III. Проектирование фундамента мелкого заложения.

3.1. Определение отметки обреза плоскости фундамента.

В данном курсовом проекте задан русловой вариант фундамента.

При возможности размыва грунта в русле реки отметка плоскости обреза фундамента назначается ниже ГМВ не менее 0,5м.

3.2. Определение размеров обреза фундамента.

Размеры обреза фундамента назначаются больше размеров опоры в нижнем сечении на величину, равную двум технологическим свесам (С = 0,3 м).

Ширина основания опоры bo = 2.6 м , длина l = 9.6 м.

м;

м.

3.3. Определение глубины заложения фундамента.

Глубина заложения фундаментов мостовых опор назначается не менее 2,5м ниже уровня возможного размыва дна в русле реки:

d= h_p + 2.5 м., где

h_p – глубина размыва; h_p=0,8м (по заданию)

d= 0,8 + 2.5=3,3м

Глубина заложения мостовых опор назначается от 3 до 6 м. По конструктивным соображениям принимаем 5,4 м.

h_ф=d+(ГМВ-0,5)=5,4+1,4=6,8м

3.4. Определяем предварительные размеры подошвы фундамента.

Предварительно площадь подошвы фундамента может быть определена по формуле

A = ; где

N – расчётная вертикальная нагрузка на обрез фундамента,

η- коэффициент, учитывающий влияние момента внешних сил = 1,1-1,2; Ro - условное сопротивление грунта, на котором установлен фундамент;

hф – высота фундамента;

γ_ср = средняя объёмная масса грунто-бетона, принимается равной 2 тс/м³ (20 кН/м³);

A = = 64,3 м².

Принимаем предварительно b = 5,2 м, l = 12,2 м, А = 63,4м².

Предварительно ширину подошвы прямоугольного фундамента находят подбором или из выражения

, где

- коэффициент отношения длины подошвы прямоугольного фундамента к ширине

Определяем расчётное сопротивление грунтов основания (СНиП 2.02.01-83, формула 7). Фундамент без подвала:

По таблице 3 и 4 СНиП 2.02.01-83 находим:

= 1.4 и = 1.4;

и - удельный вес грунта с учётом взвешивающего действия воды;

При

Уточняем размеры подошвы фундамента:

A = = 14,6 м².

Определяем максимальные размеры подошвы фундамента:

max м.

max м.

max м²

По конструктивным соображениям принимаем b = 5.2 м, l = 12.2 м и при h_ф = 6,8 м проектируем фундамент из 3 блоков(рис.1). Высота блоков назначается 0.7 – 2.5 м, ширина уступов 0.4 – 0.7. Принимаем высоту блока 2,2; 2,2 и 2,4 м, а ширину уступов 0,5 м.

Определяем вес фундамента:

где

- удельный вес бетона ( = 14 кН/м³) с учетом взвешивающего действия воды;

- объём блоков фундамента, м³,

Определяем вес грунта на уступах фундамента:

где

- объём котлована, м³

- объём фундамента в котловане, м³

- удельный вес глины с учётом взвешивающего действия воды.

.

Рис.1. Фундамент мелкого заложения

Определяем суммарную вертикальную нагрузку на основание фундамента:

;

Определяем горизонтальную нагрузку относительно подошвы фундамента:

Где - сумма горизонтальных нагрузок по осям x и y.

3.5. Проверка давления в основании под подошвой фундамента.

П

σ_max

σ_min

σ_ср

роверка заключается в сравнении средних, максимальных и минимальных напряжений с расчётным сопротивлением грунта под подошвой фундамента.

Рис.2. Эпюра распределения напряжений в основании

Определяем напряжение под подошвой фундамента:

, где - коэффициент надёжности по назначению сооружения, принимаемый равным 1.4.

.

29,3 89.4

Краевые напряжения, возникающие в грунте по краям фундамента от нагрузок, не должны превышать несущей способности грунта:

, где

- коэффициент условий работы, принимается равным 1.2;

W – момент сопротивления подошвы фундамента, .

Вывод: условие прочности основания выполнено.