Оценка несущей способности и сжимаемости грунтов основания. Определение нагрузок, действующих на фундамент. Обеспечение морозоустойчивости водопропускной трубы. Проверка прочности ширины подошвы подстилающего слоя. Назначение величины подъёма лотка.
Аннотация к работе
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия» (ФГБОУ ВПО СИБАДИ) Кафедра : «Инженерная геология, основания и фундаменты»В каждом варианте задано трехслойное основание. Мощность третьего слоя следует считать неограниченной. За нулевую отметку принята отметка лотка трубы по оси насыпи (рис.1). Варианты физических и механических характеристик грунтов слоев основания № варианта ИГЭ основания Разновидность грунта Плотность частиц грунта rs, т/м3 Природная влажность W Влажность на границе раскатывания WP Влажность на границе текучести WL Модуль деформации E, МПА Угол внутреннего трения JI, град Удельное сцепление СІ, КПАПо исходным физическим характеристикам грунтов основания (табл.2) рассчитываются их производные характеристики. Для глинистого грунта вычисляют: · коэффициент пористости · удельный вес частиц грунта, КН/м3, ; (4) · удельный вес грунта во взвешенном состоянии, КН/м3, (6) № ИГЭ Коэффициент пористости е Плотность грунта r, т/м3 Удельный вес грунта g, КН/м3 Удельный вес частиц грунта gs, КН/м3 Плотность грунта во взвешенном состоянии rв, т/м3 Удельный вес грунта во взвешенном состоянии gв, КН/м3 Число пластичности Jp Показатель текучести JL Разновидность грунтаПараметры выбранных типовых конструкций элементов трубы необходимо свести в табл.4. Номер лекального блока lлб, см bлб , см Объем 1м блока, Vлб м3 Номер цилиндрического звена lзв, см do, см dзв, см Объем 1м звена, V зв м3 Номер Лекального блока , см , СМОБЪЕМ 1 м БЛОКАНОМЕР оголовочного звена lог , см Dог см , СМОБЪЕМ 1м звена Исходя из заданной категории дороги, высоты насыпи и диаметра трубы, определяют минимальную длину средней части трубы по лотку ltpmin по формуле ltpmin=В 2m(Нн-d - )=8 2 1,5(4,55-1-0,12)=18,29 19 м где B - ширина земляного полотна, м, принимаемая по СНИП 2.05.02-85 [5] в зависимости от категории дороги (прил. m - коэффициент заложения откоса, назначаемый по СНИП 2.05.02-85 [5] (Нн - высота насыпи, м; d0 - отверстие трубы, м;Несущая способность грунтов основания оценивается послойно сверху вниз (рис.2). Для каждого i-го слоя грунта основания (нескального) определяют расчетное сопротивление осевому сжатию R согласно СНИП 2.05.03: Ri =1.7{Roi [1 k1 (bлб - 2)] k2g(di-3} (10)Согласно СНИП 2.05.03, параметры фундамента мелкого заложения устанавливаются расчетами по первой группе предельных состояний на основе сочетания расчетных (постоянных и временных) нагрузок. К постоянным нагрузкам относятся: давление от веса насыпи, собственный вес конструкции трубы и гидростатическое давление. 2.4.1 Определение расчетного вертикального давления на звенья трубы от постоянных нагрузок (веса насыпи) Нормативное вертикальное давление грунта от веса насыпи на звенья трубы определяют по формуле, КПА, pv=cvgнhн , (12) pv = 0,97*17,7*3,34 =57,34 КПА где hн - высота засыпки от верха дорожного покрытия до верха звена, м; gн - удельный вес грунта засыпки, КН/м3, принимаемый 17,7КН/м3; cv - коэффициент вертикального давления грунта, определяемый для железобетонных звеньев трубы по формуле S - коэффициент, принимаемый равным 1,0; тп-коэффициент нормативного бокового давления грунта для звеньев трубы, определяемый по формулеРасчетное вертикальное давление грунта от подвижного состава на звенья трубы вычисляют по формуле , (19) рр?? = 1* 1,288*29,34 = 37,8 КПА где gf =1,0 - коэффициент надежности по нагрузке; (1 m) - динамический коэффициент, который при нагрузке НК-80 определяется по формулеДостаточность ширины подошвы фундамента bлб определяют, исходя из обеспечения условия: , (23) р = 158,94/1,19 ? 257,78/1,4 р = 133,56 ? 184,13 КПА Условие выполняется. где р - давление под подошвой фундамента, КПА; Р - расчетная вертикальная нагрузка действующая на уровне обреза фундамента, КН; R - расчетное сопротивление грунта основания сжатию под подошвой фундамента, определенное по формуле (10); gn - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый для фундаментов труб равным 1,4. 91,23 ? 184,13 Условие выполняется. где p-давление на грунт, действующее под подошвой фундамента, КПА, см. формулу (23); g - среднее (по слоям) значение расчетного удельного веса грунта, расположенного над кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта (допускается принимать g=19,62 КН/м3);На осадку фундамента влияет толща грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определенной мощности hсж , которая подлежит определению. Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) находится на глубине, где дополнительные напряжения от сооружения sz составляют 20% от природного давления в основании sпр. Границы элементов необходимо совмещать с границами естественных слоев грунта и подушки, т.к. модули деформации грунтов (материалов) различны.
План
Оглавление
1. Варианты исходных данных для проектирования
2. Проектирование основания и фундамента
2.1Оценка грунтов основания
2.2 Конструирование трубы
2.3 Оценка несущей способности и сжимаемости грунтов основания
2.4 Определение нагрузок, действующих на основание фундамента трубы
2.4.1Определение расчетного вертикального давления на звенья трубы от постоянных нагрузок веса насыпи
2.4.2Определение вертикального давления на звенья трубы от подвижной нагрузки
2.5 Обеспечение морозоустойчивости водопропускной трубы
2.6 Проверка ширины подошвы фундамента по прочности основания и несущей способности подстилающего слоя
2.7 Расчет осадки фундамента
2.8 Назначение величины строительного подъема лотка трубы
3. Обобщение проектных данных
4. Технология строительства водопропускной железобетонной трубы