Оценка качества отдельных слоёв грунта основания:

1). Песок пылеватый средней плотности, насыщенный водой, среднесжимаемый – пригоден в качестве естественного основания;

2). Песок средней крупности, рыхлый, насыщенный водой, слабосжимаемый – не пригоден в качестве естественного основания;

3). Суглинок тугопластичный, насыщенный водой, среднесжимаемый, I_L^III =0,3 < 0,6 – пригоден в качестве естественного основания.

3. Проектирование жесткого фундамента мелкого заложения.

К фундаментам мелкого заложения относятся те, соотношения глубины заложения и ширины подошвы которых d/b не превышает 2.5, а глубина заложения обычно не превышает 6м. Фундаменты мелкого заложения возводятся в котлованах, открытых на полную глубину с поверхности грунта; при их расчете не учитывается сопротивление по боковым поверхностям. Расчет ведется в соответствии с указ. СНиП 2.05.03.-84 (с учетом СНиП 2.02.01.-83).

3.1 Определение глубины заложения фундамента.

Глубина заложения d принимается максимальной из условия выполнения следующих параметров:

1. Фундамент должен быть заглублен в несущий слой не менее чем на 0,5м, поскольку, поверхность последнего может быть неровной.

2. При наличии размыва грунта у проектируемой опоры глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее чем на 2,5 м ниже его отметки, а при отсутствии размыва – не менее чем на 1 м ниже поверхности грунта.

3.2. Определение размеров фундамента из конструктивных требований.

Минимальные размеры подошвы фундамента при c_y=0,3 м (c_y – вылет обреза фундамента за колонну) примем равными:

b_min = B₀+ 2С_y=1,2+2*0,3=1,8м.

а_min =A₀+2С_y=5+2*0,3=5,6м.

Максимальные размеры подошвы фундамента найдем исходя из условия обеспечения

b_max = B₀+2h_f·tg α₀=1,2+2·5,5·0,5775=7,6 м

а_max = A₀+2h_f·tg α₀=5,0+2·5,5·0,5775=11,4м

η= а_max/ b_max= 11,4/7,6=1,5

3.3.Определение размеров подошвы фундамента из условий прочности грунта.

а). Находим R – расчетное сопротивление грунта осевому сжатию:

R=1,7{ [1+k (b-2)]+k γ(d-3)},

R при b = b_min=1,8, R =245 кПа, d=3,5 м , γ=19,62, k =0,1, k =3,0 (R , коэф. k , k определены по табл.1, 4 приложения 24 СНиП 2.05.03-84 ),

R=1,7{245[1+0,1(1,8-2)] +3*19,62(3,5-3)}= 458,2 кПа

б). Выбираем максимальную нагрузку:

N =8460 кН,

Определим площадь подошвы:

А= = м ,

где γ =22,5 кН/м - вес материала фундамента и грунта на уступах,

h=4 м – расстояние от дна водоёма до подошвы фундамента.

b= м – ширина подошвы фундамента,

a=b =3,92*1,5=5,87 м – длина подошвы фундамента.

b=3,92 < b_max=7,6 м

а=5,87 < а_max=11,4 м => принимаем b=7,6 м и a=11,4 м.

3.4. Конструирование фундамента.

Находим ширину уступов l и их высоту h

Ширина уступов вдоль оси моста:

l_x=0,5(b – b_min) = 0,5( 4,2 – 1,8) = 1,2 м

Ширина уступов поперек оси моста:

l_y=0,5(a – a_min) = 0,5(7,4 – 5,6) = 0,9 м

Высота уступов:

h_x= l_x ·ctg α = 1,2*3,667 = 4,4 м. (принимаем max) h_y= l_y ·ctg α = 0,9*4,587 = 4,2 м.

Принимаем длины уступов вдоль оси Х:

3∙0,4м = 1,2 м,

длины уступов вдоль оси Y:

3∙0,3м= 0,9м

Высоту уступов принимаем:

h = 3∙1,47 м = 4,41 м.

tg α₁=1,5/5,5=0,273 α₁=15,3⁰ < 30⁰

tg α₂=1,2/5,5=0,218 α₂=12,3⁰ < 30⁰ , условие жесткости ф-та соблюдается.

Объем фундамента :

V_f =(4,2*7,4*+3,4*6,8*+2,6*6,2)*1,47+1,8*5,6*1,1=114,46 м³

Вес фундамента с учетом взвешивания G_f :

G_f = , где =1,1 - коэффициент надежности

G_f =1,1*114,46*(24 - 10) = 1762,66 кН,

Объем грунта на уступах фундамента V_g :

V_g = 4,2*7,4*4 – (114,46 –1,8*5,6*1) =1125,7-716,93+15,4= 19,94 м³

Вес грунта G_g :

G_g=

G_g=1,2·19,94·9,69 = 231,86 кН.