Проектирование фундамента под промежуточную опору автодорожного моста, расположенного в русле реки

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА ПОД ПРОМЕЖУТОЧНУЮ ОПОРУ АВТОДОРОЖНОГО МОСТА, РАСПОЛОЖЕННОГО В РУСЛЕ РЕКИ

 

 

Санкт-Петербург 2011

Содержание

1. Оценка инженерно-геологических условий

2. Проектирование фундамента мелкого заложения

2.1 Определение расчетного сопротивления грунта

2.2 Определение действительных размеров подошвы фундамента

2.3 Расчет по первому предельному состоянию

3. Проектирование свайного фундамента

3.1 Определение типа ростверка и глубины его заложения

3.2 Выбор размеров и типа свай

3.3 Определение расчетной несущей способности сваи по грунту

3.4 Предварительное определение несущей способности свай по материалу

3.5 Определение числа свай под опорой

3.6 Уточнение размеров ростверка

3.7 Проверка расчетной нагрузки, передаваемой на сваю (предварительная)

3.8 Расчет свайного ростверка как стержневой статически неопределимой системы

3.8.1 Определение расчетной длины свай

3.8.2 Определение относительных значений единичных реакций в условных связях

3.8.3 Определение перемещений ростверка

3.8.4 Определение усилий в сваях

3.9 Проверка свайного фундамента как массивного

3.10 Определение осадки свайного фундамента

Список литературы

Оценка инженерно-геологических условий

 

1. Определение удельного веса скелета грунта:

 

 кН/м³;

 кН/м³;

 кН/м³;

. Определение коэффициента пористости грунта:

 

;

3. Определение пористости грунта:

 

; ;

. Определение удельного веса грунта во взвешенном состоянии:

 

;

 кН/ м³;

 кН/ м³;

 кН/ м³;

. Определение полной влагоемкости грунта:

 

;

;

6. Определение степени водонасыщения:

 

; ;

. Определение числа пластичности:

 

;

I_P1=0,25 - 0, 20=0,05;

I_P3=0,43 - 0,24=0, 19;

8. Определение показателя текучести:

 

;

;

 

Внесем данные в таблицу 1.

Для расчетов оснований по несущей способности по I Г.П. С.

. Определим расчетные значения угла внутреннего трения:

,

где γ _g - коэффициент надежности по грунту:

для С песчаных и глинистых грунтов - 1,5;

для φ песчаных грунтов - 1,1;

для φ глинистых грунтов - 1,15.

 

; ;

. Определим удельное сцепление:

;  кПа;  кПа;

 

11. Определим расчетное значение удельного веса:

 

;

 кН/м³;

 кН/м³;

 кН/м³;

 

Для расчетов по II Г.П.С. коэффициент надежности по грунту γ_g =1, поэтому в таблицу 1 записываем нормативные значения φ_н, С_н, γ.

фундамент свая нагрузка мост

Таблица 1

№ п/п	Физические характеристики грунтов													Группы предельного состояния
														I Г.П.С.			II Г.П.С.
	γs, кН/м3	γ, кН/м3	W	WL	Wp	γd, кН/м3	e	n	γsb	Wsat	Sr	IP	IL	φI, град	CI, кПа	γІ, кН/м3	φII, град	CII, кПа	γІI, кН/м3	E, кПа
1	26,8	20,3	0,24	0,25	0, 20	16,37	0,637	0,389	10,26	0,238	0,99	0,05	0,80	17,39	1,74	17,65	20	2,0	20,3	11000
2	26,6	19,0	0,23	-	-	15,45	0,722	0,419	9,64	0,271	0,85	-	-	32,73	-	17,27	36	-	19,0	33000
3	27,4	19,0	0,28	0,43	0,24	14,84	0,846	0,458	9,43	0,309	0,91	0, 19	0,21	15,65	71,30	16,52	18	82,0	19,0	28000

I слой: супесь (0,01<I_P =0,05 <0,07), пластичный (0,0 I_L = 0,80 1,0); насыщенная водой (S_r = 0,99> 0,8);

II слой: песок средней крупности (0,55 < е=0,722 < 0,7), насыщенный водой (S_r = 0,85> 0,8);

III слой: глина (I_P=0,19 > 0,17), полутвердая (0,0 < I_L =0,21 <0,25), насыщенная водой (S_r = 0,91 > 0,8);

В качестве несущего слоя может быть используем песок средней крупности.

Проектирование фундамента мелкого заложения

 

Проектирование свайного фундамента

Выбор размеров и типа свай

 

Выбираем ж/б сваи сплошного сечения 40 см  40 см, располагая их вертикально.

Длина сваи определяется с учётом заделки в плиту ростверка и заглубления в несущий слой или опирания на несжимаемый грунт:

 

L = Z_R + ℓ₀ + h₃;

 

где Z_{R -} расстояние от подошвы слабых грунтов или линии размыва до острия сваи с учетом заделки в несущий слой, 1,0 м;

ℓ_{0 -} расстояние от подошвы ростверка до кровли несущего слоя, 13,5 м;

 

h₃=2d = 2·0,35 = 0,7м - глубина заделки свай в ростверк.

L = 1,0+ 13,5 + 0,7 = 15,7 (примем L=16 м)

 

По длине свай L = 12 м определяем:

Класс бетона В25, R_в =14,5 МПа

Предварительное определение несущей способности свай по материалу

;

 

где φ - коэффициент продольного изгиба, φ=1; γ _CB =1;

R _B - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию. Для В25, R _B =14,5 МПа;

А _В - площадь поперечного сечения бетона сваи, А _В = 0,16 м²;

А _S ^’ - площадь поперечного сечения сжатой арматуры, А _S ^’ = 0,001963м²;

R _S - расчетное сопротивление арматуры, R _S = A II - 14,5 МПа.

 

 кН.

 

Несущая способность сваи по материалу больше, чем по грунту: F_dm=2748,5 >F_d=1279,4 Следовательно, принимаем F_d=1279,4 кН.

Определение усилий в сваях

а) От основного сочетания нагрузок вдоль пролетов:

 

N_max = ρ₁∙^{. (}S+ω_y^. х) = 17844 ∙ (0,0384+0,000176∙^.1,2) = 689 кН;

; 689 кН.

 

Условие выполняется. Момент в свае на уровне заделки в ростверк:

 

M_max = ρ₃∙U_x - ω_y∙ ρ₄ = 8486∙ 0,0022 - 0,000176∙ 22135 = 14,8 кН^. м.

 

Поперечная сила в свае:

 

Q_max = ρ₂∙U_x - ω_y∙ ρ₃ = 5934∙^.0,0022 - 0,000176∙ 8486 = 11,6 кН.

 

б) От основного сочетания нагрузок поперек пролета:

 

N_max = ρ₁^. ∙ (S+ω_y∙х) = 17844∙ (0,0384+0,00065∙^.3,6) = 726 кН;

; 726 кН.

 

Условие выполняется.

Момент в свае на уровне заделки в ростверк:

 

M_max = ρ₃∙U_x - ω_y∙ρ₄ = 8486∙^.0,0056 - 0,00065 ∙22135= 33,1 кН^. м.

 

Поперечная сила в свае:

 

Q_max = ρ₂∙U_x - ω_y∙ ρ₃ = 5934∙ 0,0056 - 0,00065∙ 8486= 27 кН.

Список литературы

 

1. СНиП 2.02.03-85 "СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ" - М.: Стройиздат.

2. СНиП 2.02.01-83 "ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИ. НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ" - М.: Стройиздат, 1985г.

.   СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы - М.: Стройиздат, 1985 г.

.   СП 50-102-2003 "СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ".

.   Костерин Э.В. Основания и фундаменты - М.: Высшая школа, 1990 г.

.   Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 2911 - мосты и транспортные тоннели - всех форм обучения - Л.: 1978 г.

.   Учебное пособие "Проектирование свайных фундаментов" - СПб.: 1992.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА ПОД ПРОМЕЖУТОЧНУЮ ОПОРУ АВТОДОРОЖНОГО МОСТА, РАСПОЛОЖЕННОГО В РУСЛЕ РЕКИ

 

 

Санкт-Петербург 2011

Содержание

1. Оценка инженерно-геологических условий

2. Проектирование фундамента мелкого заложения

2.1 Определение расчетного сопротивления грунта

2.2 Определение действительных размеров подошвы фундамента

2.3 Расчет по первому предельному состоянию

3. Проектирование свайного фундамента

3.1 Определение типа ростверка и глубины его заложения

3.2 Выбор размеров и типа свай

3.3 Определение расчетной несущей способности сваи по грунту

3.4 Предварительное определение несущей способности свай по материалу

3.5 Определение числа свай под опорой

3.6 Уточнение размеров ростверка

3.7 Проверка расчетной нагрузки, передаваемой на сваю (предварительная)

3.8 Расчет свайного ростверка как стержневой статически неопределимой системы

3.8.1 Определение расчетной длины свай

3.8.2 Определение относительных значений единичных реакций в условных связях

3.8.3 Определение перемещений ростверка

3.8.4 Определение усилий в сваях

3.9 Проверка свайного фундамента как массивного

3.10 Определение осадки свайного фундамента

Список литературы