Проектирование фундаментов под опору моста

 

      Введение 

    В процессе работы над курсовой работой  необходимо приобрести навыки выбора грунтового основания и типа фундамента опоры моста (путепровода) в заданных условиях строительства, а также конструирования и расчета фундамента.

    Задачи, связанные с выбором типов основания и фундаментов, конструкций, размеров и материалов последних, имеют много качественно различных решений. Поэтому необходимо предусмотреть несколько вариантов проектного решения основания и фундаментов с тем, чтобы на основе технико – экономических сравнений возможных вариантов принять оптимальное решение.

 

Исходные  данные 
 

    Исходные  данные: шифр – 061584; номер варианта курсовой работы - №17; номер варианта геологических данных - №84; район строительства – г. Могилёв; нагрузки действующие на опору: постоянные – Р₁=9200 кН; временные – Р₂=2400 кН; сила торможения – F_т=735 кН. 
 

    1 Анализ инженерно-геологических условий строительной площадки 
 

    При проектировании оснований под фундаменты опор моста по данным инженерно геологических исследований необходимо оценить свойства грунтов строительной площадки с целью выбора несущего слоя.

    Данные  инженерно-геологических исследований приведены в задании к курсовой работе.

    Использовались  данные бурения одной скважины. Для  каждого из пластов, вскрытых скважинами, необходимо определить наименование грунта.  

    Таблица 1.1 – Исходные данные

 

    Таблица 1.2 – Исходные данные для  песчаного  грунта

 

    Таблица 1.3– Исходные данные для  глинистого  грунта

 

    Слой  №1 (88). Слой толщиной 3,2 м. Если в таблице исходных данных отсутствует влажность на границе текучести w_L и влажность на границе раскатывания w_P, то это означает, что грунт несвязный.

    Определим тип рассматриваемого грунта по крупности частиц. Для этого

 

необходимо с  нарастающим итогом суммировать  сверху вниз данные процентного

содержания частиц, каждый раз сравнивая полученную сумму с соответствующими величинами процентного содержания частиц определенной крупности, приведенными в таблице 1.4.

    Частиц >2,0 мм – 8,2 % < 25 %;

    частиц >0,5 мм – 8,2+25,0=33,2 % < 50 %;

    частиц >0,25 мм – 33,2+7,0=40,2 % < 50 %;

    частиц  >0,1 мм – 40,2+41,0=81,2 % > 75 %;

    Так как частиц крупнее 0,1 мм более 75 %, то данный грунт по гранулометрическому составу относится к мелким пескам. 

    Таблица 1.4 – Классификация песчаных грунтов по гранулометрическому   составу

 

    Определим плотность сложения песчаного грунта по коэффициенту пористости е и таблице 1.5. 

    Таблица 1.5 – Плотность сложения песчаных грунтов

 

                                                                         (1.1) 

    где ρ_S – плотность частиц грунта, г/см³;

          ρ_d – плотность грунта в сухом состоянии, г/см³. 

                                                                            (1.2) 

    где ρ – плотность грунта, г/см³;

          w – влажность грунта. 

    Тогда           г/см³   и    .

    Так как е=0,77 > 0,75, то по таблице 1.5 песок мелкий, рыхлый.

    Определяем  степень влажности

 

    

                                                       ,                 (1.3) 

    где ρ_W – плотность воды, равная 1 г/см³.

    Крупнообломочные  и песчаные грунты по степени влажности подразделяют на: насыщенные водой S_r≥0,8; средней степени насыщения (влажные) 0,8>S_r>0,5; малой степени насыщения (маловлажные) S_r ≤0,5. 

    

 

    Так как 0,8<S_r=0,91, то песок насыщенный водой.

    Слой  №2 (19) – представлен пылевато-глинистым грунтом.

    Слой  толщиной 10,1 м.

    По  числу пластичности I_P определяем вид пылевато-глинистого грунта:

    1≤  I_P ≤7 – супесь;

    7< I_P ≤17 – суглинок;

    I_P > 17 – глина. 

I_P= w_L  – w_P,                  (1.4) 

    где w_L– влажность на границе текучести, %;

           w_P – влажность на границе раскатывания, %.

    I_P = 28,0 – 15,0 = 13,0; 7 < I_P = 13,0 < 17 , следовательно, грунт – суглинок.

    Консистенцию  глинистого грунта определяем по показателю текучести I_L (таблица 1.6). 

         ,                                                        (1.5) 

    где w – влажность грунта, %.

    Пылевато-глинистые  грунты текучей консистенции в качестве естественных оснований, как правило, не используются. 

    Таблица 1.6 – Показатель консистенции (текучести) I_L

 

 

    

     ; , следовательно, суглинок тугопластичный.

    Для определения нормативных прочностных  характеристик – удельное сцепление С_n, кПа (кгс/см²), угол внутреннего трения φ_n, град, условное сопротивление R₀, кПа (кгс/см²)  и деформационных характеристик – модуль деформации Е, для

чего необходимо определить коэффициент пористости пылевато–глинистых грунтов.

      г/см³,      . 

    Слой №3 (22) – (аналогично второму слою) – представлен пылевато-глинистым грунтом. Слой толщиной 6,6 м.

    По  числу пластичности I_P определяем вид пылевато-глинистого грунта: