Проектирование фундаментов опор мостов, страница 3

(12)

Так как первый слой является основанием, то проходим его и заглубляем подошву фундамента на 0,5 м в следующий слой грунта. Причём R₀ = 245 кПа.

Конструктивно назначаем толщину ростверка  Приводим все нагрузки к подошве ростверка в табличной форме.

Таблица 3 — Комбинации нагрузок, действующих в уровне подошвы ростверка

Сочетания нагрузок		Нормальная сила N, кН	Усилия, направленные вдоль моста		Усилия, направленные поперек моста		Примечания
			Fx, кН	Мy, кН×м	Fy, кН	Мx, кН×м
Постоянные нормативные		24890	-	-	-	-	Положительные моменты направлены по часовой стрелке
Основное сочетание		40280	-	847	-	-
Дополнительные сочетания	Основные нагрузки и ветер вдоль моста	37700	866	16720	-	-
	Основные нагрузки и ветер вдоль моста в обратном направлении	37700	-866	-18055	-	-
	Основные нагрузки и ветер поперек моста	37700	-	-668	865	13611

При  = 8.1 м; К₁ = 0.1; К₂ = 3; d = 6.6 м.

Так как (68.1 м²), то глубина заложения не достаточна.

Следовательно, заглубляемся на 1 м.

При

Так как , заглубляемся на 1м.

При

Так как , заглубляемся на 1м.

При

Так как , заглубляемся на 1м.

При

Так как , заглубляемся на 1м.

При

Так как , заглубляемся на 1м.

При

Имеем

3.6 Конструирование фундамента

Принимаем конструктивно фундамент в виде колодцев – оболочек.

Так как это фундамент глубокого заложения, то на подошву передаётся только нормальная сила N. При этом вес колодцев – оболочек не учитывается, потому что они заполняются песком или бетонитовой глиной, их вес не значителен по сравнению с опорой.

3.7 Проверка давлений по подошве фундамента

Давления по подошве фундамента должны удовлетворять следующим условиям в основном сочетании:

При диаметре колодцев 5 м получим

Проверка выполняется.

В дополнительном сочетании давления по подошве фундамента должны удовлетворять следующим условиям:

Проверка выполняется.

4 Проектирование свайных фундаментов

Свайные фундаменты в настоящее время нашли самое широкое применение во всех видах строительства, в том числе и в транспортном при сооружении опор мостов. Однако не во всех случаях свайные фундаменты являются наиболее экономичными. Вопросы, связанные с выбором типов фундамента, свай должны решаться на основе технико-экономического сравнения разных вариантов фундамента.

4.1 Определение размеров ростверка и выбор типа свайного фундамента

Конструктивно принимаем высоту ростверка равной h_p = 2 м.

Так как ростверк заглубляется в грунт на 0.5 м ниже уровня размыва, то это низкий ростверк.

Размеры ростверка в плане.

Делаем боковые грани ростверка вертикальными.

Минимальные размеры ростверка можно определить по формулам:

                    ( 13 )

         ( 14 )

где     l_Р, b_Р – размеры ростверка в плане, м;

l_ОП, b_ОП – размеры опоры в плане, м;

c_о – уступы, принимаемые в пределах 0,3 – 0,5 м;

4.2 Выбор типа свай и назначение их размеров

При сооружении опор мостов свайные фундаменты применяют в тех случаях, когда грунты, имеющие достаточную несущую способность, залегают на большой глубине. Так как в геологическом разрезе нет несжимаемых грунтов, то у нас будут висячие сваи.

Принимаем забивные призматические сваи.

Из таблицы 1 приложения [4] выбираем сваи марки С16-40, основные характеристики которых приведем в виде таблицы 4.

Таблица 4 — Характеристика забивных призматических свай марки С16–40.

Длина, L (м)	Ширина сваи, d (м)	Масса сваи, Мсв (т)	Класс бетона
16	0,4	6,45	Б – 22.5

4.3 Определение несущей способности свай

4.3.1 Забивные висячие сваи

Несущая способность F_d, kН, забивной висячей сваи, работающей на сжимающую нагрузку, определяется по формуле

, ( 15 )

где     g_с – коэффициент условий работы сваи; g_с=1;

           g_CR и g_Cf = 1

А – площадь опирания на грунт сваи, м²; A = 0.16 м²;

R – расчетное сопротивление грунта, kПа, R=4456 kПа по [2, табл. 3];

U = 2.4 м.

Несущая способность F_du, kН, сваи, работающей на выдерживание определяется по формуле

 (16)

где     g_с – коэффициент условий работы сваи; g_с=0.8.

4.3.2 Несущая способность сваи по материалу

Несущая способность сваи определяется в зависимости от рода материала, из которого она изготовлена.

          Несущая способность сплошной железобетонной сваи определяется по формуле

      ( 17 )

где     m = 1;

R_б – расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое по                                таблице 23 норм [2], кПа;

А_б – площадь бетона, м²;

R_а – расчетное сопротивление арматуры сжатию, принимаемое                                по таблице 31 норм [2], кПа;

А_а – площадь сечения арматуры, м².

Тогда при R_б = 11750 кПа; R_а = 390∙10³ кПа; А_б = 0.16 м²; А_а

Наименьшая несущая способность

Наименьшей несущей способностью является несущая способность сваи по грунту.

4.4 Определение количества свай и размещение их в ростверке

Количество свай зависит от величины нагрузки, передаваемой ростверком на связи, и от несущей способности одиночной сваи по грунту и материалу; при этом, как правило, в расчет принимается меньшая  несущая способность.

4.4.1 Нагрузки и количество свай

Определяем объем ростверка по формуле

,        ( 18 )

где      – ширина ростверка в плане, м;

 – длина ростверка в плане, м;