Оценка качества отдельных слоев грунта основания:

1. Песок мелкий, насыщенный водой, грунт среднесжимаемый – пригоден в качестве естественного основания;

2. Глина ленточная, насыщенная водой, грунт среднесжимаемый – не пригоден в качестве естественного основания;

3. Суглинок с включением гальки и гравия, насыщенный водой, грунт среднесжимаемый - пригоден в качестве естественного основания;

4. Песок средней крупности, насыщенный водой, грунт слабосжимаемый - 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….2.5, а глубина заложения обычно не превышает 6 м. 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 указаниями 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 0.5 м 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 = 2.5+2*0.3 = 3.1м

а_min = A₀+2С_y = 7.5+2*0.3 = 8.1м

Максимальные размеры подошвы фундамента найдем исходя из условия обеспечения жесткости

b_max = B₀+2h_f·tg α_п = 2.5+2·5.5·0.5774 = 8.9 м

а_max = A₀+2h_f·tg α_п = 7.5+2·5.5·0.5774 = 13.9 м

η= а_max / b_max= 13.9 / 8.9=1.56

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, R =147 кПа, d=4 м , γ=19.62, k =0.08, k =2.5,

R=1.7{147[1+0.08(3.1-2)]+2.5·19.62*(4-3)}=355.3 кПа

б) Выбираем максимальную нагрузку:

N =29200 кН,

Определим площадь подошвы:

А= = м ,

где =22.5 кН/м - вес материала фундамента и грунта на уступах,

h=4.5 м – расстояние от дна водоёма до подошвы фундамента.

b= м – ширина подошвы фундамента,

a=b =8.57*1.56=13.41 м – длина подошвы фундамента.

b=8.57 < b_max = 8.9 м

а=13.41 < а_max = 13.9 м

Условия жесткости выполняются, но для удобства примем b=8.7 м, a=13.9 м.

α1 = 29.4° < 30°

α2 = 29.8° < 30°

план фундамента

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*(8.7 – 3.1) = 2.80 м

Ширина уступов поперек оси моста:

l_y=0.5*(a – a_min) = 0.5*(13.8 – 8.1) = 2.85 м

Высота уступов:

h_x= l_x ·ctg α = 2.80 * 1.78 = 4.97 м h_y= l_y ·ctg α = 2.85 * 1.75 = 4.98 м

Примем 5.0 м = h_y =h_x

Устраиваем 4 уступа вдоль оси Х

0.7м + 0.7м + 0.7м + 0.7м= 2.80 м

и 4 уступа вдоль оси Y

0.7м + 0.7м + 0.7м + 0.75м= 2.85 м

Высоту h примем 4 уступа по 1.25 м,

h= 4*1.25 м = 5.0 м

Объем фундамента V_ф:

V_ф =1.25*(13.8*8.7+12.3*7.3+10.9*5.9+4.5*9.5)+8.1*3.1*0.5 = 408.69 м³

Вес фундамента с учетом взвешивающего действия воды G_ф:

G_ф = , где =1.1 - коэффициент надежности

G_ф = 408.69·1.1·(24 - 10) = 6293.86 кН,

Объем грунта на уступах фундамента V_g:

V_g = 13.8*8.7*4.5 – (408.69 – 3.1*8.1*0.5+4.5*9.5*0.5) = 165.51 кН

Вес грунта G_g:

G_g =

G_g = 1.2·165.91·27.11 = 1994.55 кН