Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет оснований и фундаментов. Учебное пособие
.pdf
31
где
– нормальная составляющая давлений условного фундамента на
грунт основания, кН, определяется с учетом веса грунтового массива
1-2-3-4 (см. рис.) вместе с заключенным в нем ростверком и сваями или
опускным колодцем;
– размеры в плане условного фундамента в направлениях, па-
раллельном плоскости действия нагрузки и перпендикулярном ей, м;
R – расчетное сопротивление осевому сжатию грунта подошве
условного фундамента, кПа;
– коэффициент надежности по назначению сооружения, принима-
емый равным 1,4;
– соответственно горизонтальная составляющая внешней
нагрузки, кН, и её момент относительно главной оси, горизонтальной
сечению условного фундамента в уровне расчетной поверхности грунта
кН∙м;
– глубина заложения условного фундамента по отношению к рас-
четной поверхности грунта, м;
К – коэффициент пропорциональности, определяющий нарастание с
глубиной коэффициента постели грунта, расположенного выше подошвы фундамента, и принимаемый по табл. 25;
– коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фун-
дамента, кН/м
при d > 10 м ;
рого принимаются такими же, как и в формуле (32).
3
, определяемый по формулам: при d ≤ 10 м
– коэффициент условий работы, значения кото-
– 10кН/м3;
32
Рис. 1. Схема к проверке несущей способности свайного фундамента
как условного фундамента мелкого заложения:
а – фундамент с ростверком, заглублённым в грунт при угле наклона сваи менее
б – то же при угле наклона сваи более
под грунтом при угле наклона сваи менее
; в - фундамент с ростверком, расположенным
; г – то же при угле наклона сваи более
;
Проверка несущей способности подстилающего слоя грунта
При проектировании мостов иногда встречаются случаи, когда по
многим причинам низ сваи, оболочек, столбов или подошву фундамента
целесообразно располагать на пласте грунта небольшой площади, но с
высокой несущей способностью, который подстилается слоем грунта с
более низкой несущей способностью. В подобных случаях надо обяза-
33
Грунты
Коэффициент
К, кН/м3
Текучепластичные глины и суглинки (0,75 1)
Мягкопластичные глины и суглинки (0,5 0,75); пластичные супеси (0 1); пылеватые пески (0,6
0,8)
Тугопластичные и полутвердые суглинки и глины
(0 0,5); твердые супеси (0); пески мелкие
(0,6 0,75); пески средней крупности (0,55 0,7)
490-1960
1961-3920
3921-5880
Твердые глины и суглинки (0); пески крупные
(0,55 0,7)
Пески гравелистые (0,55 0,7) и гальки с песчаным
заполнителем
5881-9800
9801-19600
тельно производить проверку несущей способности подстилающего
грунта, используя условие:
где γ – среднее (по слоям) значение расчетного удельного веса грунта,
расположенного под кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта; допускается принимать γ = 19,62 кН/м3;
d – заглубление подошвы фундамента мелкого заложения от расчет-
ной поверхности грунта, м;
– расстояние от подошвы фундамента до поверхности проверяе-
мого подстилающего слоя грунта, м;
– коэффициент, принимаемый по СНИП 2.02.01.-85;
– среднее давление на грунт, действующее под подошвой фунда-
мента, кПа;
– расчетное сопротивление подстилающего грунта, кПа, определя-
емое по формуле (28) для глубины расположения кровли проверяемого
слоя;
– коэффициент прочности по назначению сооружения -
Значение коэффициента К
, (8)
= 1,4.
Таблица 25
34
Значение коэффициента α принимают по таблице в зависимости
от отношения для круглого в плане и от отношения
прямоугольного в плане фундамента.
Проверку несущей способности подстилающего слоя грунта под
фундаментом из свай или из опускного колодца следует производить,
как под условным фундаментом размерами, принимаемыми по рис. 1 и
2 для проверки несущей способности фундамента из свай или опускного
колодца как условного фундамента мелкого заложения.
и а/b для
Рис. 2. Схема к проверке несущей способности фундамента
из опускного колодца, как условного фундамента мелкого заложения:
а) - фундамент без уступов; б) - фундамент с уступами
Определение дополнительного давления на основания устоя от веса
примыкающей понижающей части подошвы насыпи.
Дополнительное давление на грунт основания
под задней гра-
нью устоя (в уровне подошвы фундамента) от веса к подходам насыпи
(рис. 3) определяют по формуле
. (36)
Для обсыпного устоя дополнительное давление на грунты основа-
ния под передней гранью устоя от веса конуса насыпи
, кПа, опреде-
ляется по формуле
. (37)
35
Давления Р1 и Р2 определяют суммированием по соответствующим граням фундамента давления от расчетных нагрузок с добавлением
и
.
Рис. 3. Схема для определения дополнительных напряжений
от веса подходной насыпи на грунты основания обсыпного устоя:
1 – передняя грань; 2 – задняя грань
В формулах (36) и (37):
γ – расчетный удельный вес насыпного грунта, допускается принимать γ = 17,7 кН/м3;
–высота насыпи, м;
– высота конуса под передней гранью фундамента, м;
– коэффициенты, принимаемые соответственно по табл. 26
и 27.
Относительный эксцентриситет равнодействующей нагрузок в
уровне подошвы фундамента мелкого заложения определяют по формуле
, , , (38)
где а – длина подошвы фундамента, м;
36
Глубина за-
ложения фун-
дамента d, м
Высота
насыпи h1,
м
Для задней
грани
Для передней грани устоя при
длине подошвы фундамента а, м
До 5
10
15
5
10
20
30
0,45
0,50
0,50
0,10
0,10
-
0
0,05
0,06
0
0
0
10
10
20
30
0,40
0,45
0,50
0,20
0,25
-
0,05
0,10
0,10
0
0,05
0,05
15
10
20
30
0,35
0,40
0,45
0,20
0,25
-
0,10
0,15
0,15
0,05
0,10
0,10
20
10
20
30
0,30
0,35
0,40
0,20
0,30
-
0,15
0,20
0,20
0,10
0,15
0,15
25
10
20
30
0,25
0,30
0,35
0,20
0,30
-
0,20
0,20
0,20
0,15
0,20
0,20
30
10
20
30
0,20
0,25
0,30
0,20
0,30
-
0,20
0,25
0,25
0,15
0,20
0,20
у – расстояние от главной центральной оси фундамента до более
нагруженного ребра, м;
M – момент сил, действующих относительно главной центральной
оси подошвы фундамента, кН∙м;
N – равнодействующая вертикальных сил, кН;
W – момент сопротивления подошвы фундамента для менее напря-
женного ребра, м2;
А – площадь подошвы фундамента, м2.
Таблица 26
Значение коэффициента
37
Глубина заложения
фундамента d, м
при высоте конуса h2, м
10
20
30
5
10
15
20
25
30
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
Примечания. 1. Для промежуточных значений d, h и a коэффициенты α1
принимают по интерполяции. 2. При расчете фундаментов глубокого заложения
α1 рассматривают как условный, ограниченный контуром в соответствии с ри-
сунками.
Таблица 27
Значение коэффициента
Примечание: для промежуточных значений d и h
нимают по интерполяции.
коэффициент
2
при-
3. Расчет фундаментов мелкого заложения
Основные размеры фундаментов мелкого заложения (глубина и
размер подошвы) определяют из расчета оснований, который включает
подсчет нагрузок на фундамент, оценку инженерно-геологических и
гидрогеологических условий площадки строительства опоры; определение расчетных значений характеристик грунтов; выбор глубины заложения фундамента; назначение предварительных размеров подошвы по
конструктивным соображениям или исходя из условия, чтобы среднее
давление на основание P не превышало величины, определяемой по
формуле (39).
где P и P
вы фундамента на основание, кПа; расчетное сопротивление нескальных или скальных грунтов осевому сжатию, кПа;
ент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4;
– коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0 – при
– соответственно среднее и максимальное давление подош-
max
и
, (39)
– коэффици-
38
определении несущей способности нескальных оснований в случае действия временной вертикальной нагрузки, давления грунта от подвижного состава и горизонтальной поперечной нагрузки от центробежной силы; 1,2 – при определении несущей способности скальных оснований в
случаях действия (кроме указанных выше временных нагрузок) одной
или несколько других временных нагрузок; по величине P и P
наличии слабого подстилающего слоя проверки по формуле (40 ): расчет
устойчивости на опрокидывание, против глубокого и плоского сдвига.
, (40)
где – среднее (по слоям) значение расчетного удельного веса грунта,
расположенного над кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта
=19,62 кН/м
ния от расчетной поверхности грунта, м;
3
; d – заглубление подошвы фундамента мелкого заложе-
– расстояние от подошвы
фундамента до поверхности проверяемого подстилающего слоя грунта,
м; – коэффициент, принимаемый по прил. табл. 1 СНиП 2.02.01-83;
– среднее давление на грунт, действующее под подошвой условного
фундамента, кПа; R – расчетное сопротивление подстилающего слоя
грунта, кПа, определяемое по формуле (41) для глубины расположения
кровли проверяемого слоя;
– коэффициент надежности по назначе-
нию сооружения, принимаемый равным 1,4.
max
; при
где
– условное сопротивление грунтов, кПа, принимаемое по табл.
, (41)
28-30; – ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамен-
та, м; К1К2 – коэффициенты, м-1, принимаемые по табл. 31; среднее по
слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше
подошвы фундамента, вычисляют по формуле без учета взвешивающего
действия воды (допускается принимать =19,62 кН/м
где
– расчетный удельный вес грунта i–го слоя, кН/м
, (42)
3
):
3
;
– толщина i–
го слоя, м; знак Σ означает суммирование по всем слоям, расположенным выше подошвы фундамента (в пределах высоты h).
39
Песчаные грунты и их влаж-
ность
,
кПа
Песчаные грунты и их влаж-
ность
,
кПа
Гравелистые и крупные независимо от их влажности
Средней плотности:
маловлажные
влажные и насыщенные водой
343
294
245
Мелкие:
маловлажные
влажные и насыщенные водой
Пылеватые:
маловлажные
влажные насыщенные водой
196
147
196
147
98
Грунт
Коэффи-
циент
пористо-
сти
, кПа, в зависимости от показателя
текучести
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Супесь
( )
0,5
0,7
343
294
294
245
245
196
196
147
147
98
98 - -
-
Суглинок
( )
0,5
0,7
1,0
392
343
294
343
294
245
294
245
196
245
196
147
196
147
98
147
98
-
98
-
-
Глина
( )
0,5
0,6
0,8
1,0
588
490
392
294
441
343
294
245
343
294
245
196
294
245
196
147
245
196
147
98
196
147
98
-
147
98
-
-
Таблица 28
Условные сопротивления песчаных грунтов средней плотности
в основаниях
Примечание: Для плотных песков значение
100%, если их плотность определяется статическим зондированием, и на 60%
если их плотность, определена по результатам лабораторных испытаний грунтов.
Условное сопротивление пылевато-глинистых (непросадочных)
грунтов основания
следует увеличивать на
Таблица 29
Примечание. 1. Для промежуточных значений и е
интерполяции.
2. При значениях числа пластичности
мать среднее значение
определяется по
от 5-10 до 15-20 следует прини-
соответственно для супесей, суглинков и глин.
40
Грунт
, кПа
Галечниковый (щебеночный) из обломочных пород:
Кристаллических
Осадочных
1470
980
Гравийный (дресвяный) обломочных пород:
Кристаллических
Осадочных
785
490
Грунт
Коэффициенты
К1m
-1
К
2
Гравий, галька, песок гравелистый крупный и средней
крупности
Песок мелкий
То же пылеватый, супесь
0,1
0,08
0,06
3,0
2,5
2,0
Суглинок и глина твердые и полутвердые
То же тугопластичные и мягкопластичные
0,04
0,02
2,0
1,5
Таблица 30
Условные сопротивления крупнообломочных грунтов в основаниях
Примечание. Условные сопротивления
грунтов с песчаным заполнителем. Если в крупнообломочном грунте содержит-
ся свыше 40% глинистого заполнителя, то значения
нимают по табл.1 в зависимости от ,
и е заполнителя.
даны для крупнообломочных
для такого грунта при-
Таблица 31
Значения коэффициентов К для определения условного
сопротивления
Условные сопротивления для твердых супесей, суглинков и глин
где
– предел прочности на одноосное сжатие образца глинистого
(43)
грунта природной влажности, кПа; для супесей – не более 981, для суглинков – 1962, для глин – 2943.
Расчетное сопротивление осевому сжатию оснований из невывет-
ренных скальных (пород) грунтов
, (44)
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]