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 R_o =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 I_L (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. Н_разм = 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:

G_грII=(l*b*h_ф-V_ф)*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+G_ф11+G_гр11= =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<S_u, где S – величина деформации основания, определяемая расчетом;

S_u – 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

P₀=σ_zp0=P₁₁-σ_zq0=209-50,02=158,98 кПа

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

h_i≤0.4*b=0.4*5,2=2,08 м. Принимаем h_i=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.

σ_zpi=α*P₀≤0.2*σ_zqi –нижняя граница сжимаемой толщи.

, где

β – безразмерный коэффициент (0.8);

n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща;

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

h_i – толщина слоя;

E_i – 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

N₀₁=γ_f* N₀₁₁=1.2*11700=14040 кН

M₀₁=γ_f* M₀₁₁=1.2*1220=1464кН*м

Q₀₁=γ_f* 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 ;

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

ɣ_сR, ɣ_cf – 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

                          N_max≤F_d/ɣ_н

                                    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)

 φ_IImt – 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*h_ф=13,2*5,1*4,3=289,476  м³

А_з.р=Vз.р=289,476*58руб=16790 руб

Стоимость укрепления стен котлованов

Аст=S_{стен котла}*с

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

А_ст=S_sm*c=157,38 м³*31,6 руб =4974 руб

6.1.3. Устройство ж/б фундамента

А_{ж/б ф-та}=V_ф.с.*с=147,05*2050=301453 руб

6.1.4 Итог

А_(итого)=16790+4974+301453=323217 руб

 

Свайные фундаменты

Земельные работы

А_з.р=h*S_{ростверка}*с =(23,92)*1,2*58=1665 руб

S_рост=2,3*10,4=23,92 м²

Забивка свай

А_{заб. свай}=V_св*n_свай*с=(12,25*0,3*0,3)*28*4680=144472 руб

Устройство ростверка

А_рост=V_рост*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: 965; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!