3.Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании.
3.1.Определение глубины заложения подошвы фундамента
Отметку обреза фундамента промежуточной опоры назначают:
В пределах водотока на 0,5 м ниже вод.
Отметка обреза фундамента 116,2-0,5 = 115,7м. Фундамент должен опираться на плотные грунты. В выбранный несущий слой грунта фундамент должен быть заглублен не менее, чем на 0,5м, с учетом возможности наклонного расположения слоев.
Нормативная глубина промерзания грунта, если она менее 2,5 м., определяется по формуле:
dƒп
= d0
;
где: Mt – коэффициент, численно равен сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе ( по заданию) Mt = 53;
d0 = глубина промерзания в см, зависящая от вида грунта: для глин и суглинков принимается 23 см;
dƒп =0,23*√53=1,67
dmin =1.67+0.25=1.92
Данная глубина заложения фундамента не прошла по проверке напряжений под подошвой фундамента.
Принимаем dп =6,5 м, что соответствует абсолютной отметке 109,7м
3.2. Определение площади подошвы и размеров уступов фундамента.
Размеры обреза фундамента в плане принимают больше размеров подфундаментной части опоры на величину с = 0,15+0,30м в каждую сторону для компенсации возможных отклонений положения и размеров фундамента при разбивке и производстве работ.
Аmin=(b0+2c)*(ℓ0+2c) b0 =2,6 , ℓ0 =9,8
Аmin =(2,6+2*0,30)*(9,8+2*0,30)=33,28м²
Аmax=( b0 +1,16 hф )( ℓ0 +1,16 hф )
где: hф – высота фундамента (расстояние от его обреза до его подошвы).
hф = 115.7-109.7=6м
Аmax =(2,6+1,16*6)(9,8+1,16*6)=160,22 м²
Требуемая площадь подошвы фундамента в первом приближении может быть определена по формуле:
А=η*NI/ R-1.1*γср* hф+γω*hω
где: NI = 1,1*(Р0+Рп)+γƒ *Рк, мН
NI – расчетная вертикальная сила по обрезу фундамента ( без учета веса фундамента и грунта на его уступах);
R – расчетное сопротивление грунта основания, МПа
R
=1,7
R0[1+K1(b-2)]+K2*γ*(d-3)
R0=0,15МПа – условное сопротивление грунта;
b=6м – ширина подошвы фундамента;
d=6м – глубина заложения фундамента, принимаемая от поверхности грунта ( на суходоле);
γ – осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленного без учета взвешивающего действия воды, мН/м3;
K
1
= 0,02-1
коэффициенты
принимаемые по таблице 3.3.
K2 = 1,5
γ = ∑γi * hi/ ∑ hi = 0,7*13+5,8*21+0,5*19,8/0,7+5,8+0,8=20,11кн/м³
R = 1,7 (0,15[1+0,02(6-2)]+1,5*20,11(6,5-3)*0,001) = 0,454 МПа
γср =20кН/м3- средний удельный вес кладки фундамента и грунта на его ступах ;
γср = 0,02 мН/м3;
γƒ – коэффициент надежности временной подвижной нагрузки;
γƒ= 1,13.
η = 1,2 – коэффициент, учитывающий действия момента;
γω= 10 кН/м3 – удельный вес воды;
γω= 0,01 мН/м3
hω – расстояние от уровня подземных вод до подошвы фундамента;
NI =1,1*(5,50+1,49)+1,13*6,60=15,14 , мH
А=1,2*15,14/(0,429-1,1*0,02*6+0)=61,17м²
т.к. .Аmin <A<Аmax . Необходимо развитие пощади до требуемой А за счет уширения вдоль оси моста либо вдоль и поперек оси моста.
Увеличим размеры фундамента тогда bфунд = 6м lфунд = 10,4м с уступов