5. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании.

5.1 Определение глубины заложения подошвы фундамента.

При выборе глубины заложения фундаментов решается вопрос о

несущем слое грунта и типе основания. Глубину заложения фундаментов

следует определять с учетом [8]:

• назначения и конструктивных особенностей проектируемого

сооружения;

• величины и характеристики нагрузок, воздействующих на основание;

• инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований);

• гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружений;

• глубины сезонного промерзания грунтов.

Высоту фундамента h_ф определяют как расстояние от подошвы до его

обреза. Для опор мостов положение обреза назначают на 0,5 м ниже уровня

самой низкой воды.

При возможности размыва фундаменты должны быть заглублены ниже

дна реки после размыва у данной опоры не менее чем на 2,5 м. Обрез фундаментов располагают на уровне поверхности грунта.

где d_z - глубина размыва (общего плюс половина местного).

5.2 Определение площади подошвы и размеров уступов фундаментов.

Длина и ширина обреза фундамента на 0,5 м шире размеров опоры в каждую сторону.

Подошва фундамента располагается ниже кровли опорного пласта (суглинок мягкий) на 1,6 м.

Толщина опорного пласта под подошвой фундамента(5,4м) больше ширины фундамента по подошве(5,2м).

Размеры подошвы фундамента: ширина (вдоль моста) равна 5,2м, а ширина (поперек моста) равна 11,7 м. Угол жесткости между вертикалью и линей, соединяющей край опоры и край подошвы, равен 27^о как вдоль так и поперек моста.

Минимальная площадь подошвы фундамента:

Максимальную площадь подошвы фундамента при заданной его

высоте h_ф определяют исходя из нормированного [8] условия обеспечения

жесткости фундамента. Она заключается в том, что линия уступов или

наклон граней фундамента, как правило, не должны отклоняться от

вертикали на угол ∝ более 30° (см. рис. 5.1). отсюда:

_{где hф - высота фундамента ( расстояние от обреза фундамента до его}

_{подошвы); b0 и l0 - ширина и длина надфундаментной части опоры в плоскости}

_{обреза фундамента.}

3. Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента.

Расчетное сопротивление основания осевому сжатию согласно /1,прил.24/:

где R₀ - условное сопротивление грунта; k₁ и k₂ - коэффициенты -принимаются по [1] ; - средний удельный вес грунтов, расположенных выше подошвы (допускается принимать =19,62 кН/м³).

3. Проверка несущей способности грунтового основания.

Предварительно вычисляем силы N и момент М, приложенный к середине подошвы в четырех сочетаниях №1 и №2 – вдоль, №4 и №5 – поперек моста:

N = Р_о + G;

M = M_о +F_о * d;

G = G^H* ;

G^Н= V_ф* ;

Где Ро - Mо - Fо – нагрузка из соответствующих строк табл. 2; V_ф и - Вес, объем и удельный вес фундамента; коэффициента надежности по нагрузке ,принимаем по СНиП 2,05,03-84 «Мосты и трубы» .

V_ф=11,7*5,2*1,3+10,4*3,9*1,3+2,6*9,1*1=155,48м³.

G^Н= 155,48*24=3731,52 кН;

G = 3731,52 *1,1=4104,672 кН.

Вдоль моста сочетание №1

N =7180,258+4104,672 =11284,93 кН;

M = 0 кНм;

Вдоль моста сочетание №2

N =5865,322+4104,672 =9969,994 кН;

M = 1407,251+118,679*3,6=1834,495 кНм;

Поперек моста сочетание №4

N =7180,258+4104,672 =11284,93 кН;

M = 9746,19 кНм;

Поперек моста сочетание №5

N =5865,322+4104,672 =9969,994 кН;

M = 1037,15+200,79*3,6=1759,994 кНм;

Несущая способность должна удовлетворять условиям:

р=

р_max= ,

где р и р_max – среднее и максимальное давление под подошвой;

А=а*в – площадь подошвы A=11,7*5,2=60,84 м²;

W=а*в²/6 (вдоль моста) W=52,73 м³;

W=а²*в/6 (поперек моста) W= 118,638 м³, - момент сопротивления подошвы; коэффициента надежности по назначению . (в сочетаниях №1 и №2), и (в сочетаниях №4 и №5) – коэффициент условии работы.

Вдоль моста сочетание №1

р= ; р= кН,

р_max= р_max= кН,

Вдоль моста сочетание №2

р= ; р= кН,

р_max= , р_max= кН,

Поперек моста сочетание №4

р= ; р= кН,

р_max= , р_max= кН,

Поперек моста сочетание №5

р= ; р= кН,

р_max= , р_max= кН.

Условия выполняются.