Материалы сайта
Это интересно
Оценка несущей способности основания опоры моста
1. Исходные данные для проектирования 1. Описание местных условий строительства и характеристики сооружения. В соответствии с заданием необходимо дать оценку несущей способности основания фундамента мелкого заложения промежуточной пойменной опоры моста. Схема опоры представлена на рис. 1. Размеры опоры моста представлены в табл. 1. Таблица 1 |№ вар. |a0, м|b0, м|h0, м | |16 |11,0 |2,0 |12 | Нормативные нагрузки на опору представлены в табл. 2. Таблица 2 |№ вар.|Nпост |Nвр |Fhx |Mу |Mх |Пролёт | | |кН |кН |кН |кНм |кНм |моста, м| |16 |5400 |4500 |450 |3840 |1920 |33 | Строительство моста предполагается на восточном участке БАМа. Глубина промерзания грунта на строительной площадке – 2,65 м. Глубина размыва дна водотока в пределах опоры – 0,5 м. Геологический разрез строительной площадки представлен в табл. 3. Таблица 3 |№ вар. |№ слоёв грунтов | | |мощность слоя, м | |16 |44 |29 |33 |11 | | |2,7 |6,0 |12,0 | | 1.2. Анализ грунтовых условий строительной площадки. Физико-механические характеристики грунтов строительной площадки представлены в табл. 4 Гранулометрический состав сыпучих грунтов приведен в табл. 5. Таблица 5 |№ |10 |10-5 |5-2 |2-1 |1-0,5 |0,5-0,25|0,25-0,1|0,1 | |гр. |мм |мм |мм |мм |мм |мм |мм |мм | |11 | |1 |13 |13 |15 |11 |30 |17 | Геологическая колонка представлена на рис. 2 |№ |Отметка |Мощность |Литологический |Наименование и | |слоя |подошвы слоя |слоя |разрез |характеристика | | | | | |грунта | |1 |2 |3 |4 |5 | |44 |-2,7 |2,7 | | | |Суглинок | | | | | | | |текучепластичный | |29 |-8,7 |6,0 | | | |Суглинок | | | | | | | |тугопластичный | |33 |-20,7 |12,0 | | | |Суглинок | | | | | | | |тугопластичный | |11 |- |- | | | |Песок ср. | | | | | | | |крупности, ср. | | | | | | | |плотности, | | | | | | | |насыщенный водой | Рис. 2 Эпюра условных сопротивлений представлена на рис. 3. Рис. 3 Расчётные характеристики грунтов представлены в табл. 6. Они определены по формуле: [pic] Расчётные характеристики обозначаются: - при расчётах по несущей способности – ?I, ?I, CI - при расчётах по деформациям – ?II, ?II, CII Таблица 4 |№ |Мощн|Исходные физико-механические |Характеристики, определённые при анализе свойств |Усло|К1 |К2 | |гео|ость|характеристики грунта |грунта |вное|м-1 | | |лог|слоя| | |сопр| | | |иче|, м | | |отив| | | |ско| | | |лени| | | |го | | | |е | | | |сло| | | |грун| | | |я | | | |та | | | | | | | |R0, | | | | | | | |кПа | | | | |?g |1,1 |1,05 |?g |1,1 |1,05 |?g |1,5 |1,1 |кПа | |44 |19,2 |17,45|18,3 |14 |12,7 |13,3 |8 |5,3 |7,3 |6500 | |29 |19,1 |17,4 |18,2 |21 |19,1 |20 |25 |16,7 |22,7 |16000 | |33 |20,5 |18,6 |19,5 |22 |20 |20,95|28 |18,7 |25,45|19000 | |11 |19,7 |17,9 |18,8 |36 |32,7 |34,3 |- |- |- |28000 | 2. Оценка несущей способности основания 2.1. Выбор материала фундамента и назначение его размеров в плане Примем материал фундамента - бетон класса В20. Принимаем отметку обреза фундамента на 0,5 м ниже поверхности грунта см. рис. 4. Принимаем минимальные размеры в плане ([pic]): [pic] [pic] 2.2. Определение глубины заложения фундамента Назначаем глубину заложения из условий: а) глубины залегания несущего слоя [pic] б) глубины промерзания грунта [pic] в) глубины размыва дна водотока [pic] В первом приближении принимаем d=3,2м. 2.3. Определение размеров подошвы фундамента В первом приближении размеры подошвы фундамента принимаем равными минимальным: [pic] [pic] [pic] 2.4. Расчёт основания по несущей способности. Принятые размеры подошвы фундамента должны удовлетворять следующим условиям: а) [pic] [pic] [pic] [pic], [pic], [pic] [pic] [pic] [pic]; [pic] 379,9>210,7 на 80,3%, следовательно увеличивая размеры подошвы и глубину заложения фундамента, принимаем: [pic][pic] [pic] d=4,5 м., тогда имеем: [pic] [pic] [pic], [pic], [pic] [pic] [pic] [pic]; [pic] 252,9<264,1 на 4,2% - условие выполняется. б) [pic][pic][pic] [pic] [pic] [pic]; [pic] [pic], [pic], [pic] 331>316,9 на 4,3% - условие выполняется. Принимаем размеры подошвы и глубину заложения фундамента для дальнейших расчётов(см. рис.5), равными: [pic], [pic] d=4,5 м.. 2.5. Конструирование фундамента 2.6. Проверка давления на подстилающий слой Так как несущая способность подстилающего слоя выше, чем у несущего слоя, данная проверка не производится. 2.7. Расчёт основания по деформациям Производится в следующем порядке: 1. Определяем среднее давление на грунт под подошвой фундамента: [pic] [pic] [pic] 2. Определяем вертикальное давление от собственного веса грунта по подошве фундамента: [pic] [pic] 3. Определяем дополнительное вертикальное давление на основание: [pic] 4. Толщу грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои, толщиной [pic] 5. Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе однородных слоёв [pic] 6. Определяем дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки на глубине zi от подошвы фундамента: [pic] 7. Устанавливается нижняя граница сжимаемой толщи грунта Эта граница соответствует глубине [pic]ниже подошвы фундамента, на которой выполняется условие: [pic] 8. Осадка основания S с использованием расчётной схемы в виде линейно- деформируемого полупространства определяется по формуле: [pic], где [pic] Результаты вычислений сведены в таблицу 7. Таблица 7 |Ном|Глуб|Тол|Удел|?II,|(zg, |Отно|Коэфф|(zp, |Средн|Модуль|Осадка| |ер |ина |щин|ьный|i(h,|i, |сите|ициен|i , |ее |деформ|слоя | |сло|слоя|а |вес |кПа |кПа |льна|т (i |кПа |значе|ации |Si, см| |я |от |сло|грун| | |я | | |ние(z|грунта| | | |подо|я |та | | |глуб| | |p, i |Ei, | | | |швы |h, |?II,| | |ина,| | |, кПа|кПа | | | |фунд|м |i | | |( | | | | | | | |амен| |кН/м| | | | | | | | | | |та | |3 | | | | | | | | | | |z, м| | | | | | | | | | | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 |10 |11 |12 | |0 |0 |0 |18,2|0 |82,2 |0 |1 |93,2 | |16000 | | |1 |1,26|1,2|18,2|22,9|105,1|0,4 |0,975|90,88|92,04|16000 |0,58 | | | |6 | | |3 | | |6 | | | | |2 |2,52|1,2|18,2|22,9|128,0|0,8 |0,868|80,86|85,87|16000 |0,541 | | | |6 | | |6 | | | | | | | |3 |3,78|1,2|18,2|22,9|151,0|1,2 |0,721|67,2 |74,03|16000 |0,466 | | | |6 | | | | | | | | | | |4 |5,04|1,2|19,5|24,6|175,5|1,6 |0,584|54,42|60,81|19000 |0,323 | | | |6 | | |7 | | |4 | | | | |5 |6,3 |1,2|19,5|24,6|200,1|2 |0,47 |43,87|49,13|19000 |0,261 | | | |6 | | |4 | | | | | | | |[pic], см |2,171 | Исходя из условия [pic], проверяем принятые размеры подошвы фундамента и глубину заложения: [pic] [pic] где L – пролёт моста (L=3300см) [pic], следовательно условие выполняется и принятые размеры подошвы фундамента и глубина заложения подобраны верно. Окончательно принимаем: [pic], [pic] d=4,5 м.. Содержание: 1. Исходные данные для проектирования 1. Описание местных условий строительства и характеристики сооружения....................................................... ......................................2 2. Анализ грунтовых условий строительной площадки.....................2 2. Оценка несущей способности основания 2.1. Выбор материала фундамента и назначение его размеров в плане.................................................................. ..................................................5 2.2. Определение глубины заложения фундамента................................6 2.3. Определение размеров подошвы фундамента.................................6 2.4. Расчёт основания по несущей способности.....................................6 2.5. Конструирование........................................................ ........................8 2.6. Проверка давления на подстилающий слой.....................................8 2.7. Расчёт основания по деформациям...................................................8 Литература.............................................................. ......................................11 Литература: 1. Методические указания по курсовому проектированию фундаментов мостовых опор/ Сост. Бахарев И. И., Грачёва Н. П. – Хабаровск: ХабИИЖТ, 1987 – 61 с. 2. Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс): Учебник для студентов строительных вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1983. – 288 с. 3. СниП 2.05.03-84. Мосты и трубы/ Госстрой СССР: Введ. С 01.01.86. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 200 с. ----------------------- [pic]