Министерство путей сообщения
Российской Федерации
Дальневосточный Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра: «Железнодорожный путь
основания и фундаменты»
Расчётно-пояснительная записка
к курсовой работе
«Оценка несущей способности основания опоры моста»
КР. 2911. 81. 439
Разработал:
Киршев И. Ф.
Руководитель:
Бахарев А. А.
1999 г.
- Исходные данные для проектирования
- Описание местных условий строительства и характеристики сооружения.
В соответствии с заданием необходимо дать оценку несущей способности основания фундамента мелкого заложения промежуточной пойменной опоры моста. Схема опоры представлена на рис. 1. Размеры опоры моста представлены в табл. 1.
Таблица 1
№ вар. | a0, м | b0, м | h0, м |
16 | 11,0 | 2,0 | 12 |
Нормативные нагрузки на опору представлены в табл. 2.
Таблица 2
№ вар. | Nпост кН |
Nвр кН |
Fhx кН |
Mу кНм |
Mх кНм |
Пролёт моста, м |
16 | 5400 | 4500 | 450 | 3840 | 1920 | 33 |
Строительство моста предполагается на восточном участке БАМа. Глубина промерзания грунта на строительной площадке – 2,65 м. Глубина размыва дна водотока в пределах опоры – 0,5 м. Геологический разрез строительной площадки представлен в табл. 3.
Таблица 3
№ вар. | № слоёв грунтов
мощность слоя, м |
|||
16 | 44
2,7 |
29
6,0 |
33
12,0 |
11
|
1.2. Анализ грунтовых условий строительной площадки.
Физико-механические характеристики грунтов строительной площадки представлены в табл. 4
Гранулометрический состав сыпучих грунтов приведен в табл. 5.
Таблица 5
№ гр. | 10
мм |
10-5 мм | 5-2
мм |
2-1
мм |
1-0,5 мм | 0,5-0,25 мм | 0,25-0,1 мм | 0,1
мм |
11 | 1 | 13 | 13 | 15 | 11 | 30 | 17 |
Геологическая колонка представлена на рис. 2
№ слоя | Отметка подошвы слоя | Мощность слоя | Литологический разрез | Наименование и характеристика грунта | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
44 | -2,7 | 2,7 | Суглинок текучепластичный | |||
29 | -8,7 | 6,0 | Суглинок тугопластичный | |||
33 | -20,7 | 12,0 | Суглинок тугопластичный | |||
11 | – | – | Песок ср. крупности, ср. плотности, насыщенный водой |
Рис. 2
Эпюра условных сопротивлений представлена на рис. 3.
Рис. 3
Расчётные характеристики грунтов представлены в табл. 6. Они определены по формуле:
Расчётные характеристики обозначаются:
- при расчётах по несущей способности – γI, φI, CI
- при расчётах по деформациям – γII, φII, CII
Таблица 4
№ геологического слоя | Мощность слоя, м | Исходные физико-механические характеристики грунта | Характеристики, определённые при анализе свойств грунта | Условное сопротивление грунта R0, кПа | К1 м-1 | К2 | ||||||||||||||
Плотность частиц грунта ρS, т/м3 | Плотность частиц грунта ρ, т/м3 | Влажность ω в долях единицы | Граница текучести ωL, % | Граница раскатывания ωP, % | Угол внутреннего трения φ, град. | Удельное сцепление С, кПа | Модуль деформации Е, кПа | Удельный вес частиц грунта γS, кН/м3 | Удельный вес грунта γ, кН/м3 | Удельный вес грунта во взвешенном состоянии γSb, кН/м3 | Число пластичности IP, % | Показатель текучести IL | Коэффициент пористости, е | Степень влажности Sr | Наименование грунта и его состояние | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
44 | 2,7 | 2,7 | 1,92 | 0,31 | 32 | 19 | 14 | 8 | 6500 | 27 | 19,2 | 14,11 | 13 | 0,92 | 0,84 | 0,996 | Суглинок текучепластичный | 0 | ||
29 | 6,0 | 2,7 | 1,91 | 0,21 | 30 | 16 | 21 | 25 | 16000 | 27 | 19,1 | 15,2 | 14 | 0,36 | 0,71 | 0,8 | Суглинок тугопластичный | 165 | 0,02 | 1,5 |
33 | 12,0 | 2,73 | 2,05 | 0,25 | 35 | 19 | 22 | 28 | 19000 | 27,3 | 20,5 | 15,8 | 16 | 0,375 | 0,665 | 0,85 | Суглинок тугопластичный | 168 | 0,02 | 1,5 |
11 | – | 2,66 | 1,97 | 0,17 | – | – | 36 | – | 28000 | 26,6 | 19,6 | 15,46 | – | – | 0,656 | 0.89 | Песок ср. крупн., ср. плотн., насыщ. водой | 245 | 0,1 | 3,0 |
Таблица 6
№ слоёв грунта | γ | γI | γII | φ | φI | φII | C | CI | CII | E |
γg | 1,1 | 1,05 | γg | 1,1 | 1,05 | γg | 1,5 | 1,1 | кПа | |
44 | 19,2 | 17,45 | 18,3 | 14 | 12,7 | 13,3 | 8 | 5,3 | 7,3 | 6500 |
29 | 19,1 | 17,4 | 18,2 | 21 | 19,1 | 20 | 25 | 16,7 | 22,7 | 16000 |
33 | 20,5 | 18,6 | 19,5 | 22 | 20 | 20,95 | 28 | 18,7 | 25,45 | 19000 |
11 | 19,7 | 17,9 | 18,8 | 36 | 32,7 | 34,3 | – | – | – | 28000 |
- Оценка несущей способности основания
2.1. Выбор материала фундамента и назначение его размеров в плане
Примем материал фундамента – бетон класса В20. Принимаем отметку обреза фундамента на 0,5 м ниже поверхности грунта см. рис. 4.
Принимаем минимальные размеры в плане ():
2.2. Определение глубины заложения фундамента
Назначаем глубину заложения из условий:
а) глубины залегания несущего слоя
б) глубины промерзания грунта
в) глубины размыва дна водотока
В первом приближении принимаем d=3,2м.
2.3. Определение размеров подошвы фундамента
В первом приближении размеры подошвы фундамента принимаем равными минимальным:
2.4. Расчёт основания по несущей способности.
Принятые размеры подошвы фундамента должны удовлетворять следующим условиям:
а)
, ,
;
379,9>210,7 на 80,3%, следовательно увеличивая размеры подошвы и глубину заложения фундамента, принимаем:
d=4,5 м.,
тогда имеем:
, ,
;
252,9<264,1 на 4,2% – условие выполняется.
б)
;
, ,
331>316,9 на 4,3% – условие выполняется.
Принимаем размеры подошвы и глубину заложения фундамента для дальнейших расчётов(см. рис.5), равными:
,
d=4,5 м..
2.5. Конструирование фундамента
2.6. Проверка давления на подстилающий слой
Так как несущая способность подстилающего слоя выше, чем у несущего слоя, данная проверка не производится.
2.7. Расчёт основания по деформациям
Производится в следующем порядке:
- Определяем среднее давление на грунт под подошвой фундамента:
- 2. Определяем вертикальное давление от собственного веса грунта по подошве фундамента:
- Определяем дополнительное вертикальное давление на основание:
- Толщу грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои, толщиной
- Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе однородных слоёв
- Определяем дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки на глубине zi от подошвы фундамента:
- Устанавливается нижняя граница сжимаемой толщи грунта
Эта граница соответствует глубине ниже подошвы фундамента, на которой выполняется условие:
- 8. Осадка основания S с использованием расчётной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется по формуле:
, где
Результаты вычислений сведены в таблицу 7.
Таблица 7
Номер слоя | Глубина слоя от подошвы фундамента z, м | Толщина слоя h, м | Удельный вес грунта γII,i кН/м3 | γII,i´h, кПа | szg, i, кПа | Относительная глубина, x | Коэффициент ai | szp, i , кПа | Среднее значениеszp, i , кПа | Модуль деформации грунта Ei, кПа | Осадка слоя Si, см |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
0 | 0 | 0 | 18,2 | 0 | 82,2 | 0 | 1 | 93,2 | 16000 | ||
1 | 1,26 | 1,26 | 18,2 | 22,9 | 105,13 | 0,4 | 0,975 | 90,886 | 92,04 | 16000 | 0,58 |
2 | 2,52 | 1,26 | 18,2 | 22,9 | 128,06 | 0,8 | 0,868 | 80,86 | 85,87 | 16000 | 0,541 |
3 | 3,78 | 1,26 | 18,2 | 22,9 | 151,0 | 1,2 | 0,721 | 67,2 | 74,03 | 16000 | 0,466 |
4 | 5,04 | 1,26 | 19,5 | 24,6 | 175,57 | 1,6 | 0,584 | 54,424 | 60,81 | 19000 | 0,323 |
5 | 6,3 | 1,26 | 19,5 | 24,6 | 200,14 | 2 | 0,47 | 43,87 | 49,13 | 19000 | 0,261 |
, см | 2,171 |
Исходя из условия , проверяем принятые размеры подошвы фундамента и глубину заложения:
где L – пролёт моста (L=3300см)
, следовательно условие выполняется и принятые размеры подошвы фундамента и глубина заложения подобраны верно.
Окончательно принимаем:
,
d=4,5 м..
Содержание:
- Исходные данные для проектирования
- Описание местных условий строительства и характеристики сооружения…………………………………………………………………………………2
- Анализ грунтовых условий строительной площадки…………………2
- Оценка несущей способности основания
2.1. Выбор материала фундамента и назначение его размеров в плане……………………………………………………………………………………………………..5
2.2. Определение глубины заложения фундамента…………………………..6
2.3. Определение размеров подошвы фундамента……………………………6
2.4. Расчёт основания по несущей способности……………………………….6
2.5. Конструирование……………………………………………………………………..8
2.6. Проверка давления на подстилающий слой……………………………….8
2.7. Расчёт основания по деформациям……………………………………………8
Литература……………………………………………………………………………………….11
Литература:
- Методические указания по курсовому проектированию фундаментов мостовых опор/ Сост. Бахарев И. И., Грачёва Н. П. – Хабаровск: ХабИИЖТ, 1987 – 61 с.
- Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс): Учебник для студентов строительных вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1983. – 288 с.
- СниП 2.05.03-84. Мосты и трубы/ Госстрой СССР: Введ. С 01.01.86. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 200 с.
PAGE
-1-
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
0 | 0 | 0 | 18,2 | 0 | 82,2 | 0 | 1 | 93,2 | 16000 | |||
1 | 1,26 | 1,26 | 18,2 | 22,93 | 105,132 | 0,4 | 0,975 | 90,8863 | 92,04 | 16000 | 0,5799 | 21,0264 |
2 | 2,52 | 1,26 | 18,2 | 22,93 | 128,064 | 0,8 | 0,868 | 80,858 | 85,87 | 16000 | 0,541 | 25,6128 |
3 | 3,78 | 1,26 | 18,2 | 22,93 | 150,996 | 1,2 | 0,721 | 67,1995 | 74,03 | 16000 | 0,4664 | 30,1992 |
4 | 5,04 | 1,26 | 19,5 | 24,57 | 175,566 | 1,6 | 0,584 | 54,4241 | 60,81 | 19000 | 0,3226 | 35,1132 |
5 | 6,3 | 1,26 | 19,5 | 24,57 | 200,136 | 2 | 0,47 | 43,8366 | 49,13 | 19000 | 0,2606 | 40,0272 |
2,1705 | ||||||||||||
1,8 | 2,4 | 1,905 | ||||||||||
1 | 1 | |||||||||||
0,975 | 0,976 | |||||||||||
0,866 | 0,875 | |||||||||||
0,717 | 0,74 | |||||||||||
0,578 | 0,612 | |||||||||||
0,463 | 0,505 | |||||||||||
0,374 | 0,419 | |||||||||||
0,304 | 0,35 | |||||||||||
0,251 | 0,294 | |||||||||||
0,209 | 0,25 | |||||||||||
0,176 | 0,224 |
№11 | 245 | |||||||||||||
№33 | 168 | |||||||||||||
№29 | 165 | |||||||||||||
№44 | 0 | |||||||||||||
|
||||||||||||||
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter