Фундамент промежуточной опоры моста

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

 

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

________________________________________________________________

 

 

 

Кафедра мостов и транспортных тоннелей

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

«Фундамент  промежуточной опоры моста»

 

 

 

 

 

 

 

                                                                           Выполнил:

Руководитель: Сафиюлина Л.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Казань, 2011г.

Содержание

лист

Введение

1. Оценка инженерно-геологических условий и свойств грунтов                                                            3

2. Определение размеров опоры и отметки верхнего обреза фундамента                                          7

3. Определение нагрузок, действующих на фундамент промежуточной опоры моста                         9

    3.1. Сбор нагрузок                                                                                                                                    9

    3.2.Выбор типа фундамента                                                                                                                   13

    3.3. Конструкции фундаментов при наличии тампонажной подушки                                                  13

4. Проектирование и расчет фундамента мелкого заложения                                                                14

   4.1 Определение высоты фундамента                                                                                                   14

   4.2 Расчет по первой группе предельных состояний                                                                            15

      4.2.1. Определение размеров подошвы фундамента                                                                        15

      4.2.2. Проверка несущей способности слабого подстилающего слоя грунта                                  19

      4.2.3. Проверка на опрокидывание и плоский сдвиг                                                                           20

   4.3. Расчет по второй группе предельных состояний                                                                            21

      4.3.1. Проверка положения равнодействующей                                                                                 21

      4.3.2  Расчет осадки фундамента                                                                                                        22

5. Проектирование свайного фундамента                                                                                                28

    5.1. Определение основных размеров ростверка                                                                               28

    5.2. Выбор размеров и типов свай                                                                                                        28

    5.3. Расчет свайного фундамента по первой группе предельных состояний                                    29

      5.3.1. Определение расчетной нагрузки, допускаемой на сваю                                                       29

     5.3.2. Расчет свайного фундамента с низким ростверком                                                               30

      5.3.3. Проверка несущей способности основания в уровне низа свай                                            32

    5.4. Расчет осадок свайного фундамента                                                                                           35

6. Выбор типа молота и определение  контрольного отказа                                                                 39

Список использованных источников                                                                                                         42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В курсовой работе по основаниям и фундаментам необходимо разработать  конструкцию фундамента под промежуточную массивную опору автодорожного моста, расположенную в русле реки. Опора воспринимает нагрузки от двух примыкающих пролетных строений, мост разрезной, с балочными пролетными строениями.

Каждому студенту выдается индивидуальное задание, в котором отражены основные исходные данные:

1.  Материалы инженерно-геологических  изысканий;

2.  Гидрогеологические  условия;

3.  Основные параметры  надземной части моста;

4.  Нагрузки, действующие  на сооружение.

При составлении проекта  фундамента под мостовую опору обязательным является вариантный подход к решению поставленной задачи. Это объясняется тем, что в каждом отдельном случае обычно можно предложить несколько приемлемых вариантов фундаментов. Рассмотрев варианты, окончательный выбор производят на основе анализа и технико-экономического сравнения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Оценка инженерно-геологических  условий и свойств грунтов

 

 

Слой 1.

Суглинок, мощность слоя 5 метров.

Гранулометрический состав

>2	2 - 0.5	0.5 - 0.25	0.25 – 0.1	0.1 – 0.05	0.05 – 0.005	< 0.005
-	4	6	13	20	42	15

 

а) Определим число пластичности, по формуле (1.4).

 

    (1.4)

Где: W - влажность грунта, на границе текучести. W =0,32

        W - влажность грунта на границе раскатывания. W =0,22

Разновидность грунта по числу пластичности , согласно табл.Б.11  ГОСТ 25100-95  глина.

б) Определим показатель текучести, по формуле (1.5).

  (1.5)

Где: W - влажность грунта. W=0,24

        W - влажность грунта на границе раскатывания. W =0,22

       - число пластичности грунта. =0,1

Разновидность грунта по показателю текучести , согласно табл.Б.14  ГОСТ 25100-95  суглинок полутвердый.

в) Вычислим  коэффициент пористости грунта, по формуле (1.1)

 

   (1.1)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2,7 г/см

          - плотность грунта. =1,92 г/см

          W – влажность грунта  W = 0.24

г) Вычислим коэффициент водонасыщения  грунта, по формуле (1.2)

 

  (1.2)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2,7 г/см

          - плотность воды. =1 г/см

          е – коэффициент пористости грунта. е=0,74

          W – влажность грунта  W = 0.24

д) Удельный вес грунта, с учетом взвешивающего действия воды рассчитывать не нужно, так как грунт является водонепроницаемым, т.к. 0,25 (0,2) .

е) Условное расчетное сопротивление грунта (R ), согласно Табл.1. СНиП 2.02.01-83*.

                R = 238 кПа.

е) Устанавливаем значение модуля деформации Е, согласно Табл.3. СНиП 2.02.01-83*.

                Е= 17,2 мПа.

Вывод: Суглинок полутвердый, является водоупором, R = 238 кПа., Е= 17,2 мПа.

 

Слой 2.

Песок, мощность слоя 12 метров.

Гранулометрический состав

>2	2 - 0.5	0.5 - 0.25	0.25 – 0.1	0.1 – 0.05	0.05 – 0.005	< 0.005
2	2	6	13	20	42	15

 

а) По гранулометрическому составу, согласно табл.Б.10  ГОСТ 25100-95 песок  является пылеватым.

б) Вычислим  коэффициент  пористости грунта, по формуле (1.1)

 

   (1.1)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2,66 г/см

          - плотность грунта. =1,96 г/см

          W – влажность грунта  W = 0.3

Разновидность грунта по плотности сложения, согласно табл.Б.18  ГОСТ 25100-95  - песок средней плотности.

в) Вычислим коэффициент водонасыщения  грунта, по формуле (1.2)

 

  (1.2)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2,66 г/см

          - плотность воды. =1 г/см

          е – коэффициент пористости грунта. е=0.76

          W – влажность грунта  W = 0.3

Разновидность грунта по влажности , согласно табл.Б.17  ГОСТ 25100-95  - песок перенасыщенный водой

. г) Определим удельный вес грунта во взвешенном состоянии, по формуле (1.3)

 г/см   (1.3)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2,66 г/см

          - плотность воды. =1 г/см

          е – коэффициент пористости грунта. е=0,76

д) Условное расчетное сопротивление  грунта (R ), согласно Табл.2. СНиП 2.02.01-83*.

                R =98 кПа.

е) Устанавливаем значение модуля деформации Е, согласно Табл.1. СНиП 2.02.01-83*.

                Е=11 мПа.

Вывод: Песок  пылеватый, средней плотности, перенасыщенный водой, R =98 кПа, Е=11 мПа, водопроницаемый.

 

 

 

 

 

 

Слой 3.

Глина, мощность слоя 14 метров.

 

Гранулометрический состав

>2	2 - 0.5	0.5 - 0.25	0.25 – 0.1	0.1 – 0.05	0.05 – 0.005	< 0.005
-	-	7	7	20	40	26

 

а) Определим число пластичности, по формуле (1.4).

 

    (1.4)

Где: W - влажность грунта, на границе текучести. W =0,42

        W - влажность грунта на границе раскатывания. W =0,22

Разновидность грунта по числу пластичности , согласно табл.Б.11  ГОСТ 25100-95 глина.

б) Определим показатель текучести, по формуле (1.5).

  (1.5)

Где: W - влажность грунта. W=0,28

        W - влажность грунта на границе раскатывания. W =0,22

       - число пластичности грунта. =0,2

Разновидность грунта по показателю текучести , согласно табл.Б.14  ГОСТ 25100-95  глина тугопластичная.

в) Вычислим  коэффициент пористости грунта, по формуле (1.1)

 

   (1.1)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2,72 г/см

          - плотность грунта. =1,96 г/см

          W – влажность грунта  W = 0.28

г) Вычислим коэффициент водонасыщения  грунта, по формуле (1.2)

 

  (1.2)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2.72 г/см

          - плотность воды. =1 г/см

          е – коэффициент пористости грунта. е=0.78

          W – влажность грунта  W = 0.28

д) Определим удельный вес грунта во взвешенном состоянии, по формуле (1.3)

 г/см   (1.3)

Где :  - плотность твердых частиц грунта. =2,72 г/см

          - плотность воды. =1 г/см

          е – коэффициент пористости грунта. е=0,78

е) Условное расчетное сопротивление грунта (R ), согласно Табл.1. СНиП 2.02.01-83*.

                R = 201 кПа.

ё) Устанавливаем значение модуля деформации Е, согласно Табл.3. СНиП 2.02.01-83*.

                Е=17,1 мПа.

Вывод: Глина полутвердая, водоупроницаемая, R = 201 кПа., Е= 17,1 мПа.

 

 

 

Сводная таблица физико-механических показателей свойств грунтов.

Полное наименование грунта		W	e					R	E
Ед.изм.	г/см	%	д.ед.	д.ед.	%	д.ед.	г/см	кПа	мПа
Суглинок полутвердый	1,92	0,24	0,74	0,84	0,1	0,2	-	238	17,2
Песок пылеватый, средней плотности	1,96	0,3	0,76	1,05	-	-	9,25	98	11
Глина тугопластичная	1,96	0,28	0,78	0,98	0,2	0,3	9,48	201	17,1