Проектирование опор мостов

G_p – вес свай во взвешенном водой состоянии: 

       ,   (5.32)

V_p – объём одной сваи, принимается по табл.2.1 [2], V_p=1.94м³ .

  
 
 

      Определяем природное напряжение в уровне подошвы фундамента от собственного веса грунта:

                                     ,   (5.33)

где - усреднённый по глубине удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды на грунт =5.83 кН/м (смотри п.4.2); = 11.75 м - глубина заложения фундамента от природной поверхности грунта (без учёта размыва).

                         .

      Определяем  избыточное над природным среднее давление по подошве фундамента:

       ; (5.34)

= .

      Разбиваем грунтовую толщу ниже подошвы  фундамента на отдельные слои толщиной не большем 2 метров, (смотри рис.5.7).

     Определяем  напряжения от собственного веса, лежащего выше грунта на границах выделенных слоёв  под центром тяжести подошвы  фундамента:

                               + , (5.35)

где - удельный вес грунта i-го слоя, кН/м ; - толщина i-го слоя грунта, м; n – число слоёв.

     По  вычисленным значениям  на рисунке 5.7 слева от вертикальной оси строим эпюру этих напряжений.

     Определяем  напряжения, дополнительные к природным, на тех же уровнях, по формуле:

                                    , (5.36)

где - коэффициент рассеивания напряжений, принимаемый по таблице 1.2 [2]. Результаты расчётов представлены в таблице 5.5. На рисунке 5.7 справа от вертикальной оси по вычисленным значениям строим эпюру дополнительных напряжений до той глубины, где

                                     .  (5.37)

      Границу, где выполняется это условие, принимаем за нижнюю границу расчётной  зоны сжатия основания. 

    Таблица 5.5

Результаты  вычисления дополнительных напряжений.

 
        
 

 

Рисунок 5.7  Схема к расчету осадки фундамента. 

      Как видно из таблицы 5.5 и рисунка 5.7, в одиннадцатом слое эпюры и пресекаются. Границу, где выполняется условие  , принимают за нижнюю границу расчетной зоны сжатия основания.  Определим глубину их пересечения от подошвы фундамента:

H_а= 15.677м,

 

      Определяем  среднее в каждом i-м слое дополнительное напряжение по формуле:

                               , (5.38)

где и - дополнительные напряжения по верхней и нижней границам i-го слоя.

      Определяем осадки в (м) каждого выделенного слоя от давления по формуле:

       , (5.39)

где 0.8 – безразмерный коэффициент, - модуль деформации грунта в i-м слое, кПа. Результаты вычислений сводим в таблицу 5.6. 
 
 
 
 

Таблица 5.6

Порядок вычисления осадок выделенных слоёв. 

 

      После того, как вычислили осадку каждого  выделенного слоя, определим полную осадку основания по формуле:

       , (5.40)

где n – число слоёв в пределах сжимаемой толщи основания. Полная осадка равна:

.

      Расчётная осадка не должна превосходить предельно допустимую для данного сооружения осадку :

       , (5.41)

где - длина меньшего пролёта, примыкающего к опоре, по заданию равна 55 м.

.

, следовательно проверка не выполняется. 

    Исхода  из произведенных проверок, принимаем  свайный фундамент с размещением  свай 7´3. 
 

Выводы: 

    Инженерно - геологические условия представлены (в порядке углубления): супесь пластичная, суглинок полутвердый, песок крупный насыщенный средней плотности.

    Нами  запроектировано два варианта конструкции  фундамента: свайный и фундамент  мелкого заложения.

    Фундамент мелкого заложения имеет разметы  подошвы а=13.5м, b=7.5м соответственно поперек и вдоль моста; глубину заложения равную 5.05м. Развитие фундамента по глубине оформлено уступами с вертикальными гранями высотой четыре по 1 метру и один – 1.05 метра. Несущим слоем данного фундамента является супесь пластичная, с условным сопротивлением 196 кПа.

    Свайный фундамент с высоким ростверком состоит из группы свай запроектированных вертикально в количестве 21 штуки. Расположение свай 7´ 3 соответственно вдоль и поперек моста. Сваи приняты железобетонные, сплошного квадратного сечения, с ненапрягаемой арматурой. Глубина забивки сваи 12 метров.  Марка сваи СМ 12-40. Размеры ростверка 12.2´3.6´1.2 (м), его объем равен 52.7м³. Фундамент заглублен в прочный несущий слой (песок крупный насыщенный средней плотности), с условным сопротивлением 343кПа.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы. 

1. Основания и фундаменты мостовых опор: Задание  на курсовой проект и общие положения. Ч.1.,Н-ск,1987г.
2. Основания и фундаменты мостовых опор: Проектирование фундаментов мостовых опор. Ч.2.,Н-ск,1992г.
3. Пусков В. И. Основания и фундаменты транспортных сооружений: Учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2001. – 214 с.
4. Строительство мостов и труб. (Справочник инженера). М.,1975г.
5. Основания и фундаменты мостов. Справочник инженера. М.,1990г.

6. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. М., 1985. 199с.