3.4. Конструирование фундамента.

Находим ширину уступов и их высоту h:

-ширина уступов вдоль оси моста:

l_x=0,5(b – b_min) = 0,5( 6,6-2,4) =2,1 м.

-ширина уступов поперек оси моста:

l_y=0,5(a – a_min) = 0,5(9,9-7,1) = 1,4 м.

-высота уступов:

h_x= l_x ·ctg α = 2,1*3,73 = 7,84 м. h_y= l_y ·ctg α = 1,4*5,15 = 7,41 м.

Высота уступов – 7,8 м.

Длина уступов по оси x:

3*0,7=2,1 м;

И по оси y:

2*0,5=1 м и 1*0,4=0,4 м.

Высоту h примем по 2,6 м,

h = 3*2,6 м = 7,8 м.

Вдоль оси Х: Вдоль оси У:

Объем фундамента V_ф :

V_ф =6,6*9,9*2,6+5,2*8,9*2,6+3,8*7,9*2,6+2,4*7,1*1,2=389 м³.

Вес фундамента с учетом взвешивания G_ф :

G_ф= = 389*1,1*(24-10) = 5990,6 кН.

Объем грунта на уступах фундамента V_g :

V_g = 6,6*9,9*7-(389-2,4*7,1*2) = 102,5 м³.

Вес грунта G_g :

G_g= =1,2*102,5*10,29 = 1257,3 кН.

3.5. Проверка давлений на грунт по подошве фундамента.

Определение нагрузок в плоскости подошвы:

1) Вдоль моста – основное сочетание:

N 16650 + 5990,6 + 1257,3 = 23897,9 кН.

780+140*9 = 2040 кНм.

Вдоль моста – дополнительное сочетание:

=23147,9 кН.

=11320 кНм.

2) Поперек моста:

=20487,9 кН.

=15440 кНм.

3) Определим R при b=6 м:

R=1,7{147[1+0,08(6-2)]+2,5*19,62*(6,25-3)} = 600,9 кПа.

4) Среднее напряжение по подошве фундамента:

Р= кПа ; кПа.

Несущая способность фундамента обеспечена.

5) Максимальное давление на грунт по подошве вдоль пролета.

-от основного сочетания:

кПа.

=394,1 кПа < кПа – несущая способность основания обеспечена.

-от дополнительного сочетания:

= < 515 кПа.

-от основного поперек моста:

= < 515 кПа.

Условия прочности грунта под подошвой фундамента выполнены.

3.6. Проверка положения равнодействующей нагрузок.

Положение вертикальной нагрузки относительно подошвы определяется расстояниями .

Согласно таблице 107 (СНиП «Мосты и трубы»), предельно допустимый относительный эксцентриситет не должен быть больше 1.

Условия выполняются подошва не имеет отрыва от основания.

3.7. Проверка устойчивого положения фундамента против плоского сдвига по подошве.

Max сдвигающая сила, действующая поперек пролета моста.

Q _r = 880 кН.

Еа=Ер (активное давление равно пассивному).

кН.

кН.

Вертикальная сила по подошве будет равна:

кН.

Определение давления воды:

кПа.

- трение бетона по песку.

Удерживающая сила:

кН.

Проверка условия устойчивости:

Кн.

Условие устойчивости против сдвига обеспечивается.

3.8. Проверка прочности слабого подстилающего грунта.

Проверку не делаем, т.к. все грунты сильные.

3.8. Расчет осадки.

Осадки определяются от воздействия на фундамент максимальной вертикальной нагрузки, веса фундамента и грунта на его уступах.

Осадку основания определяем методом послойного суммирования (без учета разуплотнения грунта).

Разобьем толщу на слои:

м.

Находим среднее давление по подошве от вертикальной нагрузки NII, второй группы предельных состояний из задания:

кН.

Находим вес фундамента и грунта на обрезах с коэффициентом надежности

γf = 1,0;

Определяем вес фундамента:

кН.

Определяем вес грунта:

кН.

кН

кПа .

Характеристики грунтов:

№ слоя	Вид грунта	Модуль общей деформации, кПа	Удельный вес грунта во взвешенном состоянии, кН/м3
I	Супесь пылеватая	14000	10,54
II	Песок мелкий	24000	10,29
III	Глина темно-серая	13000	9,92

Находим вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

кПа.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы фундамента:

,

где γIIi – удельный вес грунта i-го слоя, hi – толщина i-го слоя грунта.

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z:

_,

где α – коэффициент, принимаемый по таблице 1 приложения 2 СНиП 2.02.01 – 83, значения коэффициента α для соотношения сторон η=a/b=1,5 определим с помощью интерполяции;p₀ – дополнительное вертикальное давление на основание.

Таким образом, p₀ = 339,5 – 73,53 = 265,97 кПа.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие:

σ_zp = 0,2 σ_zg

Среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-том слое грунта находится по формуле: