,5	-	60	15

Заведующий кафедрой_____________ «___»_________20___ г.