Технико-экономическое сравнение проектирования фундамента мелкого заложения на естественном основании и свайного фундамента
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
¶ду осями свай в рядах).
4.6 Расчёт спайного фундамента как уловного массивного фундамента мелкого заложения
Предварительно определяются границы условного массивного фундамента, для чего рассчитывается средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов (jmо): объемлющих сваи (от подошвы ростверка до глубины погружения концов свай d = Zf)no формуле jm=Sji*hi / d. Значения угла внутреннего трения jiкаждого слоя грунтов приведены в таблице исходных данных, а мощности каждого слоя (hi, м) определяются по геологическому разрезу. Значения величины ширины bс = (bр - 2*0,25)+2*d*tg(jm/4),M и длины lo=(lр 2*0,25)+2*d*tgjm/ 4,м подошвы условного фундамента (при расстоянии от края ростверка до края свай ближайшего ряда 0,25 м с двух сторон), при большем расстоянии подставляется фактическая величина.р = 2,9 м. lp= 10,25 м сваи прорезают 2 слоя общей мощностью d = 8,4 (м): 1-й слой - j1 = 15, hi = 0,2 м.; 2-й слой - j2 =35, h2=8,2 (м).
Тогда jm =(15*0,2+35*8,2) / 8,4 =34о,5;jm/ 4 = 8,63о: tg8,63o=0,1518.=(2,9-2*0,25) +2*8,4*0,1518= 4,95 м;lc= (10,25-2*0,25)+2*8,4*0,1518=12,3(м).
Затем на проекцию свайного фундамента наносятся линии уклона jm/ 4 (от подошвы ростверка до нижнего конца свай), шириной bо по низу и боковые вертикальные линии от подошвы условного фундамента (по его ширине bс) до поверхности растительного грунта или глубины разрыва.
Проверка напряжений по подошве условного фундамента (на глубине Zо) производится по формулам: для среднего напряжения - Р = N1c/(lc* bс) ?R/уn
Р = N1c/(lc* bс)= 22,844/(4,95*12,3)=0,375 ? 0,862 - верно и для максимального Рmах = N1с/(lc* bc)+6lc(3M1c + 3T*d)/bc(d4 /10 +3*lo3) ?yo*R/ уn (при d ? 10 м);
Рmах=22,844/60,89+6*12,3*(3*8,121+3*0,69*8,4)/4,95(8,44/10+3*9,83)= =0,375+73,8*(24,363+17,388)/16441=0,562? 1,034 - верно
= 1, 7{Ro[1 + k1(b - 2)] + k2*у(dф-3)} (кПa)= 1, 7{245[1+0,1(4,95-2)]+3*19,82*(9,9-3)}=1206,5 (кПа)1=1,1 (Ро+Рп+Рр+Рг+Рсв+Рв)+уf*Рк, кН,
- расчетная нормальная нагрузка в основании условного массивного фундамента, 1=1,1 (5,6+1,57+0,892+3,843+0,577+0)+1,14*6,900=14,98+7,866=22,844 (мН) где вес ростверка Рр = Vр * yжб=0,892(мH),
аVp= lp*bp*hp=10,25*2,9*1,2=35,67(м3)- объем ростверка;
ужб =25 кН/ м3 - удельный вес железобетона;
вес свай Рсв = Рпог.м * Zf_* nсв.=2,29*8,4*30=0,577(мН)
Рпогм - вес 1 пог. мсвайZf(d) -длина рабочей части сваи, м, nсв - количество свай) вес грунта в пределах всего массивного фундамента Zo (от поверхности планировки до конца острия свай) рассчитывается по формуле:
Рг=Vгр*уср=193,9*19,82=3,843(мН) ,
где Vrp = (Vф -Vр - Vсв)=252,25-35,67-22,68=193,9(м3)-объем грунта,
Vф= lo*bc*Zо=9,8*2,6*9,9=421,98(м3 )-объем фундамента,в = Acв*Zf*ncв=0,09*8,4*40=22,68 (м3)-объем свай,
где Асв - площадь поперечного сечения сваи; сp=Sуi*hi/ Shi=(20,5*0,2+19,8*8,2)/8,4=19,82(кн/м3) - средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах условного фундамента принимается без учета гидростатического воздействия на водопроницаемые обводненные грунты или допускается уср =19,62 (кн/м3);
Рв=0 - вес воды, действующий на уступы ростверка: если он врезан в водонепроницаемый грунт.
М1c= 1,1*Т(1,1 + hр + hо)=1,1*0,69(1,1+1,2+8,4)=8,121(мH*м) - расчетный момент по подошве ростверка от заданной тормозной силы Т,кН.
5. Технико-экономическое сравнение вариантов
Для технико-экономического сравнения вариантов фундамента промежуточной опоры моста и выбора наилучшего решения составляется перечень основных видов работ.
.1 Перечень работ
вариант 1 - фундамент мелкого заложения:
Устройство ограждения из стального шпунта инвентарного ее учетом оборачиваемости);
Механизированная разработка грунта с водоотливом (ниже УГВ - на суходоле или ниже дна после размыва в водотоке):
Устройство песчанно-щебоночной подушки под фундамент;
Бетонная кладка сборного фундамента;
Гидроизоляция боковых поверхностей фундамента;
Извлечение стального шпунта;
Засыпка пазух котлована без водоотлива
вариант 2 - свайный фундамент:
Устройство ограждения из стального шпунта инвентарного (с учетом оборачиваемости);
Механизированная разработка грунта без водоотлива (до УГВ - только на суходоле);
Механизированная разработка грунта с водоотливом (ниже УГВ - на суходоле или ниже дна после размыва в водотоке);
Погружение железобетонных свай;
Устройство монолитного ж.б. ростверка:
Гидроизоляция боковых поверхностей ростверка;
Извлечение стального шпунта:
Засыпка пазух котлована баз водоотлива.
5.2 Виды и объемы работ
5.2.1.5.2.1 Фундамент мелкогозаложения:
Ограждение из стального шпунта (инвентарного) - ниже дна котлована на 2м, с возвышением над ГМВ или ПРС на 0,7м, расстояние от низа фундамента до края котлована 0..6м; Рогр = (периметр * высота * ушп),т, (ушп = 50 кг - вес 1 пог м. стандартного шпунта ШK -1 шириной 0,4 м или 1 м2 шпунта ШК - 1 весит 125 кг)
Рогр=2(5,6+2*0,6+12,8+2*0,6)*(4+2,0+0,7)*0,125=34,84(т)
Механизированная разработка грунта с водоотливом в водотоке (от УГВ) до подошвы фундамента wp.=(5,6+2*0,6)*(12,8+2*0,6)*4=380,8 (м3)
Устройство песчанно-щебеночной подушки под фундамент по всей площади периметра мощностью 0,3м,Ущеб=(5,6+2*0,6)*(12,8+2*0,6)*0,3 =30,96 (м3)
Бетонная кладка сборного фундамента V6eт= (3,2*10,4+4,4*11,6+5,6*12,8)* 1,2=187,2 (м3)
Гидроизоляция боковых стенок фундаментаSиз=2*1,2(3,2+10,4+4,4+11,6+5,6*12,8)=115,2(м2)
Извлечение стального шпунта Рогр=2(5,6+2*0,6+12,8+2*0,6)*(4+2,0+0,7)*0,125=34,84 (т)
Засыпка пазух котлована без водоотлива
Узас = (5,6 + 2*0,6)*(12,8 + 2*0,6)*4- 187,2-30,96=162,64(м3)
.2.2 Свайный фундамент
Ограждение из стального шпунта (инвентарного) - ниже дна котлована на 2м, с возвышением над ГМВ или ПРС на 0,7м, расстояние от низа фундамента до края котлована 0..6м; Рогр = (периметр * высота * ушп), Рогр=2(2,9+2*0,6+10,25+2*0,6)*(1,5+2,0+0,7)*0,125=16,33 (т)
Механизированная разработка грунта с водоотливом в водотоке (от УГВ)