Толщина ледового покрова – 0,8.

 
 
 
 
 

    3.2. Рекомендации по устройству фундаментов.

      Технико-экономическое  обоснование выбора варианта фундамента является

залогом рационального проектирования. При  выборе вариантов можно изменить

глубину заложения фундаментов, принимать  в качестве несущего пласта различ-

ные грунты, принимать различные типы оснований (естественное, искусственное),

различные типы фундаментов.

      Намечать  и рассматривать нужно только варианты, целесообразные и конку

рирующие  между собой. Варианты, явно нецелесообразные (дорогие, трудоемкие впроизводстве  работ и т.п.) рассматривать не целесообразно.

      Расчету и экономическому сравнению фундаментов под опору моста подле-

жат только два варианта: на естественном основании  и свайный - эти два варианта

наиболее  распространены в практике строительства  для самых разнообразных

грунтовых условий.

      Более правильно рассчитывать и сравнивать следует все конкурирующие ва-

рианты (ограничение двумя вариантами делается только для сокращения объема

курсовой  работы ).

      В данной курсовой работе целесообразнее выбрать два варианта фундамента:

      - на естественном основании с тремя уступами;

      - на песчаной подушке с двумя уступами.

      Данные  вариантов фундамента  представлены на рисунке 5.

      К расчету принимаем фундамент  на песчаной подушке, с двумя нижними уступами.

 

 
 

 

Рис 5 Варианты фундаментов 
 
 
 
 

4. Проектирование фундаментов мелкого заложения.

4.1. Определение расчетного сопротивления грунтов основания.

          Фундаментами мелкого  заложения являются такие, у которых  глубина заложения ≤ 6,0 м. Несущая  способность обеспечивается за счет сопротивления грунтов основания  под подошвой фундамента.

    К проектированию выбран фундамент мелкого  заложения на песчаной подушке с уступами (рис.6). 

    

    Рис 6. Выбранный вариант фундамента мелкого заложения

    1. Определяем минимальные размеры  фундамента:

     и , где - длина и ширина опоры на обрезе фундамента, м; с – запас на предполагаемую неточность разбивки, принимается равным 0,2…0,5 м, примем с=0,4

     ,

     .

    2. Для минимального размера подошвы фундамента определяем расчетное сопротивление грунта. Расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа, по подошвой фундамента мелкого заложения следует определять по формуле:

      

    где - условное сопротивление грунта, кПа; - ширина фундамента, м; - глубина заложения фундамента, м; - коэффициенты, принимаемые по табл. 4 Приложения 2; - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше выше подошвы фундамента без учета взвешивающего действия воды ( ).

    Условное  сопротивление для глин кПа по [1].

    При определении расчетного сопротивления оснований из нескального грунта глубину заложения фундамента мелкого заложения следует принимать для промежуточных опор мостов от поверхности грунта после местного размыва дна водотока при расчетном паводке.

     кПа.

     Взвешивающее действие воды на грунты и части сооружения, расположенного ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать в расчетах по несущей способности оснований и

устойчивости  положения фундаментов, если фундаменты заложены в песках, супесях и илах. При заложении фундаментов в суглинках и глинах взвешивающее действие воды требуется учитывать в случаях, когда оно создает более неблагоприятные условия. Уровень воды принимают невыгоднейшим – наинизшим или наивысшим. 

    4.2. Определение размеров подошвы фундамента.

    Размеры подошвы фундамента определяем путем последовательного приближения. В первом приближении площадь А, м², подошва фундамента определяют по формуле:

А = m*N_IХ*γ_n / (R – h_f*γ_mt),

где N_IX – расчетная нагрузка, действуюшая на обрез фундамента, 5622,206 кН

m – коэффициент, учитывающий внецентренное приложение нагрузки, 1,5…1,7, принимаем равным 1,5,

γ_n – коэффициент надежности, принимаемый для мостов и труб 1,4,

h_f – высота фундамента от обреза до подошвы, м,

γ_ср – средневзвешенное удельное значение веса грунта и материала фундамента (20 кН/м³)

, м².  

А = (1,5*5622,206*1,4) / (535,54-4*20)  = 25,91м². 

    По  значению А устанавливаем размеры подошвы фундамента. При этом учитываем форму и размеры надфундаментной части сооружения на отметке обреза фундамента.

     ,

     м.

    Общую ширину уступа принимаем 1,1 м.

    Определяем  размеры подошвы фундамента с  учетом установленного уширения :

     м,

     м.

    Вычисляем ширину размеров по подошве фундамента должна вписываться в призму сжимающих напряжений в теле фундамента. Поверхность соединяющая внутренние рёбра уступов фундамента, не должна отклонятся от вертикали на угол больше

     .

    Исходя  из геометрических размеров фундамента, определяем его вес, а также вес  грунта и столба воды на его уступах:

• Вес фундамента:

      м³,

     кН

      кН;         

где:  V_f – объем плит фундамента, м³;

γ_f = 15 кН/м³ – удельный вес железобетона, в водопроницаемом грунте.

• Вес грунта на уступах:

        

,

             где: V_g = 6,215 м³ – объём грунта на уступах  

                    γ_g – удельный вес грунта, расположенного на уступах, 9,36 кН/м³.

       

• Вес от столба воды:

м³,

,

    где - удельный вес воды, принимаемый равным .

    Общий вес фундамента, грунта и воды на его уступах составляет: , .

    Определяем  нагрузки, действующие под подошвой фундамента с учетом его собственного веса, веса грунта и веса столба воды:

    Основное  сочетание:

Дополнительное  сочетание:

    Уточняем  значение расчетного сопротивления  грунта основания с принятой шириной  подошвы фундамента:

     .

    Для каждого сочетания нагрузок определяем среднее давление P и максимальное давление P_max, под подошвой фундамента: 

,

      где:

A – площадь подошвы фундамента, м²;

R – расчетное сопротивление грунта, кПа;

γ_n = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке. 

     

Условие выполняется. 

     

Условие выполняется.

 

4.3. Определяем максимальное давление под подошвой фундамента от действия внецентренно приложенной нагрузки. 

      ,                 

 где:

W_прод. – момент сопротивления подошвы фундамента для момента, действующего в продольном направлении:

W_поп. – момент сопротивления подошвы фундамента для момента, действующего в поперечном направлении:

.

γ_с = 1,2 – коэффициент условия работы;

γ_g = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке. 

В продольном направлении:

Условие выполняется. 

В поперечном направлении:

     

Условие выполняется. 

4.4. Определяем минимальное давление, действующее под подошвой фундамента при внецентренном приложении нагрузки. 

                         ,                    

В продольном направлении:

Условие выполняется. 

В поперечном направлении:

     

Условие выполняется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.5. Расчет устойчивости основания на опрокидывание.

 

    При проверке устойчивости фундамента на опрокидывание необходимо проверить  условие, чтобы момент опрокидывания  сил М_опр. был меньше момента удерживающих сил М_уд.:  

                                                         ,                                                                       (28)

    Проверка  устойчивости не выполняется, если соблюдается  условие:

        ,             (29)

где:

    т = 0,9 – коэффициент условия работы;