Основными конструктивными элементами шпунтового крепления являются6 шпунтовая стенка, распределительный пояс, распорные конструкции. Дополнительные элементы, принимаемые конструктивно: маячные сваи, направляющие схватки или направляющие рамы.
Пример расчетной схемы шпунтового крепления котлована представлен на рис.
Интенсивность нагрузки р около стенки определяется давлением от машин, весом складируемых материалов, конструкций вблизи котлована, в пределах призмы обрушения. В данном курсовом проекте примем р=20 кПа.
Характеристики грунтов g, j, с при неоднородных грунтов допускается учитывать средневзвешенными. Для грунтов в пределах искусственного островка принимаем нормативные значения j=30° , с=0, g=18 кН/м3 (выше WL), g=10 кН/м3 (ниже WL).
Расчетные значения бокового давления грунта и воды на стенку рассчитываются по формулам:
с наружной стороны:
sА=sАР+sАg+sАС = gf1[(p+g1z1)KA1 – 2c1ÖKA1]; sw1=gf3gwzw1.
со стороны котлована:
sП=sПg+sПС = gf2(g2z2 + 2c2ÖKП2]; sw2=gf4gwzw2
gf – коэффициенты надежности по нагрузкам, принимаемые:
gf1=1,2; gf2=0.8; gf3=gf4=1.0. KA=tg2(45° - j/2) – коэффициент активного давления, KП=tg2(45° + j/2) - коэффициент пассивного давления.
7.1.1. Крепление со свободно опертой стенкой.
Из условия устойчивости стенки относительно мгновенного центра вращения (уровня анкеровки) определяют необходимую глубину забивки шпунта Нз из уравнения:
åМ°=0.
Нд = 1,5 м.
g=(10×1,5+18+9,81×2,15)/4,65 =11,633 кН/м3, j=(30×2,5+27×2,15)/4,65 = 28,613°, с=14×2,15/4,65 = 6,473, КА=0,3524, КП=2,838.
FАП=1,2×20×0,3524×4,65=39,328;
FАg=1,2×11,633×0,3524×4,652/2=53,18;
FАС=-1,2×2×6,473×Ö0,3524×4,65=-42,88;
FАW =9,81×3,652/2=65,35;
FПg=0,8×9,81×2,838×1,52/2=25,057;
FПС=0,8×2×14×Ö2,838×1,5=56,604;
FПW =9,81×1,52/2=11,036;
МА=380,97 кН×м
МП=370,54 кН×м – 97,3%
Необходимая глубина забивки шпунта: Нз=1,2Нд.
Нз = 1,2×1,5 =1,8 м.
Анкерное усилие на погонный метр стенки: А=åFA - åFП,
А=22,281 кН.
Наибольший изгибающий момент на уровне дна котлована: М=21,866 кН×м.
Отсюда подбираем сечение шпунта: [W] = Mи/Rи
W=hb2/12, W=21,866/15×103=1,682×10-3 м3, на один погонный метр стенки W=b2/12, b=0,1м.
Распределительный пояс: расчетная схема – многопролетная неразрезная балка. Наибольший момент можно рассчитать по формуле: Ми=АL2/10.
Ми=22,281×2,72/10=16,24 кН.
W=0.0011 м3, b=
Элементы распорной конструкции:
R=А×3,6=80,2 кН.
Потребная площадь поперечного сечения:
s=R/Аоj < Rс
Ао=R/Rсj = 80,2/13×103×0,45 = 1,87×10-2 при квадратном сечении a=0,14 м.
7.2. Водоотлив.
Так как на дне котлована залегает глинистый грунт, следовательно, принимаем один насос с небольшой производительностью
7.3. Разработка грунтов.
При строительстве мостовых опор применяют один из двух основных способов разработки грунта в котловане – механический, реже – гидромеханический. В данном курсовом проекте примем механический способ (грейферный). Грейфер – навесное оборудование к крану-экскаватору. Примем экскаватор марки Э-302 с вылетом стрелы 5,15 м.
Разработку котлована механизмами ведут с недобором до проектных отметок на 25-30 см. Окончательную доработку грунтов и зачистку дна выполняют средствами малой механизации перед устройством фундамента.
7.4. Погружение свай.
В зависимости от грунтовых условий и глубины погружения примем для забивки свай молот. Для подбора молота необходимо сначала определить необходимую минимальную энергию удара, которая вычисляется по формуле:
Еh=0,045×N×КЕ
где N – максимальная расчетная осевая вдавливающая нагрузка, передаваемая на сваю, кН; КЕ – коэффициент, учитывающий наклон сваи (в данном случае он равен 1).
Величину N можно принимать равной Fd – несущей способности сваи на вдавливающую нагрузку.
N=1098 кН.
Eh=0,045×1098×1=49,4 кДж.
По справочным таблицам с паспортными данными подбираем тип и марку молота, имеющего энергию удара не менее Eh. Для данного случая принимаем высокочастотный вибропогружатель ВПП-2а.
Принятый молот проверяем с учетом веса сваи, наголовника и подбабка по условию:
(m1+m2+m3)/Ea£ K
где К – коэффициент применимости молота (0,35);
m1 – масса молота, m2 – масса сваи с наголовником, m3 – масса подбабка.
(3,65+3,93)/54000=1,4×10-4 или 0,14 м
К=0,35 – условие выполняется.
Принятый по условиям молот окончательно проверяется по величине расчетного отказа, который должен быть не менее 0,002м. Величина расчетного отказа расчитывается по формуле:
s=hАЕа(m1+e(m2+m3))/Fd(Fd+hA)(m1+m2+m3);
s=1500×0,1225×54(3,65+0,2×3,93)/1098(1098+1500×0,1225)(3,65+3,93)=0,004м – условие выполняется.
7.5. Погружение шпунта.
Выбор молота для забивки шпунта ведется в том же порядке, что и для свай.
N=Fd
Fd=gс(gскRA+Uågcffh) = 4000×0,1×0,1+0,4(36,75×2,5+44,475×2,45)=120,34 кН.
Еh=0,045×120,34=5,415 кДж.
Принимаем вибромолот В-401. Еа=10 кДж, масса ударной части 1250 кг, масса молота 2200кг.
(2200+4,95×0,1×0,1×0,85×103)/10×103=0,22 кДж < 0,35 кДж – условие выполняется.
s=1000×103×0,1×0,1×10×103(2200+0,2×4,95×0,1×0,1×0,85×103)/120,34×103(120×103+1000×103×0,12) (2200+4,95×0,1230,85×103)=0,063м > 0,01м – условие выполняется.
7.6. Устройство плиты ростверка.
К сооружению плиты фундамента приступают после погружения и приемки всех свай и устройству ограждения котлована. Так как приток воды в котлован незначителен плиту фундамента бетонируют непосредственно на дне котлована. Перед началом кладки дно котлована зачищают до проектной отметки.
Для фундамента опор применяют бетон марки не ниже 200.
Список рекомендуемой литературы
1. Гольдштейн Μ. Η. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Транспорт, 1981. 320 с.
2. Кириллов В. С. Основания и фундаменты. М. Транспорт, 1980 392 с.
3. Силин К. С; Глотов Н. М., Завриев К. С. Проектирование фундаментов глубокого заложения. М.: Стройиздат, 1981. 256 с.
4. СНиП 202.01-83. Основания зданий и сооружений. М., 1985. 40 с.
5. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. М., 1985. 192 с
6. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М., 1985. 44 с.
7. Основания й фундаменты мостовых опор: метод, укаа. к курсовому проекту для студентов специальности МТ / Сост. Ю. И. Соловьев, В. И. Козлов. Новосибирск. 1986. Ч. 1. 24 с.
8. Глотов Н. М., Соловьев Г. П., Файнштейн Н. С. Основания и фундаменты: Справочник. М., 1990. 240 с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.