Расчет и конструирование фундамента под опоры моста
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
1. Нагрузки, передаваемые на основание
На основание фундамента передаются постоянные (вес конструкций) и временные (подвижная, тормозная, ветровая и прочие) нагрузки.
Все нагрузки, действующие на сооружение, как правило, объединяются в комбинации или сочетания. Различают основные, дополнительные и особые сочетания.
Основные сочетания включают одну или несколько следующих нагрузок: постоянные, вертикальные поездные нагрузки, давление грунта (от воздействия поездной нагрузки) и центробежную силу для мостов на кривых.
Дополнительные сочетания наряду с одной или несколькими нагрузками основных сочетаний включают одну или несколько дополнительных нагрузок от давления ветра, навала судов, давления льда.
Особые сочетания включают сейсмическую или строительные совместно с другими нагрузками.
2. Инженерно-геологические условия строительной площадки
Инженерно-геологические условия стройплощадки, на которой возводится фундамент, имеют большое значение, так как именно они в первую очередь определяют глубину заложения фундамента, его тип и размеры.
Опора проектируется на суходоле, так как первым слоем на строительной площадке является растительный грунт. Удельный вес растительного слоя грунта кН/м.
Описание геологического разреза выполняем в порядке напластования грунтов сверху вниз, приводя все необходимые характеристики:
слой - растительный грунт;
слой - песок крупный;
слой - суглинок.
Найдем основные производные физических характеристик грунта.
Удельный вес грунта в сухом состоянии
(2.1)
где - удельный вес грунта, кН/м3.
Коэффициент пористости е (отношение общего объема пор в грунте к объему грунтовых частиц)
(2.2)
где - удельный вес частиц грунта, кН/м3;
Степень влажности (влажность, характеризующая степень заполнения пор грунта водой) вычисляется по формуле
,(2.3)
где e - коэффициент пористости;
- плотность воды, кг/м3;
w - природная влажность, %.
- плотность частиц грунта, кг/м3;
,
где - ускорение свободного падения, м/с2.
Удельный вес грунта во взвешенном состоянии:
(2.4)
где - плотность грунта во взвешенном состоянии;
- ускорение свободного падения, м/с2.
.(2.5)
Показатель текучести определим по формуле
IL=(wpwLwPwp)/IP ,(2.6)
где - влажность на границе текучести, %;
- влажность на границе раскатывания, %;
- природная влажность, %.
Число пластичности рассчитывается по формуле
(2.7)
Рассчитаем характеристики грунта для песчаного слоя.
Удельный вес грунта в сухом состоянии:
Коэффициент пористости е
По плотности сложения, определяемой коэффициентом пористости e - песок средней плотности.
Степень влажности
По степени влажности песок водонасыщенный, кПа.
Удельный вес грунта во взвешенном состоянии
Рассчитаем характеристики грунта для суглинка.
Удельный вес грунта в сухом состоянии
Коэффициент пористости е
Согласно таблице суглинок полутвердый, кПа.
Число пластичности
Показатель текучести
IL
Степень влажности
;
Удельный вес грунта во взвешенном состоянии
Вычисленные характеристики грунтов сводим в таблицу 2.1
Таблица 2.1 - Сводная таблица характеристик грунтов
ПоказателиОбозначенияНомера слоевРастительный грунтПесок крупныйСуглинокУдельный вес частиц грунта?s, кН/м3-26,527,0Удельный вес грунта?, кН/м313,419,720,0Влажностьw, доли ед.-0,230,19Граница пластичностиwP, %--18Граница текучестиwL, %--27Число пластичности, %--9Показатель текучести доли ед.--0,11Удельный вес сухого грунта?d, кН/м3-16,0216,81Коэффициент пористостие-0,650,61Удельный вес во взвешенном состоянии?sb, кН/м3-10,119,23Степень влажности доли ед.-0,960,86Модуль деформацииЕ, МПа-4022Угол внутреннего трения, град.-3824,4СцеплениеС, кПа-133,4Условное сопротивление,кПа-343311,15
3. Проектирование фундамента мелкого заложения
.1 Определение глубины заложения и высоты фундамента
Глубина заложения подошвы фундамента - это расстояние от расчетной поверхности грунта (дневной поверхности грунта на суходоле или уровня размыва в русле) до подошвы фундамента. В зависимости от климатических и геологических факторов она определяется следующим образом:
при наличии промерзания (опора на суходоле или на пойме реки)
,(3.1)
где - нормативная глубина сезонного промерзания грунта, м;
где - коэффициент для расчета глубины промерзания грунта;
- заглубление обреза фундамента ниже поверхности грунта на суходоле или горизонта меженных вод в русле; для песков крупных м;
Минимальная высота фундамента для указанных случаев может быть определена следующим образом:
при наличии промерзания
(3.2)
Если при заглублении подошвы фундамента от поверхности грунта или уровня воды превысит 7м, принимается фундамент глубокого заложения.
Поскольку опора находится на суходоле, то высота фундамента
.
м;
м.(3.2)
.2 Определение размеров фундамента
Минимальные размеры определяются размерами опоры: шириной и длиной в уровне обре