alt=»Фундамент под опору моста» width=»17″ height=»15″ align=»BOTTOM» border=»0″ />
|
|
|
||||||
| 1 | 44,67 | 35 | 0,777 | 34,71 | 0,573 | — 22,59 | 17,68 |
| 2 | 101,53 | 29 | 0,874 | 88,74 | 0,485 | — 49,24 | 45,21 |
| 3 | 134,02 | 15 | 0,966 | 129,46 | 0,259 | — 34,71 | 65,96 |
| 4 | 187,83 | 1 | 0,999 | 187,64 | 0,017 | — 3,19 | 95,61 |
| 5 | 180,22 | 10 | 0,985 | 177,52 | 0,173 | 31,18 | 90,45 |
| 6 | 113,82 | 22 | 0,927 | 105,51 | 0,374 | 42,57 | 53,76 |
| 7 | 33,51 | 31 | 0,857 | 28,72 | 0,515 | 17,26 | 14,63 |
| 8 | 13,40 | 47 | 0,682 | 9,14 | 0,731 | 9,79 | 4,65 |
|
|
8,93 | 478,4 |
, kH 
, кН 
М
=
·R+
=478,4*10,9+19,1*0,017=5214,56 кНм;
М
=∑
·R+
=8,93*10,9+636*2,4=1623,74кН·м,
К=
> 1,5.
Во втором случае условие устойчивости фундамента против глубинного сдвига выполняется.
Схема к расчету фундамента на глубинный сдвиг изображена на рис.1.7.2.
2.СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ
2.1 Основные положения по расчету и проектированию свайных фундаментов
Фундаменты из забивных свай рассчитываются в соответствии с требованиями СНиП по двум предельным состояниям:
- а) по предельному состоянию первой группы (по несущей способности): по прочности — сваи и ростверки, и по устойчивости — основания свайных фундаментов;
- б) по предельному состоянию второй группы (по деформациям) – основания свайных фундаментов.
Расчет по несущей способности производится на усилия от расчетных нагрузок. Этому расчету подлежат: по прочности — все виды свай и ростверков; по устойчивости — основания, подвергающиеся регулярно действующим горизонтальным нагрузкам, а также основания зданий и сооружений, расположенных на откосах, и оснований свайных фундаментов из свай-стоек.
Расчет по деформациям оснований свайных фундаментов из висячих свай производится на усилия от нормативных нагрузок с учетом нормативных характеристик грунтов.
2.2 Выбор глубины заложения подошвы свайного ростверка и назначение его размеров
Глубина заложения подошвы плиты свайного ростверка назначается в зависимости от инженерно-геологической обстановки площадки:
- а) в крупнообломочных грунтах, песках крупных и средней крупности — на любом уровне, если эти грунты простираются ниже глубины промерзания и напорные грунтовые воды отсутствуют;
- б) в глинистых и суглинистых, а также мелких и пылеватых песчаных грунтах — вне пределов промерзания с запасом не менее 0,25 м;
- в) в русле реки — на любом уровне (в том числе выше дна русла реки) при отсутствии промерзания воды до дна, но не менее чем на L = 0,25 м ниже уровня низкого ледостава, где L — толщина льда, м.
Примем глубину заложения подошвы свайного ростверка равную 2 м, назначим его размеры 1=1,5м и Ь=1,5м.
2.3 Расчёт и свайного фундамента
При расчете висячих свай считается, что передаваемая на сваи нагрузка уравновешивается сопротивлением груша под нижним концом сваи и силами трения грунта по ее боковой поверхности. Прежде всего необходимо выбрать тип сваи, назначить длину и размеры поперечного сечения сваи.
2.3.1 Выбор типа и марки сваи
Длину сваи назначают такой, чтобы заглублено в плотный несущий слой грунта не менее: в мелкозернистые пески и супеси — 2,0 м, в пески средней крупности, твердые глины и суглинки -1,0, в крупнозернистые гравелистые пески и галечники — 0,5 м.
Полная длина свай определяется как сумма:
l
где l — глубина заделки сваи в ростверк;
1 — расстояние от подошвы плиты до кровли несущего слоя;
- I н.сл.- заглубление в несущий слой.
Схема расчёта длины сваи изображена на рис.2. 3.1.
Рекомендуется применять железобетонные сваи квадратного сечения размером 300×300 мм.
Примем марку сваи С 10 — 30. Длина сваи 10 м, продольная арматура 4 диаметром 12, поперечное сечение 30×30 см, масса 2,29 т.
2.3.2 Определение несущей способности одиночной сваи при вертикальной нагрузке
Несущая способность 
(в кН) забивной висячей сваи определяется как сумма сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и по боковой ее поверхности по формуле:
где 
— площадь опирания сваи на грунт (в м2 ), принимаемая по площади ее поперечного сечения;
— расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, (в МПа);
- u — периметр поперечного сечения сваи, (в м);
— коэффициент трения i-гo слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, МПа;
- hi, — толщина i-го слоя грунта, (в м).
Если на какой-то глубине залегает слой торфа, то сопротивление грунтов по боковой поверхности сваи и пределах этого слоя принимается равным нулю.
Количество свай n в свайном фундаменте определяют по формуле
Примем исходя из условий устойчивости 6 свай и расположим по углам свайного ростверка 4 и 2 в центре.
2.3.4 Проверка степени нагруженности свай
Проверка несущей способности свайного фундамента производится из условия, чтобы фактическая расчетная нагрузка N (в кН) на сваю не превышала допускаемой расчетной нагрузки.
Для внецентренно нагруженного свайного фундамента определяют максимальную и минимальную нагрузку на сваю в кусте при действии нормальной силы и изгибающих моментов, действующих в двух взаимно перпендикулярных направлениях, т.е.
±
±
где N — фактическая расчетная нагрузка на одну сваю, кН;
— расчетная нагрузка, приложенная на уровне обреза фундамента, кН;
Р — расчетная нагрузка от веса ростверка и грунта на его обрезах, кН;
— количество свай в фундаменте;
- Р — расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН.
М х и Му — расчетные моменты относительно главных осей х и у плана свай в плоскости полошвы свайного ростверка., кН·м;
х и у — расстояние от главных осей свайного фундамента до оси каждой сваи, м;
- х и у — расстояние от главных осей свайною фундамента до оси наиболее удаленной сваи, для которой вычисляется нормальная нагрузка, м.
При действии момента только в одном направлении, т.е. в нашем случае, формула превращается в одночленную.
Нагрузка на сваю не выходит из допустимых пределов.
2.3.5 Определение отказа сваи
Далее необходимо определить отказ сваи (погружение сваи от одного удара в конце забивки), необходимый для контроля несущей способности свай. Отказ определяют по формуле профессора Н.М. Герсеванова:
Здесь n — коэффициент, принимаемый для железобетонных свай с наголовником п = 1500 кН/м2, для деревянных свай без наголовника п=1000кН/м ;
- F — площадь поперечного сечения сваи, м2;
- Эр- расчетная энергия удара молота, кДж;
- Qn — полный вес молола, кН;
е2 — коэффициент восстановления удара, е2 =0,2:
- q — вес сваи с наголовником, кН;
- qx — масса подбабка, кН;
- Рсв — несущая способность сваи, определяемая по ранее приведенной формуле, кН.
Для трубчатых дизель-молотов эр=0,9 Q Н, где Q — масса ударной части молота, кН; Н — расчетная высота падения ударной части молота, м.
При подборе сваебойного агрегата необходимо выдерживать соотношения между массой ударной части молота Q и массой сваи q.
Примем дизель молот С-945: Qn =25 кН, H=5m,
эР =0,9QH = 0,9.25.5 =112,5 кДж.
Отказ сваи равен 4,73 см.
2.3.6 Проверка свайного фундамента на устойчивость при действии горизонтальных нагрузок
Проверка свайного фундамента при низком ростверке на действие горизонтальных сил производится по формуле :
≤ m , (3.8)
где ∑ T- сумма состовляющих всех сил ,параллельных подошве ростверка;
n – число свай в фундаменте;
- m – коэффициент условий работы , m = 0,54;
- Pr – допустимая горизонтальная нагрузка на сваю (т); Pr = 2,5 т.[1]
< 0,54
Проверка свайного фундамента при низком ростверке на действие горизонтальных сил выполняется.
2.4 Расчёт основания свайного фундамента по деформациям
Расчет осадки свайного фундамента по методу послойного суммирования производится так же, как и фундамента мелкого заложения.
Если расстояние между осями свай >6d или число продольных рядов свай не более 3-х, а отношение сторон ростверка в плане более 5, то осадка свайного фундамента принимается равной осадке одиночной сваи по результатам статических испытаний в тех же грунтовых условиях и расчет осадки не производится.
В нашем случае
S=2,8 cm< 
=5,38 cм.
Значение осадки не превышает допустимого.
2.5 Проектирование котлована
Проектирование котлована под фундаменты неглубокого заложения включает его горизонтальную и вертикальную привязку к местности, установление размеров котлована понизу и поверху, составление плана с указанием размеров основных осей, абсолютных отметок дна и бровок, назначение уклона и размеров откосов, берм и подъездных путей, конструкции крепления стенок котлована.
При устройстве котлована на местности, не покрытой водой, выполняют работ: разбивку котлована и фундамента на местности, разработку и транспортировку грунта, крепление стен котлована и его осушение, подготовку основания, кладку фундамента и его гидроизоляцию, засыпку пазух грунтом, планировку местности и отмостки.
При производстве работ необходимо предусматривать и выполнять мероприятия по предотвращению затопления котлована поверхностными и подтопления грунтовыми водами, нарушения природного сложения грунтов дна котлована, случайного повреждения имеющихся на участке действующих подземных инженерных коммуникаций, промерзания грунтов зимой, по обеспечению безопасности расположенных рядом с котлованом работающих на бровках механизмов.
Перед началом работ по возведению фундамента и нулевого цикла осуществляется приемка котлована и грунтов основания, что оформляется специальным актом на скрытые работы в присутствии заказчика, проектировщиков, производителя работ и других заинтересованных организаций.
Разбивка котлована заключается в переносе на площадку главных осей фундаментов или сооружения, контура котлована поверху и его ограждений (горизонтальная разбивка), а также в определении вертикальных отметок основных частей и элементов фундаментов (вертикальная разбивка).
Горизонтальную разбивку выполняют геодезическими угломерными с привязкой к реперным или другим заранее закрепленным на местности знакам (например, к городским квартальным красным линиям), указанным в проекте. Положение участке главных осей сооружений закрепляют створными столбиками. Так, главную продольную ось акведука или моста закрепляют четырьмя створными знаками, по два на каждом берегу. Затем приступают к разбивке второстепенных, поперечных осей опор этих сооружений. После закрепления всех осей детально разбивают котлованы, их крепления и фундаменты каждой опоры.
Для закрепления на время производства работ выполненной на местности разбивки фундамента вокруг него на расстоянии не менее 2-х м от границ будущего котлована (чтобы не мешать движению механизмов и складированию материалов) делают строительную обноску. Обноска состоит из чисто оструганных досок, прибитых горизонтально, на ребро на высоте около 1 м к забитым в грунт стойкам. Положение разбивочных осевых и граничных линий фундамента на ребрах обноски закрепляют забивкой гвоздей и пропилами, а на боковой поверхности досок наносят несмываемой краской необходимые пометки. По гвоздям или пропилам па противоположных досках обноски натягивают горизонтальные проволочные расчалки, показывающие плановое расположение соответствующих разбивочных осей, а от них с помощью отвесов определяют в процессе работ правильность положения фундамента в котловане и ведут разбивку всех частей самого фундамента и надфундаментных
Вертикальную разбивку возводимого сооружения проводят нивелировкой, для чего на площадке устраивают один или несколько основных реперов с привязкой к геодезической сети, а также необходимое количество вспомогательных реперов и сторожков. При вертикальной разбивке обычно пользуются условными отметками, отсчитываемыми от условно принятого нуля, абсолютная отметка которого указывается в проекте. Высотное положение нуля нивелиром переносится и отмечается на отдельных столбах обноски.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/fundamentyi-mostov/
1 .Основания и фундаменты: методические указания / Белорусская сельскохозяйственная академия; Сост. В.И. Кумачёв, Л. В. Понасенко. Горки, 1999. 44с.
Проектирование оснований и фундаментов сооружений гидромелиоративных систем. Н.Н. Фролов. М: Колос, 1983
Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений. Далматов Б.И., Морарескул Н.Н., Иовчук А.Г., Науменко В.Г. М.: Высшая школа, 1969.
