- •Содержание
- •Введение
- •1. Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы и практических заданий
- •1.1. Нагрузки, учитываемые при расчете фундамента
- •1.2. Исходные данные для студентов заочной формы обучения
- •Исходные данные
- •1.3. Исходные данные для студентов очной формы обучения
- •Исходные данные (геометрические размеры, нагрузки, коэффициенты)
- •Варианты геологических разрезов
- •2. Содержание расчетно-графической работы и практических занятий
- •3. Основные сведения о свайных фундаментах
- •Классификация свай
- •4. Анализ грунтовых условий строительной площадки
- •Разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов
- •Разновидности песчаных грунтов по степени водонасыщения Sr
- •Разновидности глинистых грунтов по показателю текучести il
- •Расчетные значения характеристик грунтов
- •5. Проектирование свайных фундаментов
- •5.1. Основные указания по расчету
- •5.2. Выбор материала ростверка, назначение его размеров и глубины заложения
- •5.3. Выбор глубины заложения свай
- •5.4. Определение несущей способности свай
- •5.4.1. Определение несущей способности железобетонной сваи по материалу
- •5.4.2. Определение несущей способности железобетонной сваи по грунтам основания
- •Расчетные сопротивления на боковой поверхности свай
- •Физико-механические характеристики грунтов, полученные в лабораторных условиях
- •Физико-механические характеристики грунта, полученные расчетом
- •5.5. Определение количества свай в ростверке
- •5.6. Расчет свайного фундамента по несущей способности
- •5.7. Проверка несущей способности по грунту свайного фундамента как условного массивного
- •5.8. Расчет осадки свайного фундамента по II группе предельных состояний
- •Определение коэффициент
- •Физико-механические характеристики грунта к примеру 5.1
- •Результаты расчета к примеру 5.2
- •Литература
- •Михаил Степанович Плешко Основания и фундаменты транспортных сооружений. Свайные фундаменты: учеб. Пособие к выполнению практических занятий и расчетно-графической работы
1. Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы и практических заданий
1.1. Нагрузки, учитываемые при расчете фундамента
В настоящем пособии рассматривается проектирование свайного фундамента под промежуточную опору железнодорожного моста с низким ростверком. Конструкция надфундаментной части (тела опоры) представлена на рис. 1.1 (размеры указаны в см).
Конструкции мостов следует рассчитывать на нагрузки и воздействия и их сочетания, принимаемые в соответствии с разделом 6 [1].
Рис. 1.1. Схема надфундаментной части опоры железнодорожного моста
Всего выделяю 19 видов постоянных, временных и прочих нагрузок. Основные из них следующие:
Нормативные постоянные нагрузки:
Нагрузка от веса опоры Nо – собственные вес надфундаментной части опоры без учета веса фундамента;
Нагрузка от веса пролетных строений Nп, являющаяся равнодействующей сил Nп/2, соответствующих давлению от примыкающей к данной опоре двух одинаковых пролетных строений.
Нормативные временные нагрузки:
Вертикальная нагрузка от подвижного состава Nвр, являющаяся равнодействующей сил Nвр/2 полученная от загрузки двух примыкающих к опоре одинаковых пролетов;
Горизонтальные поперечные ветровые нагрузки: W1 – на пролетные строения; W2 – на опору;
Горизонтальная поперечная нагрузка от ударов подвижного состава Fhy;
Горизонтальная продольная нагрузка от торможения подвижного состава Fhx;
Горизонтальные продольные ветровые нагрузки: W3 – на пролетные строения; W4 – на опору;
Горизонтальная продольная ледовая нагрузка на опору при первой подвижке Hл и при наивысшем уровне ледохода Нл'.
В исходных данных приведены только основные нагрузки, оказывающие влияние на расчет фундамента и позволяющие в основном освоить методику расчетов на различные сочетания нагрузок.
1.2. Исходные данные для студентов заочной формы обучения
Исходные данные при выполнении расчетов принимаются по табл. 1.1 по вариантам, номера которых совпадают с последней и предпоследней цифрами шифра зачетной книжки студента.
Данные о грунтах в заданных геологических разрезах принимаются по табл. 1.2. по последней цифре шифра зачетной книжки студента.
Таблица 1.1
Исходные данные
Показатели |
Варианты |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
Номер геологического разреза |
По последней цифре шифра |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
Глубина разрыва грунта, dp, м |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
|||||
Длина опоры а0, м |
По предпоследней цифре шифра |
|||||||||
9,8 |
||||||||||
Ширина опоры b0, м |
2,6 |
|||||||||
Высота опоры h0, м |
7,4 |
7,8 |
8,2 |
8,4 |
8,8 |
6,0 |
6,4 |
6,6 |
7,0 |
|
Расчетный пролет lп, м |
44,0 |
33,0 |
||||||||
Вес опоры, Nо, кН |
4900 |
5200 |
5500 |
5600 |
5800 |
4000 |
4300 |
4400 |
4700 |
|
Вес пролетных строений, Nп, кН |
1410 |
1490 |
1570 |
1060 |
1120 |
1000 |
||||
Временная подвижная нагрузка Nвр, кН |
6300 |
600 |
6900 |
5100 |
5400 |
4800 |
||||
Горизонтальная тормозная сила Fhx, кН |
630 |
660 |
690 |
510 |
540 |
480 |
||||
Нагрузка от поперечных ударов Fhy, кН |
0 |
|||||||||
Коэффициент надежности временной подвижной нагрузки γf |
1,13 |
1,14 |
||||||||
Коэффициент Мt для расчета глубины промерзания грунта |
30 |
19 |
28 |
53 |
20 |
40 |
42 |
27 |
48 |
52 |
Таблица 1.2
Данные о грунтах
Номер слоя |
Глубина подошвы слоя от поверхности, м |
Мощность слоя, м |
Абсолютная отметка подошвы слоя, м |
Уровень подземных вод, WL |
Наименование грунта |
Плотность грунта ρ, т/м3 |
Плотность частиц грунта ρs т/м3 |
Природная влажность w, д.е. |
Граница текучести wL, % |
Граница раскатывания wp,% |
Удельное сцепление с, кПа |
Угол внутреннего трения φ, град |
Модуль деформации E, кПа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Разрез №0: Отметка поверхности природного рельефа 104,8 м |
|||||||||||||
1 |
1,6 |
1,6 |
103,2 |
|
Вода |
1,00 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
8,6 |
7,2 |
96,0 |
Песок мелкий |
1,94 |
2,64 |
0,25 |
- |
- |
2 |
33 |
25000 |
|
3 |
- |
- |
- |
Суглинок |
2,00 |
2,70 |
0,20 |
28 |
14 |
30 |
22 |
22000 |
|
Разрез №1: 108,6 м |
|||||||||||||
1 |
0,6 |
0,6 |
108,0 |
108,0 |
Растительный грунт |
1,22 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
3,0 |
2,4 |
105,6 |
Песок пылеватый |
1,96 |
2,64 |
0,26 |
- |
- |
3 |
28 |
16000 |
|
3 |
9,6 |
6,6 |
99,0 |
Суглинок |
1,97 |
2,71 |
0,21 |
27 |
14 |
26 |
20 |
18000 |
|
4 |
- |
- |
- |
Глина |
2,05 |
2,72 |
0,23 |
34 |
16 |
57 |
18 |
21000 |
|
Разрез №2: 112,4 м |
|||||||||||||
1 |
1,7 |
1,7 |
110,7 |
|
Вода |
1,00 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
7,1 |
5,4 |
105,3 |
Суглинок |
2,00 |
2,68 |
0,28 |
29 |
13 |
5 |
19 |
10000 |
|
3 |
- |
- |
- |
Песок средней крупности |
1,99 |
2,64 |
0,21 |
- |
- |
2 |
39 |
42000 |
|
Разрез №3: 116,2 м |
|||||||||||||
1 |
0,7 |
0,7 |
115,5 |
115,5 |
Растительный грунт |
1,30 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
6,5 |
5,8 |
109,7 |
Глина |
2,10 |
2,72 |
0,36 |
45 |
25 |
42 |
15 |
14000 |
|
3 |
- |
- |
- |
Суглинок |
1,98 |
2,69 |
0,2 |
25 |
16 |
32 |
23 |
24000 |
|
Разрез №4: 122,4 м |
|||||||||||||
1 |
1,8 |
1,8 |
120,6 |
|
Вода |
1,00 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
3,4 |
1,6 |
119,0 |
Суглинок |
2,01 |
2,70 |
0,30 |
33 |
18 |
20 |
19 |
15000 |
|
3 |
4,8 |
1,4 |
117,6 |
Глина |
2,08 |
2,70 |
0,32 |
43 |
22 |
55 |
17 |
20000 |
|
4 |
- |
- |
- |
Песок мелкий |
1,91 |
2,65 |
0,13 |
- |
- |
5 |
33 |
28000 |
|
Разрез№5: 126,6 м |
|||||||||||||
1 |
0,8 |
0,8 |
125,8 |
125,8 |
Растительный грунт |
1,26 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
8,2 |
7,4 |
118,4 |
Песок мелкий |
1,99 |
2,65 |
0,25 |
- |
- |
5 |
36 |
21000 |
|
3 |
- |
- |
- |
Суглинок |
1,98 |
2,68 |
0,22 |
27 |
19 |
32 |
25 |
24000 |
Продолжение табл. 2.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
Разрез№6: 128,8 м |
|||||||||||||
1 |
1,9 |
1,9 |
126,9 |
|
Вода |
1,00 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
6,1 |
4,2 |
122,7 |
|
Глина |
2,03 |
2,70 |
0,34 |
38 |
20 |
35 |
13 |
15000 |
3 |
16,1 |
10,0 |
112,7 |
|
Песок средней крупности |
1,98 |
2,66 |
0,26 |
- |
- |
2 |
37 |
38000 |
4 |
- |
- |
- |
|
Глина |
2,06 |
2,74 |
0,19 |
36 |
17 |
80 |
20 |
28000 |
Разрез№7: 132,2 м |
|||||||||||||
1 |
0,9 |
0,9 |
131,3 |
128,3 |
Растительный грунт |
1,34 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
12,9 |
12,0 |
119,3 |
Песок крупный |
1,97 |
2,65 |
0,23 |
- |
- |
1 |
40 |
31000 |
|
3 |
- |
- |
- |
Суглинок |
2,00 |
2,70 |
0,19 |
27 |
18 |
37 |
25 |
27000 |
|
Разрез№8: 136,4 м |
|||||||||||||
1 |
2,0 |
2,0 |
134,4 |
|
Вода |
1,00 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
4,8 |
2,8 |
131,6 |
Глина |
1,95 |
2,75 |
0,29 |
36 |
18 |
38 |
13 |
13000 |
|
3 |
12,2 |
7,4 |
124,2 |
Глина |
1,98 |
2,74 |
0,25 |
39 |
19 |
57 |
18 |
20000 |
|
4 |
- |
- |
- |
Песок мелкий |
1,84 |
2,58 |
0,10 |
- |
- |
4 |
36 |
37000 |
|
Разрез №9: 142,6 м |
|||||||||||||
1 |
1,0 |
1,0 |
141,6 |
|
Растительный грунт |
1,24 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
8,2 |
7,2 |
134,4 |
|
Песок средней крупности |
1,96 |
2,66 |
0,24 |
- |
- |
1 |
34 |
30000 |
3 |
11,6 |
3,4 |
131,0- |
|
Суглинок |
2,01 |
2,68 |
0,20 |
31 |
18 |
32 |
25 |
25000 |
4 |
- |
- |
- |
|
Глина |
1,98 |
2,76 |
0,23 |
41 |
20 |
54 |
19 |
26000 |