Материал: 1978

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

0.00

 

 

 

 

 

 

УМВ

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

об

 

 

2

 

dw

 

h

 

 

 

 

 

hм

 

 

3

hм /2

 

 

 

 

hм /2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 м

 

h1

Слой I

R1

 

 

 

 

 

Е1

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h2

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слой II

Е2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2. Геологический разрез по оси опоры

 

 

 

 

1– отметка дна реки до размыва; 2– отметка уровня

 

 

 

общего размыва; 3– отметка уровня местного размыва;

 

 

 

4– отметка кровли второго слоя грунта

 

 

 

 

Физические и механические характеристики грунтов основания приведе-

ны в таблице 3. Для каждого слоя грунта указано минимальное количество

независимых физических характеристик. Так, для несвязного грунта /песок/

даны: наименование, плотность частиц грунта s

природная влажность w в

долях единицы. Для пылеватого - глинистого грунта приведены: плотность

частиц грунта s , природная влажность w, влажность на границе текучести

СибАДИ

wL и влажность на границе раскатывания wр . Поскольку все слои грунта за-

легают ниже горизонта вод, их следует считать двухфазными со степенью

влажности Sr=1.

 

 

 

 

 

Из механических характеристик заданы модуль деформации грунта E и

расчетные параметры прочности грунта на сдвиг, используемые в расчетах

по первой группе предельных состояний: угол внутреннего трения I

и

удельное сцепление сI .

 

 

 

 

 

6

Таблица 3

Физические и механические характеристики грунтов основания

№ варианта

слоя№ грунта

Грунт

s,

W

WL

Wp

E,

I ,

СI,

 

 

т/м3

 

 

 

МПа

град

кПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

I

Суглинок

2,70

0,29

0,38

0,22

4,5

22

13

 

II

Глина

2,76

0,32

0,50

0,26

14,0

12

30

2

I

Супесь

2,68

0,24

0,27

0,21

8,7

26

8

 

II

Глина

2,75

0,28

0,44

0,22

18,0

14

20

3

I

Песок мелк й

2,64

0,26

-

-

9,0

30

-

 

II

Песок средне-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зерн стый

2,65

0,22

-

-

27,0

34

-

4

I

Песок мелк й

2,65

0,25

-

-

8,3

30

-

 

II

Гл на

2,75

0,29

0,46

0,22

21,0

18

35

5

I

Песок пылеватый

2,64

0,30

-

-

7,5

28

-

 

II

Песок средне-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зерн стый

2,66

0,21

-

-

25,0

32

-

6

I

Сугл нок

2,71

0,29

0,39

0,22

4,4

20

10

 

II

Гл на

2,75

0,31

0,48

0,21

8,0

12

20

7

I

Сугл нок

2,71

0,28

0,36

0,21

6,5

20

12

 

II

Гл на

2,74

0,30

0,44

0,26

18,0

16

36

8

I

Сугл нок

2,71

0,29

0,38

0,22

4,5

22

8

 

II

Глина

2,74

0,37

0,47

0,27

12,0

16

22

9

I

Суглинок

2,71

0,29

0,37

0,22

7,5

22

15

 

II

Глина

2,75

0,25

0,41

0,23

17,0

16

33

10

I

Глина

2,74

0,33

0,43

0,25

8,9

14

23

 

II

Глина

2,75

0,31

0,47

0,27

16,5

16

37

2. ПРОЕКТИРОВ НИЕ ФУН АМЕНТА

2.1. Оценка грунтов основания 2.1.1. Определение физических характеристик грунтов

По исходным

физическим характеристикам грунтов

основания

(табл.2). рассчитываются их производные характеристики.

 

Для глинистого грунта вычисляют:

 

Сибкоэффициент пористостиАДИ

е s W / w ,

 

(1)

где w – плотность воды, принимаемая равной 1 т/м3;

 

плотность грунта, т/м3

 

 

(1 W ) s

;

(2)

1 e

 

 

 

7

 

удельный вес грунта, кН/м3

 

 

g ,

 

 

 

(3)

где g= 9,81 м/с2 -ускорение свободного падения;

 

удельный вес частиц грунта, кН/м3

 

 

s s g ;

 

(4)

 

плотность грунта во взвешенном состоянии, т/м3

 

 

в

( s

w )

;

(5)

 

 

1

e

 

 

 

 

 

удельный вес грунта во взвешенном состоянии, кН/м3

 

 

в вg ;

 

(6)

 

ч сло пласт чности

 

 

J p WL

W p ;

 

(7)

 

показатель текучести

 

 

JL

W Wp

 

(8)

 

 

J p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На основании ГОСТ 25100 [2] по найденному значению Jp

уточняют

разновидность глинистого грунта (супесь, суглинок, глина) (прил.1 табл.

П.1), а по значению JL - его консистенцию (прил.1 табл. П.2).

по выра-

Для песчаного грунта вычисляют: коэффициент пористости е

жению (1); плотность грунта по выражению (2); удельный вес грунта по

Свыражениюиб(3); удельный АДИвес частиц грунта s по выражению (4); удельный вес грунта во взвешенном состоянии в по выражению (6).

Разновидность песков по степени плотности устанавливается в зависимости от его коэффициента пористости е по ГОСТ 25100 [2] (прил.1. табл. П.3).

Результаты расчетов необходимо свести в таблицу 4.

8

 

 

 

 

Физические характеристики грунтов основания

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельныйвес грунта взвешенномво

состоянии

 

 

 

 

 

№слоя основания

Коэффициент пористостие

Плотностьгрунта м/т,

Удельныйвес грунта м/кН,

Удельныйвес частиц грунта

Плотностьгрунта взвешенномво состоянии

пластичностиЧисло J

Показатель текучестиJ

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

м / т ,

 

м / кН ,

 

 

 

Разновидность

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ кН

в

 

в

p

L

 

грунта

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СибАДИ

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.2. Оценка несущей способности и сжимаемости грунтов

Несущую спосо ность грунтов оценивают послойно сверху вниз по геологическому разрезу по оси проектируемого фундамента (рис.2). Для каждого слоя нескального грунта определяют расчетное сопротивление грунта осе-

вому сжат ю R по формуле [3]:

 

Ri = 1,7{ R0i [ 1 + k1 ( bф - 2 )] + k2 ( di - 3 )}+14,7dw,

(9)

где R0i – условное сопротивление грунта, кПа, принимаемое по таб.1-3 в приложении 24 [3] в зависимости от вида грунта и его физических характеристик, установленных выше в п.2.1.1 (прил.2.3);

bф ширина (меньшая сторона) подошвы фундамента, м, принимаемая при предварительной оценке грунтов основания равной минимальной ширине подошвы фундамента, м, bф= b0+2Су , где Су=0,2…0,5 м (при ширине более 6 м принимается bф =6 м);

d– глубина рассматриваемой точки, в которой определяется R , м, принимаемая от дна реки у опоры после понижения его уровня на глубину общего половину местного размыва грунта (см. рис.2);

k1 и k2 – коэффициенты, принимаемые по прил.4;

осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать = 19,62 кН/м3;

Для глин и суглинков в основаниях фундаментов мостов, расположенных в пределах постоянных водотоков, R следует повышать на величину, равную 14,7dw , кПа, где dw – глубина воды, м, от уровня меженных вод до уровня от которого отсчитывается глубина d (см. рис.2).

Для первого слоя грунта значение R определяют на глубине d=3 м, а для второго слоя – на уровне его кровли.

9

Грунты, у которых R не нормируется (отсутствуют в таблицах норм), относятся к категории малопрочных (слабых). Они, как правило, не могут служить естественными основаниями фундаментов опор мостов.

После определения R их численные значения на соответствующих глубинах показывают на геологическом разрезе (см. рис.2). Здесь же приводят значения модулей деформации грунтов Е . Для малопрочных грунтов на раз-

резе указывают: R не нормируетcя.

 

С

полученных значений

в тексте пояснительной за-

На основе анализа

писки должно быть сделано краткое заключение о том, как распределяется

несущая способность грунтов по глубине, указан грунт, обладающий наибо-

лее высокой несущей способностью. Наряду с

анализом R необходимо по-

при

 

слойно оцен ть сж маемость грунтов по значениям Е.

Результаты оценки несущей способности и сжимаемости грунтов в даль-

нейшем спользуют

вы оре рациональной длины свай и столбов.

б

 

2.2. Вы ор отметок обреза и подошвы ростверка

Для фундаментов промежуточных опор мостов отметку плоскости обреза ростверка назначают о ычно на 0,5...1,0 м ниже уровня меженных вод.

Отметка подошвы ростверка определяется отметкой обреза и необходимой по расчетным и конструктивном соображениям его толщиной. Толщина ростверка зависит от его размеров в плане и диаметра ствола несущих элементов. Размеры в плане определяются условием размещения необходимого количества несущих элементов.

Первоначально толщину ростверка можно принять hp =1,4... 2,0 м при

 

Д

диаметре ствола свай до 0,6 м и hp =2,0...3,0 м при большем диаметре несу-

щих элементов.

А

2.3. Выбор типа, размеров и материала несущих элементов

При выполнении курсовой работы тип несущегоИэлемента указан в задании табл.2.

Расчетная длина свай и столбов (глубина погружения) определяется отметками подошвы ростверка и кровли несущего слоя грунта. Несущий слой грунта выбирают по данным п. 2.1.2. Сваи и столбы, как правило, должны быть зглублены в слой грунта, обладающий высокой несущей способностью. Величина заглубления свай в несущий слой определяется расчетом и должна быть не менее 0,5 м при нескальных грунтах несущего слоя, представленных крупнообломочными грунтами, гравелистыми, крупными и среднезернистыми песками, а также пылевато-глинистыми грунтами с показателем текучести J 0,1. При других нескальиых грунтах несущего слоя величина заглубления должна быть не менее 1,0 м.

Полная длина несущих элементов должна устанавливаться с учетом их заделки в ростверк. Сваи должны быть заделаны в ростверк: при толщине ствола свай dc < 0,60 м - на 2dc ; при dc > 0,60 м - на 1,20 м. Допускается также

10