Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет оснований и фундаментов. Учебное пособие
.pdf
41
Расположение
и размер листов
Для промежуточных
опор при действии
Для устоев
при действии
только
постоян-
ных нагру-
зок
постоян-
ных и вре-
менных
нагрузок в
наиболее
невыгод-
ном соче-
тании
только
постоян-
ных нагру-
зок
постоян-
ных и вре-
менных
нагрузок в
наиболее
невыгод-
ном соче-
тании
На железных дорогах
общей сети и промышленных предприятий,
на обособленных
путях метрополитена.
На автомобильных
дорогах (включая
дороги промышленных предприятий и
внутрихозяйственные), на улицах и
дорогах городов и
сельских населенных
пунктов
Большие и средние
малые
0,1
0,1
-
-
1,0
1,0
-
-
0,5
0,8
-
-
0,6
-
1,0
1,2
где
– предел прочности на одноосное сжатие образцов скального
грунта, кПа;
равным 1,4.
Для оснований из нескальных грунтов, рассчитываемых без учета
заделки в грунт, положение равнодействующей нагрузок (по отношению к центру тяжести площади подошвы фундаментов), характеризуемое относительным эксцентриситетом, должно быть ограничено значениями, указанными в табл. 32.
– коэффициент надежности по грунту, принимаемый
Таблица 32
Наибольшие относительные эксцентриситеты
42
Эксцентриситет и радиус ядра сечения фундамента , м (у его
подошвы), определяют по формулам
и
где – момент сил, действующих относительно главной центральной
оси подошвы фундамента, кН·м; – равнодействующая вертикальных
сил, кН; W – момент сопротивления подошвы фундамента для менее
напряжённого ребра, м3; А – площадь подошвы фундамента, м2.
Проверку положения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундаментов устоев при высоте подходной насыпи свыше 12 м
производят с учетом вертикального давления от веса примыкающей
части насыпи. В этом случае относительный эксцентриситет в сторону
пролета должен составлять не более 20% значений, указанных в табл.
32.
Если относительный эксцентриситет более единицы, максимальное давление подошвы фундамента на основание определяют, исходя из
треугольной формы эпюры, построенной в пределах сжимаемой части
основания.
Определение размеров фундаментов
Размеры внецентренно нагруженных фундаментов определяют из
условий, предусмотренных формулой (39).
Максимальное и минимальное давление под краем фундамента
при действии момента сил относительно одной из главных осей инерции подошвы определяют по формуле:
, (45)
, (46)
где – суммарная вертикальная нагрузка на фундамент, кН; А – пло-
щадь подошвы фундамента, м
2
;
– момент сил относительно центра
подошвы фундамента, кН·м; – расстояние от главной оси инерции,
перпендикулярной плоскости действия момента сил, до наиболее уда-
лённой точки фундамента, м;
– момент инерции площади подошвы
фундамента относительно той же оси, м4.
43
N l0=0
P
N l0<a/b
Pmin
N l0=a/b
Pmin=0
N l0>a/b
Pmax
a0
a
Для прямоугольных фундаментов формула (45) приводится к виду:
где Wx – момент сопротивления подошвы, м
тет равнодействующей вертикальной нагрузки относительно центра
подошвы фундамента, м; l – размер подошвы фундамента в направлении действия момента, м.
, (47)
3
; – эксцентриси-
Рис. Эпюры давления под подошвой фундамента
Значения наибольшего относительного эксцентриситета приведены в табл. 32.
Форма эпюры контактных давлений под подошвой фундамента
зависит от относительного эксцентриситета (рис.). Для прямоугольных
44
фундаментов при
соотношение краевых давлений
нулевой ординатой у менее загруженной грани подошвы, при
треугольная с нулевой ординатой в пределах подошвы, т.е. при этом
происходит частичный отрыв подошвы.
форма эпюры трапецеидальная (если
), при
– треугольная с
),
–
При
максимальное краевое напряжение P
, МПа, опреде-
max
ляют по формуле:
, (48)
где b – ширина подошвы фундамента; a0 – длина отрыва подошвы, м.
Зона отрыва подошвы а0 = а/2 – l0, а при l0 = а/4 а0=а/4.
Заглубление фундамента мелкого заложения следует принимать:
а) для промежуточных опор мостов – от поверхности грунта упора
на уровне срезки в пределах контура фундамента, а в русле рек от дна
водотока у опоры после понижения его уровня на глубину общего и
половину местного размыва грунта при расчетном расходе;
б) для обсыпных устоев – от естественной поверхности грунта с
увеличением на половину высоты конуса у передней грани фундамента
по оси моста.
Расчетные сопротивления, вычисленные по формуле (41) для глин
и суглинков в фундаментах опор мостов, расположенных в пределах
постоянных водотоков, следует повышать на величину, равную 14,7dw,
кПа, где dw – глубина воды, м, от наинизшего уровня межени до уровня,
принимаемого по пункту «а» для оснований нескальных грунтов.
Взвешивающее действие воды на грунты и части сооружения,
расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать в расчетах по несущей способности оснований и
устойчивости положения фундаментов, если фундаменты заложены в
песках, супесях и глинах. При заложении фундаментов в суглинках и
глинах взвешивающее действие воды требуется учитывать в случаях,
когда она создает более неблагоприятные условия. Уровень воды принимают невыгоднейшим – наименьшим или наивысшим.
45
4. О несущей способности одиночных свай
Определенное значение, в связи с развитием строительства сооружений на лессовых просадочных грунтах в сейсмических районах и
сооружений на слабых грунтах, с периодически действующей нагрузкой, приобретают вопросы определения несущей способности свай с
учетом динамического воздействия. Регионы сейсмичностью = 7-9
баллов с каждым годом расширяются в связи с изменением гидрогеологических условий и интенсивной разработкой полезных ископаемых на
глубоких горизонтах, что снижает внутрипластовое давление. В предлагаемых рекомендациях используются результаты исследований, выполненных в Туркменистане, Таджикистане, Ставропольском крае и Астраханской области.
1. Забивные сваи в просадочных грунтах
Как известно, целесообразно опирать свайные фундаменты на
практически непросадочные грунты, с обеспечением общей величины
деформации меньше предельной величины для данного вида сооружения, учитывая силы отрицательного трения и взаимодействие свай в
кусте.
Несущая способность
прямоугольной), работающей на сжимающую нагрузку, следует определять по СНиП 2.02.03-85.
, тс, висячей забивной сваи (квадратной,
(49)
где - коэффициент условий работы в грунте, принимается
- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, тс/м
= 1;
2
принимаемое по таблице 32;
- площадь опирания сваи на грунт, м
2
, принимаемая по площади
поперечного сечения сваи брутто, или по площади сваи – оболочки
нетто;
- наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
,
46
- расчетное сопротивление i-того слоя грунта основания на боко-
вой поверхности сваи, тс/м2, принимаемая по таблице 33;
- толщина i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковой по-
верхностью сваи, м;
- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи,
тс/м2, принимаемое по таблице 32;
, - коэффициенты условий работы грунта соответственно
под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта, принимаемое по таблице 34.
47
Глубина
забивки
сваи, м
Расчетное сопротивление под нижним концом забивных свай , тс/м
2
n = 43%
n = 45%
n = 47%
n = 49%
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
3
230
190
160
175
145
120
135
110
70
80
60
40 4 260
220
180
210
170
140
160
130
95
115
85
60 5 295
245
200
230
190
160
190
150
125
150
115
80 6 325
275
220
260
215
180
210
170
145
185
140
100 7 350
290
240
290
240
200
245
190
165
220
170
120
10
380
325
270
325
275
225
295
230
190
260
205
145
15
420
365
305
360
305
250
325
275
215
300
240
170
Расчетное сопротивление грунта R под нижним концом
забивных свай
Примечания: 1. Расчетные сопротивления и f для промежуточных значений пористости n, показателя текучести
глубины определяются интерполяцией между величинами, приведенными в таблицах 32 и 33;
2. При пористости n < 43% и f следует определять как для непросадочных грунтов по таблицам 32, 33 п. 4.2
СНиП 2.02.03-85;
3. Несущая способность свай в свайных фундаментах отличается от несущей способности одиночной сваи. В глини-
стых грунтах, мелких и пылеватых песках их несущая способность уменьшается.
Таблица 32
и
L
48
Средняя глуби-
на расположе-
ния слоя грун-
та, м
Расчетное сопротивление на боковую поверхность сваи
, тс/м2
n = 43%
n = 45%
n = 47%
n = 49%
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
L
≤0
L
=0,3
L
=0,6
3
2,2
1,65
1,10
1,90
1,35
0,90
1,60
1,10
0,70
1,20
0,80
0,50
4
2,35
1,75
1,20
2,00
1,45
1,00
1,70
1,20
0,80
1,35
0,95
0,60 5 2,55
1,90
1,30
2,15
1,60
1,10
1,85
1,35
0,90
1,45
1,05
0,70 6 2,75
2,05
1,40
2,35
1,70
1,20
1,92
1,45
1,00
1,60
1,15
0,80
7
2,95
2,15
1,50
2,55
1,85
1,30
2,15
1,60
1,10
1,75
1,30
0,90
10
3,25
2,35
1,70
2,90
2,10
1,50
2,50
1,80
1,30
2,10
1,40
1,10
15
3,60
2,60
1,95
3,30
2,45
1,80
2,90
2,10
1,60
2,50
1,55
1,35
Способы погружения забивных свай – оболочек, погружаемых без
выемки грунта и вида грунтов
Коэффициенты условий работы при расчете несущей способно-
сти свай
под нижним концом
на боковой поверхности
1. Погружение сплошных и полых с закрытым нижним концом свай
механическими паровоздушными и дизельными молотами.
1,0
1,0
2. Погружение забивной и вдавливанием в предварительно пробуренные лидерные скважины с заглублением концов свай не менее 1
м ниже забоя скважины при её диаметре
а) равном стороне квадратной сваи;
б) на 0,05 м менее стороны квадратной сваи;
в) на 0,15 м менее стороны квадратной сваи или диаметра сваи
круглого сечения.
1,0
1,0
1,0
0,5
0,6
1,0
Таблица 33
Расчетное сопротивление грунта
Значение коэффициентов условий работы грунта при расчете несущей способности свай
, кПа, по боковой поверхности забивных свай
Таблица 34
49
Как уже отмечалось выше, одиночные сваи передают нагрузку через острие и боковую поверхность. Вокруг сваи в грунтовом массиве
возникает напряженная зона (рис.).
При одной и той же пористости и глубине погружения, при степе-
ни влажности лессовых просадочных грунтов от L=0 до
тивление грунта по острию сваи и по боковой поверхности - и f, снижается в 1,41,8 раза. В связи с этим, очень важны обоснования прогнозирования гидрогеологических условий, локального замачивания.
=0,6, сопро-
L
Рис. Взаимодействие свай в кустах
50
Рис. Расчетные схемы передачи нагрузок свайными фундаментами
на основание
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]