4.2.1 Расчет опоры эстакады как свайного фундамента временной опоры по предельным состояниям:

1. Первой группы (по прочности материала свай и свайных ростверков и по несущей способности грунта основания свай);

2. Второй группы (по осадкам оснований от действия вертикальных нагрузок).

Пролетные строения эстакады уложены на свайные опоры из металлических труб d=530х8 мм и пакета Л-11, выполняющего роль ростверка, длинна металлических свай 30,1м, трубы погруженны в грунт на глубину 20м.

Так как в фундаменте временной опоры только вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как шарнирно закрепленные в вышерасположенной конструкции и жестко заделанные в грунте, то продольное усилие Ni и наибольший изгибающий момент Мi в свае допускается определять по формулам:

,

Рисунок 9- расчетная схема временной опоры эстакады.

где Pz, Нх, М0 – вертикальная и горизонтальная составляющие внешней нагрузки на свайный фундамент и ее момент относительно точки О, находящейся в уровне низа ростверка;

n – общее число свай в фундаменте;

хi – координата i-й сваи, для которой определяется усилие Ni;

l0 – длина сваи над расчетной поверхностью грунта;

hм – глубина, м, расположения жесткой заделки свай, определяемая по формуле при , ,

где h – глубина погружения сваи, м, считая от расчетной поверхности грунта;

коэффициент, принимаемый 6, зависящий от материала сваи и грунта;

d – толщина сваи.

При погружении металлической сваи d=0,530м в песок пылеватый, средней плотности

,

В формуле, Nпр – расчетная несущая способность сваи, которая определяется по формуле:

,

где - площадь опирания сваи, м²;

- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м²);

- периметр поперечного сечения сваи;

, - коэффициенты условий работы грунта по боковой поверхности и под нижним концом сваи, принимаемые равными 1;

- коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4;

- число слоев грунта, прорезаемого сваей;

- толщина прорезаемого слоя;

- предельное сопротивление сил трения i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по таблице.

Площадь поперечного сечения трубы:

А=Пd²/4=3,14*0,53²/4=0,221м²;

Проверка выполнена. Полная длина свай принята равной 25,0 м.

В рамках дипломного проекта, расчет фундамента по осадкам оснований от действия вертикальных нагрузок не выполняем, т.к. опора является временной, предназначенная только на период продольной передвижки (поворота) пролетного строения.

4.3 Физико-механические свойства грунтов.

ИГЭ – 2б (p IIII-IV). Супесь легкая, коричнево-серая, текучая; 36 a;

ИГЭ - 4 (p IIII-IV). Суглинок легкий, коричнево-серый, твердый, просадочный; 35 в;

ИГЭ - 4а (p IIII-IV). Суглинок легкий, темно-серый, туго- и мягкопластичный; 35 a;

ИГЭ - 4б (p IIII-IV). Суглинок легкий, темно-серый, текучепластичный и текучий; 35a;

ИГЭ - 8б (p IIII-IV). Песок пылеватый, коричневый, насыщенный водой, с прослоями суглинка тугопластичного, плотный; 29 а;

Рисунок 10- схема залегания грунтов.

Таблица 9. Физико-механические свойства грунтов