Материал: Проектирование фундамента мелкого заложения мостовой опоры

Проектирование фундамента мелкого заложения мостовой опоры

Содержание

Введение

1. Исходные данные для проектирования и их анализ

.1 Исходные данные для проектирования

2. Инженерно-геологические условия строительной площадки

3. Проектирование фундамента мелкого заложения

3.1 Определение глубины заложения фундамента, возводимого на водотоке

3.2 Определение размеров фундамента в плане

3.3 Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента

3.4 Проверка напряжений под подошвой фундамента

4. Проектирование свайного фундамента

.1 Определение глубины заложения и размеров ростверка

4.2 Длина и поперечное сечение свай

4.3 Определение несущей способности сваи по грунту

4.4 Определение числа свай, их размещение и уточнение размеров ростверка

4.5 Расчет максимальной нагрузки на сваю

4.6 Расчет свайного фундамента как условно массивного

5. Экономическое сравнение вариантов фундаментов

Заключение

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Введение

При проектировании и строительстве железнодорожных мостов необходимо надежно закрепить опоры в грунте.

Опоры конструируют с грунтами основания посредством фундаментов. Конструкция и размеры фундаментов должны обеспечивать надежную устойчивость опор на весь срок эксплуатации моста. Расчеты основания производят по двум группам предельных состояний : по прочности грунтов основания (1 группа) и деформации (2 группа).

Расчет по первой группе включает:

а) определение среднего и максимального давления под подошвой фундаментов и их сравнение с расчетным сопротивлением грунта;

б) проверку прочности слабого слоя грунта, залегающего ниже несущего слоя;

в) проверку несущей способности свай.

Расчеты по второй группе ограничиваются определением осадки фундаментов и сравнение её с максимально-допустимой.

Невыполнение любого из условий устойчивости приводит к невозможности нормальной эксплуатации мостов, вплоть до их разрушения.

строительный фундамент свая подошва

1. Исходные данные для проектирования и их анализ

.1 Исходные данные для проектирования

В таблице 1.1 приведены нормативные величины нагрузок, действующих на опору.

Таблица 1.1 -Нормативные нагрузки на опору моста и геометрические параметры

Таблица 1.2 - Геологический разрез

2. Инженерно-геологические условия строительной площадки

На основе данных о грунтах определение физико-механические свойства грунтов, результаты записываем в таблицу.

Таблица 2.1 -Физико-механические и классификационные показатели грунтов

удельный вес грунта во взвешенном состоянии ( =10кН/м3)

, кН/м3

Полное наименование грунтов по е и для песков и - для глинистых.

1. Вода;

. Песок пылеватый - грунт водонасыщенный

. Супесь - грунт влажный, пластичный;

. Суглинок - грунт тугопластичный.

3. Проектирование фундамента мелкого заложения

.1 Определение глубины заложения фундамента, возводимого на водотоке

Исходя из инженерно-геологических условий, минимальная глубина подошвы фундамента будет:

н1 ≥ hнес. сл. + 0,25,

где . - глубина промерзания, м.

dн1 ≥ 1,9+0,25;

dн1 ≥ 2,15 м.

При возможности размыва грунта фундамент мостовой опоры должен быть заглублен не менее чем 2,5 м от дна водотока после его размыва расчётным паводком.

Исходя из возможности размыва грунта, глубина заложения фундамента d будет:

н2 ≥ dpаз + 2,5,

где dpаз - глубина размыва, м;

dн2 ≥ 0,3+2,5;

dн2 ≥2,8 м.

При наличии пучинистых грунтов глубина подошвы фундамента должна быть не менее, чем на 0,5 м больше глубины промерзания.

dн3 ≥  + 0,5,

где - глубина кровли несущего слоя, м.

dн3≥ ;

dн3≥3,9м.

В данной работе принимается к проектированию dн3 ≥3,9 м.

.2 Определение размеров фундамента в плане

Минимальные размеры фундамента по обрезу равны:

аoбр = аo + 2∙с;

boбр = bo + 2∙с;

Аmin = aoбр∙boбр;

где аoбр и boбр -длина и ширина опоры (по заданию).

аoбр = 9,8+2∙0,2=10,2 м;

boбр =2,6+2∙0,2=3 м;

 = 10,2∙3=30,6 м².

Размеры обреза фундамента в плане принимают больше размеров над фундаментной части опоры на величину обреза с = 0,3 м в каждую сторону для компенсации возможных отклонений положения и размеров фундамента при разбивке и производстве работ.

Максимальную площадь подошвы фундамента при заданной высоте hф определяют исходя из нормированного условия обеспечения жёсткости фундамента. Она заключается в том, что линия уступов или наклон граней фундамента, как правило, не должны отклоняться от вертикали на угол более 30°. Отсюда:

=a0+2∙hф∙tg30o;

bmax=b0+2∙hф∙tg30o;

Аmax = amax∙bmax;

где hф -высота фундамента, равная расстоянию от обреза до подошвы, м

С учётом того, что tg30° = 0.577 , получим:

hф=3,4 м;

= 9,8+2·0,577·3,4=13,72 м;

= 2,6+2·0,577·3,4=6,52 м;

= 13,72·6,52=89,5 м².

Для окончательного определения размеров подошвы фундамента необходимо выполнить ряд дополнительных условий. Требуемая площадь подошвы фундамента в первом приближении может быть определена по формуле:

,

где =1,2 - коэффициент, учитывающий действие моментов;

- удельный вес кладки фундамента с грунтом на его уступок, принимаемый 20 кН/;

=10 -удельный вес воды;

- расстояние от подошвы фундамента до поверхности меженных или грунтовых вод, м;

 - условное сопротивление грунта несущего слоя, кПа;

- расчетная вертикальная нагрузка на обрез фундамента.

Расчетная вертикальная нагрузка на обреза фундамента:

,

где - вес опоры, кН;

Pн- вес пролетных строений, кН;

- временная нагрузка от подвижного состава, кН;

=1,13- коэффициент надежности подвижной нагрузки.

=1,1∙(5500 + 1570) + 1,13∙6700 = 15348 кН;

Полученная площадь должна отвечать неравенству

АminА Аmax

,6<61,2<89,5 - условие выполняется.

Окончательно принимаем размеры Аmax.

Подсчитываем размеры подошвы фундамента:

Задаемся соотношением сторон =2.