Реферат Оценка несущей способности основания опоры моста

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 23.11.2024

1. Исходные данные для проектирования
1.1. 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.	N_пост кН	Nв_р кН	F_hx кН	M_у кНм	M_х 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 – γ_I, φ_I,C_I

- при расчётах по деформациям – γ_II, φ_II,C_II

Таблица 4

№ геологического слоя	Мощность слоя, м	Исходные физико-механические характеристики грунта								Характеристики, определённые при анализе свойств грунта								Условное сопротивление грунта R₀, кПа	К₁м^-1	К₂
№ геологического слоя	Мощность слоя, м	Плотность частиц грунта ρ_S, т/м³	Плотность частиц грунта ρ, т/м³	Влажность ω в долях единицы	Граница текучести ω_L, %	Граница раскатывания ω_P, %	Угол внутреннего трения φ, град.	Удельное сцепление С, кПа	Модуль деформации Е, кПа	Удельный вес частиц грунта γ_S, кН/м³	Удельный вес грунта γ, кН/м³	Удельный вес грунта во взвешенном состоянии γ_Sb, кН/м³	Число пластичности I_P, %	Показатель текучести I_L	Коэффициент пористости, е	Степень влажности S_r	Наименование грунта и его состояние	Условное сопротивление грунта R₀, кПа	К₁м^-1	К₂
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	γ_I	γ_II	φ	φ_I	φ_II	C	C_I	C_II	E
№ слоёв грунта	γ_g	1,1	1,05	γ_g	1,1	1,05	γ_g	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

2. 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:
1. Определяем среднее давление на грунт под подошвой фундамента:

2. Определяем вертикальное давление от собственного веса грунта по подошве фундамента:

3. Определяем дополнительное вертикальное давление на основание:

4. Толщу грунта ниже подошвы фундамента разбиваем на элементарные слои, толщиной
5. Определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе однородных слоёв

6. Определяем дополнительные вертикальные напряжения от внешней нагрузки на глубине z_i от подошвы фундамента:

7. 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 γ_II,i кН/м³	γ_II,i´h, кПа	s_{zg, i}, кПа	Относительная глубина, x	Коэффициент a_i	s_{zp, i} , кПа	Среднее значениеs_{zp, i} , кПа	Модуль деформации грунта E_i, кПа	Осадка слоя S_i, 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:
1. Исходные данные для проектирования
1.1.     Описание местных условий строительства и характеристики сооружения.............................................................................................2
1.2.     Анализ грунтовых условий строительной площадки.....................2
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:
1.     Методические указания по курсовому проектированию фундаментов мостовых опор/ Сост. Бахарев И. И., Грачёва Н. П. – Хабаровск: ХабИИЖТ, 1987 – 61 с.
2.     Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс): Учебник для студентов строительных вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1983. – 288 с.
3. СниП 2.05.03-84. Мосты и трубы/ Госстрой СССР: Введ. С 01.01.86. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 200 с.

Bukvasha