Фундамент промежуточной опоры моста

          - коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фундамента, кН/м , определяется по формуле = kd = 5096.4 x 18.3 = 93264.12 кН/м

         - нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, определяется с учетом веса грунтового массива 1-2-3-4 вместе с заключенными в нем ростверком и сваями.

                                        (5.11)

- вес ростверка во взвешенном состоянии, =713.93 кН

- вес сваи во взвешенном  состоянии,  = 34.19 кН

 

              (5.12)

кН

                                                                                          (5.12)

Для I сочетания γ_f, γ_f1 = 1,1 ; для II – IV сочетаний γ_f, γ_f1 = 0,9

 

 

I Сочетание.

кН

10000+(1,1х713.91)+(1,1х12007.73)+(34.19х14х1,1)+52.48=24572.83 кН

=1060 кНм     = 0

=140 кНм    = 0

P = 24572.83/68.6= 358.2 кПа

Р   = 358.2 + кПа

Р   = 358.2+ кПа

P 762.73   358.2 762.73  

Р 762.73   361.72 762.73  

Условие выполняется.

 

II Сочетание.

кН

8100+(0,9х713.91)+(0,9х12007.73)+(34.19х14х0.9)+358.38= 20347.67кН

=470 кНм     = 0

=2000+250х1=2500 кНм    = 250

P = 25597,022/88.177 = 290,29 кН

Р   = 290,29 + кН

Р   = 290,29+ кН

P 762.73   298,17 762.73

Р 915.28   762.73 915.28  

Условие выполняется.

 

 

 

III Сочетание.

кН

7100+(0,9х713,93)+(0,9х12007,73,42)+34,19х14х0,9)+262,42=19242,71 кН

=4400 + 510 x 2 = 5420 кНм     = 510

=650 кНм    = 0

P = 19242.71/68.6 = 280.5 кН

Р   = 280.5+ кН

Р   = 280.5+ кН

P 762.73   280.5 762.73

Р 915.28   319.2 915.28  

Условие выполняется.

 

IV Сочетание.

кН

1700+(0,9х713.93)+(0,9х12007.73)+(34.19х14х0.9)+262.42= 13842.71 кН

=800 + 340 x 2 = 1480 кНм     = 340

=0 кНм    = 0

P = 1342.71/68.6 = 201.78 кН

Р   = 201.78 + кН

P 762.73   201.78 762.73  

Р 915.28   220.49 915.28  

Условие выполняется.

 

5.4. Расчет осадок свайного фундамента

 

Расчет осадок фундамента производится только на действие I-го сочетания нормативных нагрузок с коэффициентами перегрузки, равными единице. Свайный фундамент заменяют условным массивным фундаментом, как это указано в пункте 5.3.3. Необходимо лишь обратить внимание на то, что средний угол внутреннего трения определяется по значениям , при

Тогда получаем:

Определяем размеры условного  фундамента:

    

Среднее давление на грунт по подошве  условного массивного фундамента находят  по формуле:

  кПа                        (5.13)

=713.93 кН

кН

= 34.19 кН

           

кН

Так как 1-й слой - водоупор, то не учитываем и вес воды, сосредоточенный в объеме фундамента -

= 0 кН

кПа

 

 не должно превышать значения R определенного по формуле (7) СНиП 2.02.01-83 или по формуле (4.22)

R определим по формуле :                

где:     - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 3. СНиП 2.02.01-83*

равны соответственно 1,25 и 1.

k - коэффициент,  принимаемый   равным:  1, если прочностные характеристики грунта определены непосредственными испытаниями. k = 1 

-  коэффициент, принимаемый  равным: при b < 10 м =1, =1

b – ширина подошвы фундамента.

- осредненное  расчетное   значение   удельного веса грунтов,  залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с  учетом взвешивающего действия воды), кН/м³

 

- осредненное  расчетное   значение   удельного веса грунтов,  залегающих выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с  учетом взвешивающего действия воды), кН/м³

- коэффициенты, принимаемые по  таблице 4. СНиП 2.02.01-83*

= 0,51 ; = 3,06 ; = 5,66

- расчетное      значение      удельного    сцепления    грунта, залегающего непосредственно  под подошвой фундамента, кПа.  =44 кПа.

d – заглубление фундамента в несущий слой. (16 м )

 

Проверим условие            Условие выполняется.

 

Последовательность расчета.

 

1.       Основание ниже подошвы фундамента разделяется на горизонтальные однородные слои, толщина которых не должна превышать 0,4 b (b- ширина подошвы фундамента).

 примем среднюю толщину слоя 2,5м.

2.       Слева от вертикальной оси симметрии фундамента строится эпюра природного давления. Ординаты эпюры вычисляются для границы каждого выделенного слоя и на границах геологических слоев по формуле:              , кПа                              (5.14)

Где:                                                    , кПа                                (5.15)

природное давление на уровне подошвы  фундамента.

- удельный вес грунта выше  подошвы фундамента.

d – глубина заложения фундамента от дна водотока, м.

- удельный вес грунта, i-го слоя.

- толщина i-го слоя грунта.

Удельный вес водопроницаемых  грунтов вводится в расчет с учетом взвешивающего действия воды.

             (5.16)

При определении природного давления учитывается скачок давления на кровле водоупора, равный весу столба воды от отметки ГМВ до кровли водоупора.

3.        Справа от оси симметрии строится эпюра дополнительных давлений. Ординаты эпюры вычисляются по формуле:      , кПа              (5.17)

Где :  -   среднее давление на грунт по подошве фундамента;

           - коэффициент распределения давления, учитывающий уменьшение давления с глубиной, определяется по табл.1 прил.2 СНиП 2.02.01.-83.

 

4.       Нижнюю  границу сжимаемой толщи  основания принимают на глубине , где выполняется условие .Ниже этой границы деформации грунта не учитывают.

Легче всего определить границу сжимаемой толщи графически.

5.       Осадка фундамента вычисляется по формуле:

         (5.18)

Где: - среднее значение дополнительного давления в пределах i -го слоя,кПа;

- толщина i-го  слоя;  

- модуль деформации i-го  слоя , кПа;

  n - количество слоев в пределах сжимаемой толщи от подошвы фундамента до

 

 

 

 

Расчет :

 

_zg0=2.5∙9.81+18.84∙5+9.25∙12+9.48∙1.3=217.78 кПа

_zg1=217.78 +2.5 ^. 9.48=241.48 кПа

_zg2=241.48+ 2.5 ^. 9.48=265.18 кПа

_zg3=265.18+2.5 ^. 9.48=288.88 кПа

_zg4=288.88 + 2.5 ^. 9.48= 312.58 кПа

 

 

_zp0=α^. (P_ср- _zg0 )= 1^. (303.17-217.78)=85.39 кПа

_zp1=α^. (P_ср- _zg0)=0.0.869 ^. (303.17-217.78)=74.2 кПа

_zp2=α^. (P_ср- _zg0)=0.589 ^. (303.17-217.78)=50.29 кПа

_zp3=α^. (P_ср- _zg0)=0..388 ^. (303.17-217.78)=33.13 кПа

_zp4=α^. (P_ср- _zg0)=0.256 ^. (303.17-217.78)=22.63 кПа

 

Таблица расчета.

 

i	h,м	z,м				0.2			E	S
0	-	-	0	1	217.78	43.56	85.39	-
1	2,5	2,5	0.8	0.869	241.48	48.3	74.2	79.8	17100	0.0093
2	2,5	5	1.6	0.589	265.18	53.04	50.29	63.39	17100	0.0067
								h=2.26
3	2,5	7,5	2.4	0.388	288.88	57.78	33.13
4	1,5	9	3.2	0.265	312.58	65.52	22.63
								Итого		0.016

 

Осадка фундамента равна 0.016м ( 1,6 см ).

Эпюры показаны на Рис. 5.3.

 

Проверим допустимую неравномерность  осадок опор. Различные по величине осадки соседних опор не должны вызывать появления в продольном профиле дополнительных углов перелома, превышающих  для автодорожных мостов 2 .

Расчет производим по формулам:

2      и      2         (5.20)

Где: S – расчетная осадка опоры фундамента, см

       ,   - осадки левой и правой соседних опор моста.

       , - расчетные размеры левого и правого пролетов, см

= 1.52 см ,   =1,68 см ;   =2400 см ,   =3600 см.

Проверим условие (5.20)

(1.6-1.52) / 2400 = 0,033

(1.6 – 1.68 ) / 3600 = 0.022

Условие выполняется.

 

 

 

 

6. Выбор типа молота  и определение контрольного отказа

 

Расчет ведется в соответствии приложения 5 СНиП 3.02.01-87 «Земляные  сооружения, основания и фундаменты»

Необходимая минимальная энергия  молота:

 

Е_d E_h

E_h=0.045^.   (кДж)                                                               (6.1)

E_h=0.045*1546,72/1.4 = 49,72 кДж    

 

Выбранный тип молота должен удовлетворять условию:

   (т/кДж),                                                 (6.2)

где к - коэффициент применимости молота принимается по таблице 1 приложения 5 СНиП 3.02.01-87; к = 0.6 (для трубчатого дизель – молота, на ж/б сваю) 

 

Выбран тип молота: C- 954 – трубчатый дизельный молот.     

Энергия удара молота: Е_d= 92.3  кДж            

Масса молота равна m₁=  7.3 т

Масса сваи с наголовником:

m₂= 7.19 т

Масса металлического подбабка:

m3= 0.486  т

Расчетная энергия удара принимается:

Е_d=0.9 ^. G^.H=0.9^.35^.2.5=78.75 (кДж)                                       (6.3)

Где : G – масса ударной части молота , Н – высота падения ударной части молота

Е_d E_h       78.75 49,72

 

 

- условие выполняется

 

S_a 0.002 м.- отказ погружения сваи от одного удара

 

,                          (6.4)

- коэффициент восстановление удара

А- площадь поперечного сечения сваи

Е_d- расчетная энергия удара молота

n – коэффициент, принимаемый по таблице 3 , СНиП 3.02.01-87

 

 

Sа = 2.3 мм  > 2  мм – значение контрольного отказа удовлетворяет требованиям СНиП 3.02.01-87.

 

 

 

Список использованных источников

 

1.ГОСТ 25100-95.Грунты. Классификация. 1997 
2.СНиП 2.02.01-83.Основания зданий и сооружений.- М.: Госстрой СССР,1985 
3.СНиП 2.05.03-84.Мосты и трубы. - М.: ЦИТП Госстроя СССР,1985 
4.СНиП 2.02.03-85.Свайные фундаменты.- М.: Госстрой СССР,1986 
5.СНиП 3.02.01-87.Земляные сооружения. Основания и фундаменты. Правила производства и приемки работ.- М.: Госстрой СССР,1985 
6.Костерин Э.В. Основания и фундаменты.- М.: Высшая школа,1990 
7.Овчинников И.Г., Пискунов А.А., Швецов В.А., Шеин А.А. Проектирование и сооружение фундаментов опор мостов и путепроводов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дизель-молот трубчатый С 954

 

 

 

 

         Рис. 6.1