Расчет свайного варианта фундамента

Оглавление

Введение. 2

1. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. 3

2. Расчет фундамента мелкого заложения. 5

3. Расчет свайного варианта фундамента. 11

4. Расчет стоимости. 15

Заключение. 17

Список использованных источников. 20

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1
1.019.00.00.ПЗ  
Разработал
 Липунов Ф.Е.
   
 
Руководитель  
Слободчикова Н.А.  
Консультант     
Слободчикова Н.А.  
 
 
    Содержание
Лит.
Листов
 
 



Введение

В курсовом проекте необходимо рассчитать фундамент промежуточной опоры моста. В состав проекта входит оценка инженерно-геологических условий, расчет двух вариантов фундамента: мелкого заложения и свайного. Ориентировочное технико-экономическое сравнение вариантов фундамента. При расчете используется справочная литература: СНиП 2.02.01-83. СНиП 2.02.03-85

 

Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

№ грунта Наименование грунта Плотность грунта, г/см³ плотность частиц грунта, г/см³ Влажность в % Коэффициент сжимаемости, МПа Коэффициент фильтрации, см/с Угол внутреннего трения, Град Сцепление, КПа Влажность на границе текучести % Влажность на границе раскатывания % Модуль деформации МПа
28 Песок мелкий 1,90 2,65 20 0,004 6,8*10-3 32 - - - 30
15 Суглинок 1,8 2,66 30 0,0028 1,0*10-6 14 10 37 24 11

1. Песок крупный 28 (первый слой)

1.1 Плотность сухого грунта

 

1.2 Пористость грунта

 

 

1.3 Коэффициент пористости

 

По ГОСТУ 25100-2011 табл. Б2 - Песок мелкий средней плотности

 

1.4 степень влажности

 

По ГОСТУ 25100-2011 табл. Б11 определяем степень водонасыщения – песок насыщен водой.

 

1.5 Удельный вес 

Заключение: таким образом рассматриваемый грунт – песок мелкий, средней плотности, насыщенный водой. Расчетное сопротивление по СНиП 2.02.01-83 прил.3 табл.2 Ro =200 кПа.

 

 

2. Суглинок 15(второй слой)

2.1 Плотность сухого грунта

 

2.2 Пористость грунта

2.3 Коэффициент пористости

2.4 Число пластичности

По ГОСТ 25.100-2011 прил. Б17 вид глинистого грунта – Суглинок тяжелый песчанистый  

2.5 Показатель текучести и пластичности

по ГОСТ 25.100-2011 прил. Б 19 Суглинок – тугоплатичный IL (0,25 – 0,5)

2.6 Удельный вес  

 

Заключение: Таким образом рассматриваемый грунт – Суглинок тяжелый песчанистый с коэффициентом пористости 0,919 и с расчетным сопротивлением R0=218,83 кПа, согласно СНиП 2.02.01-83 прил. 3, табл. 3. 


Расчет фундамента мелкого заложения

1.1.1

ГМВ
0.8
Геологический разрез

Песок мелкий
Суглинок
ГМР
-1.0
-4.6
0,0

 

1.1.2 Параметры опоры моста

l0=11,0 м; b0=2,0 м; с=0,2 м.

С – ширина обреза фундамента опор мостов мелкого заложения (0,2 -0,5 м) С – компенсирует возможность неточности разбивки и возведения фундамента.

 Действующие нагрузки

                       

Минимальные размеры фундамента

Глубина заложения фундамента

По СНиП 2.02.01-83 пункт 12.5 [2], если возможен размыв грунта дна водотока, фундаменты опор мостов должны быть заглублены не менее чем на 2.5 м от наинизшей отметки дна водотока в месте расположения опоры после его общего и местного размыва расчетным паводком. Нразм = 1.0м. Верхний обрез фундамента для русловых опор принимается, как правило, 0.5 м ниже ГМВ.

2.1.3 Глубина заложения фундамента

 

Отметка обреза фундамента

0.8
 

Песок мелкий
Суглинок
-4.6
-3.5
-1.0
0.0

2.1.4

N0II=11700кН
Предварительные размеры подошвы фундамента

QпродII=390кН
0.0
M0II=1220кНм

 

 

2.1.5      Предварительные размеры подошвы фундамента

Согласно СНиП 2.02.01-83 расчетное сопротивление грунта определяется по формуле 7 пункт 2.41.

 

Удельный вес, учитывающий взвешивающие действия воды:

Удельный вес песка мелкого:

Размеры подошвы фундамента при R=735,49 КПа

Принимаем размеры:

2.1.6 Конструирование фундамента

5.2
3.5
2.4

 

Объем фундамента 

Вес фундамента

Расчет нагрузки по обрезу фундамента:

GгрII=(l*b*hф-Vф)*γ=

2.1.7 Среднее давление по подошве фундамента

2.1.8 Краевые напряжения под подошвой фундамента

где e – эксцентриситет равнодействующей относительно центра тяжести

N11 – суммарная расчетная нагрузка при расчете по деформациям.

= N011+Gф11+Gгр11= =15431,58

* =1220+390*3,8=2702

 

Все условия соблюдаются.

 

    2.1.9 Расчет осадки фундамента мелкого заложения.

Расчет оснований по деформации производится исходя из условия S<Su, где S – величина деформации основания, определяемая расчетом;

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения.

Среднее давление под подошвой фундамента

P11=209 кПа

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

кПа

Дополнительное давление в плоскости подошвы фундамента

P0zp0=P11zq0=209-50,02=158,98 кПа

Строим эпюру дополнительного давления σzp по глубине толщи основания для чего основание ниже подошвы разбивается на элементарные слои hi/

hi≤0.4*b=0.4*5,2=2,08 м. Принимаем hi=0.5 м, для того чтобы эпюра была более подробной.

Строится эпюра напряжений от собственного веса грунта по глубине толщи основания, где удельный вес грунта следует определять с учетом взвешивающего воздействия воды, а напряжения в водопроницаемых слоях определяется с учетом вышележащего слоя воды.

σzpi=α*P0≤0.2*σzqi –нижняя граница сжимаемой толщи.

, где

β – безразмерный коэффициент (0.8);

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща;

σzpi – среднее значение напряжения в i-том слое грунта;

hi – толщина слоя;

Ei – модуль деформации слоя.

S=∑S<0.2 м.

0.8

Суглинок
Песок мелкий
0.0
-1.0
-4.6

 

Пласт грунта hi z тау альфа σzqi σzq ср σ p σ p ср E Si  

песок

1 0,5 0,0 0,000 1,000      
  0,5 0,5 0,192          
2 0,5 1,0 0,385              

Суглинок

 

 

2` 0,5 1,0            
3 0,5 1,5            
4 0,5 2,0            
5 0,5 2,5            
6 0,5 3,0            
7 0,5 3,5            
8 0,5 4,0            
9 0,5 4,5            
10 0,5 5,0            
11 0,5 5,5            
12 0,5 6,0            
13 0,5 6,5            
14 0,5 7,0            
15 0,5 7,5            
16 0,5 8,0            
17 0,5 8,5            
18 0,5 9,0            
19 0,5 9,5            
20 0,5 10,0            
21 0,5 10,5            
22 0,5 11,0            
23 0,5 11,5            
24 0,5 12,0            
25 0,5 12,5            
26 0,5 13,0            
27 0,5 13,5              
28 0,5 14,0              
29 0,5 14,5              
30 0,5 15,0              
31 0,5 15,5              
32 0,5 16,0              
33 0,5 16,5              
34 0,5 17,0              
35 0,5 17,5              
36 0,5 18,0              
37 0,5 18,5              
38 0,5 19,0              
39 0,5 19,5              
40 0,5 20,0              
41 0,5 20,5              
                     

 

Соотношение сторон

Находим осадку

 

Расчет свайного варианта фундамента

3.1 Действующие нагрузки на обрезах ростверка

N01f* N011=1.2*11700=14040 кН

M01f* M011=1.2*1220=1464кН*м

Q01f* Q011=1.2*390=468 кН

3.2

ГМВ
0,3
0,8
Геологический разрез

ГМР
Суглинок
Песок мелкий
-12,4
-4,6
0,0

 

Отметка обреза ростверка = ГМВ-0,5(м)=0,8-0,5=0,3 (м)

Свая заделывается в ростверк на величину = 2-ум сторонам сваи = 2*0,3=0,6(м)

Длина сваи L=12 м. Сечение 30*30 см.

3.3 Несущая способность сваи

Несущая способность сваи, согласно СНиП 2.02.03-85 п. 2.41 определяется по формуле

R-расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (принимается по табл.1 СНиП 2.02.03-85)

R=3296 кПа;

А- 0,3*0,3=0,09 (м) площадь операния сваи на грунт

для забивных свай;

 наружный диаметр поперечного сечения сваи ;

hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

ɣсR, ɣcf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта.

Таблица 

N

h

z

f

1

2

2,2

31

2

1,7

4,05

38,1

3

2

5,9

41,8

4

2

7,9

43,9

5

2

9,9

45,9

6

1,7

11,75

47,75

Несущая способность сваи:

Fd=1(1*3296*0.09+1.2*1(2*31+1,7*38,1+2*41,8+2*43,9+2*45,9+1,7*47,75)

Усилие в сваи:

=1,3 коэф надежности по 3.10 СНиП 2.02.01-83

3.4 Ориентировочный вес ростверка можно определить из следующих выражений:

давление под подошвой ростверка:

 

3.5 Размеры ростверка

3.6 Вес ростверка

3.7 Количество свай в ростверке

 

3.8 Расположение свай в ростверке

3.9 Нагрузка на крайнюю сваю в крайнем ряду

                          Nmax≤Fdн

                                    595,28≤640,78

3.10 Расчет осадки свайного фундамента

S≤Su, Su=8см

S – совместная деформация свай, свайного фундамента и сооружения (определяется расчетом).

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения (=8см)

 φIImt – усредненное расчетное значение угла внутреннего трения

 

3.11 Площадь условного массивного фундамента

Площадь условно массивного фундамента

3.12 Вес условно массивного свайного фундамента

Вес ростверка (за вычетом грунта и воды кот он вытеснил)

=2,3*10,4*1,8*14= 602,78

3.13 Среднее давление под подошвой условного фундамента

 < R =725,23

3.14 Дополнительное давление под подошвой свайного фундамента

3.15 Напряжение от собственного веса грунта на глубине заложения свайного фундамента:

Соотношение сторон

Пласт грунта hi z тау альфа сигма zqi сигма zq ср сигма p сигма p ср E Si  

суглинок

1

2

0 0,000 1 296,31

316,51

273,59

252,38

13000

0,0155

59,262
2 1,739 0,900 336,71 231,17 67,342
2 1,7 3,7 3,217 0,815 336,71 336,71 209,34 220,25 0,0126 67,342
3 2 5,7 4,957 0,689 371,05 353,88 176,97 193,15 0,0136 74,21
4 2 7,7 6,696 0,513 411,45 391,25 131,77 154,37 0,0134 82,29
5 2 9,7 8,435 0,456 451,85 431,65 117,12 124,45 0,0131 90,37
6 1,7 11,4 9,913 0,31 492,25 472,05 79,6244 98,37 0,0103 98,45
                    0,0785  

 

<0.08м

Расчет стоимости

Фундамент мелкого заложения

Земельные работы

Объем земляных работ

Vз.р=L*b*hф=13,2*5,1*4,3=289,476  м3

Аз.р=Vз.р=289,476*58руб=16790 руб

Стоимость укрепления стен котлованов

Аст=Sстен котла

Sстен=2h*L+2h*b=2*4,3*13,2+2*4,3*5,1=157,38 м3

Аст=Ssm*c=157,38 м3*31,6 руб =4974 руб

6.1.3. Устройство ж/б фундамента

Аж/б ф-та=Vф.с.*с=147,05*2050=301453 руб

6.1.4 Итог

А(итого)=16790+4974+301453=323217 руб

 

Свайные фундаменты

Земельные работы

Аз.р=h*Sростверка*с =(23,92)*1,2*58=1665 руб

Sрост=2,3*10,4=23,92 м2

Забивка свай

Азаб. свай=Vсв*nсвай*с=(12,25*0,3*0,3)*28*4680=144472 руб

Устройство ростверка

Арост=Vрост*с=43,056*2050=88265 руб

Итого по свайному фундаменту

А(итого)=1665+144472+88265=234402 руб

 

Вывод: выгоднее устраивать фундаменты мелкого заложения.

 

Заключение

 В курсовом проекте были рассчитаны 2 варианта фундамента:

• фундамент мелкого заложения стоимостью 32327 рублей.

• свайный фундамент стоимостью 234402 рублей.

Фундамент мелкого заложения является наиболее экономичным вариантом, поэтому рекомендуется устроить его.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 341; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ