Определение глубины заложения подошвы фундамента

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Основания и фундаменты»

Тема «Расчет и конструирование фундамента под промежуточную

опору моста»

Выполнил студент: Анциферов Э. В.

0860 - п/С – 1044, Н. Новгород

4 курс

Руководитель: Доцент

Емельянов Сергей Николаевич

Нижний Новгород, 2012 г.

Содержание

1. Исходные данные по нагрузкам и грунтам.

2. Инженерно-геологические условия района строительства.

3. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании.

Определение глубины заложения подошвы фундамента.

Определение площади подошвы и размеров уступов фундамента.

Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента.

Проверка напряжений под подошвой фундамента (по 1 группе предельных состояний - по прочности и устойчивости).

Расчет на устойчивость положения фундамента.

Расчет осадки фундамента (по 2 группе предельных состояний – по Деформации)

Определение положения равнодействующей.

Расчет крена фундамента и горизонтального смещения верха опоры.

4. Проектирование свайного фундамента.

Определение глубины заложения и предварительное назначение размеров ростверка.

Длина и поперечное сечение свай.

Определение расчетной несущей способности сваи.

Определение числа свай, их размещение и уточнение размеров ростверка.

Проверочный расчет свайного фундамента по несущей способности (по 1 предельному состоянию)

Расчет свайного фундамента как условного массивного.

5. Технология сооружения фундамента и техника безопасности.

6. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов

7. Список используемой литературы.

Исходные данные по нагрузкам и грунтам.

Глубина размыва грунта h_p,м – 0,5

Расчетный пролет l_p, m – 44,0

Высота опоры h_o,м – 8,4

Вес опоры P_o, MH – 5,6

Вес пролетных строений Pn, mH – 1,49

Сила воздействия от временной вертикальной подвижной нагрузки Pk,mH – 6,60

Горизонтальная тормозная сила T, mH -0,66

Коэффициент надежности временной подвижной нагрузки γ_r – 1,13

Коэффициент для расчета глубины промерзания грунта Mτ – 53

122,4 Разрез №4
Номер слоя	Глубина подошвы слоя от поверхности	Мощность слоя м	Абсолютная отметка подошвы слоя,, м	Уровень подземных вод WL? м	Наименование грунта	Удельный вес твердых частиц грунта γs, кР/м3	Удельный вес грунта γ,кН/м3	Природная влажность, W	Граница текучести W	Граница раскатывания, ωp	Удельное сцепление С, кПа	Угол внутреннего трения φ, град	Модуль деформации Е, МПа
	1,8	1,8	120,6		Вода	-		-	-	-	-	-	-
	3,4	1,6	119,0		Суглинок	27,0	20,1	0,30 0,32	0,33	0,18
	4,8	1,4	117,6		Глина	27,0	20,8	0,13	0,43	0,22
	не установлена		Песок мелкий	26,5	19,1	-	-	-

Инженерно- геологические условия района строительства

Расчет и проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании под промежуточную основу моста ведется для местности покрытой водой.

Физико–механические свойства грунтов приведены в таблице 2.1

Таблица №2.1

Показатели	Обозначения	Номер геологических слоев	Формула для расчета
		1-й	2-й	3-й	4-й
Удельный вес твердых частиц грунта	γs,кН/м3		27,0	27,0	26,5	Из издания
Удельный вес грунта (Нормальное значение)	γ,кН/м3		20,1	20,8	19,1	Из издания
Влажность грунта	W, доли единицы		0,30	0,32	0,13	Из издания
Удельный вес скелета грунта	γd, кН/м3		15,4	15,4	16,9	γd=γ/(1+w)
Коэффициент пористости	е		0,74	0,71	0,56	e= γs/ γd – 1
Удельный вес грунта во взвешенном состоянии (γ w= 10 кН/м3)	γSd кН/м3		14,0	15,2	16,3	γSd = (γs-γW)/(1+e)
Степень влажности	Sr, доли единицы		1,09	1,2	0,61	SR= (γsw)/(eхγ)
Граница раскатывания	Wp, доли единицы		0,18	0,22		Из издания
Граница текучести	Wl, доли единицы		0,33	0,43		Из задания
Число пластичности	Ip, доли единицы		0,15	0,21		IP= WL-WP
Показатель текучести	Il, доли единицы		0,8	0,47		IL=(W – WP)/Ip
Нормативные значения:
Модуль деформации	E, Mпа					Из издания
Угол внутреннего трения	Ф, град					Из издания
Сцепление	С, кПа R0,кПа			0,10	0,13	Из издания
Наименование грунта: Песочного по е,Sr, R0 песок мелкий плотный средней степени насыщенности
Глинистого по IP, IL, R0

1.Второй слой суглинок текучепластичный R₀ = 0 не может быть использован в качестве основания фундамента опоры.

2.Третий слой глина тугопластичная R₀ =0,13

3.Четвертый слой песок мелкий

по таблице 1.1 (е=0,56) определяем, что песок плотный.

по таблице 1.2 (Sr =0,6) определяем ,что песок средней степени насыщения (влажный), R₀ =0,13

Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании

Определение глубины заложения подошвы фундамента.

Глубину заложения следует определять с учетом:

Назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения.

Величины и характера нагрузок, воздействующих на основание.

Инженерно геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований.)

Гидрологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

Глубины сезонного промерзания грунтов.

За основание принимаем -4-й геологический слои, т.е. песок мелкий. Фундаменты мостов запрещается опирать на просадочные и заторфованные грунты, а так же на глинистые грунты, а так же на глинистые грунты с показателем текучести I 0,5. Такие грунты следует проходить, опирая подошву фундамента на более прочные грунты.

Высоту фундамента определяем как расстояние от подошвы до его обреза (горизонта меженных вод - ГМВ). Для опор мостов положение обреза назначают на 0,5 м ниже уровня самой низкой воды. При возможности размыва грунта фундаменты мостовых опор должны быть заглублены не менее чем на 2,5 м от дна водотока после его размыва расчетным паводкам, глубина заложения подошвы фундамента равна d=3,7 м.

Высота фундамента: h_ф=5,5 м. В выбранный несущий слой грунта фундамент должен, заглублен не менее чем на 0,5 м, учитывая возможность наклонного расположения слоев. Учитывая условия данного варианта и вышеперечисленное принимаем h_ф= 5,5 м