144827 (Расчет и конструирование фундамента под промежуточную опору моста)

1. Исходные данные

1.1 Исходные данные по нагрузкам

номер геологического разреза-1

глубина размыва грунта hp = 0.7 м

расчётный пролёт lр =33.0 м

высота опоры h0 = 6.4 м

вес опоры P0 = 4.30 MH

вес пролётных строений Pn =1.00мН

сила воздействия от временной вертикальной подвижной нагрузки Pk =4.80 мН

горизонтальная тормозная сила T = 0.48 мН

коэффициент надёжности временной подвижной нагрузки =1.141.2 исходные данные по грунтам

слой № 1:

глубина подошвы слоя от поверхности - 2,0 м мощность слоя-2,0 м

абсолютная отметка подошвы слоя-134,4 м уровень меженных вод -136,4 м наименование слоя – вода

удельный вес грунта = 10,0 кН/м3

слой № 2:

глубина подошвы слоя от поверхности - 4,8 м

мощность слоя-2,8 м

абсолютная отметка подошвы слоя-131,6 м

наименование грунта – глина мягкопластичная

удельный вес твёрдых частиц грунта -27,5 кН/м3

удельный вес грунта -19,5 кН/м3

природная влажность w - 0,29

граница текучести wL - 0,36

граница раскатывания - 0,18

удельное сцепление С- 38 кПа

угол внутреннего трения - 13 °

модуль деформации Е - 13 МПа

слой № 3:

глубина подошвы слоя от поверхности -16,1 м

мощность слоя-7,4 м

абсолютная отметка подошвы слоя—124,2 м

наименование грунта – глина тугопластичная

удельный вес твёрдых частиц грунта -27,4 кН/м3

удельный вес грунта -19,8 кН/м3

природная влажность w - 0,25

граница текучести wL - 0,39

граница раскатывания - 0,19

удельное сцепление C- 57 кПа

угол внутреннего трения - 18 °

модуль деформации E- 20 МПа

слой № 4:

наименование грунта — песок мелкий

удельный вес твёрдых частиц грунта - 25,8 кН/м3

удельный вес грунта -18,4 кН/м3

природная влажность w - 0,1

удельное сцепление C -4 кПа

угол внутреннего трения -36°

модуль деформации E - 37 МПа

2. Инженерно-геологические условия района строительства

2.1 Построение инженерно-геологического разреза

На основе данных о грунтах строим инженерно-геологический разрез. Вертикальный масштаб разреза принимается 1:100.

2.2 Определение наименования и состояния грунтов основания

Результаты физико-механических свойств грунтов каждого слоя основания приводятся в сводной таблице, где даны все необходимые для расчёта формулы. Сводная таблица физико-механических свойств грунта

Таблица 1

2.3 Определение расчётных показателей грунтов

Показатели состава и состояния грунтов непрерывно изменяются от точки к точке даже в пределах строго выделенного инженерно-геологического горизонта. Однако для выполнения расчётов оснований необходимо располагать некоторыми определёнными величинами, которые с необходимой достоверностью отражают физико-механические свойства грунтов. В связи с этим введено понятие о нормативных и расчётных величинах различных показателей грунтов.

Нормативные и расчётные значения показателей характеристик грунтов вычисляют на основе статистической обработки результатов непосредственных испытаний по стандартной методике (ГОСТ 20522-75).

Нормативное значение Xn данной характеристики определяется как среднеарифметическое значение частных непосредственных определений по формуле:

где X1 - частное значение определяемой характеристики; п - количество определений.

В условных данных по грунтам даны нормативные значения характеристик грунтов , , w , w_l, w_p, с , , E определённые как средние значения по результатами 12 частных определений.

Согласно СНиП все расчёты оснований должны выполняться с использованием расчётных значений характеристик грунтов X , определяемых по формуле:

где - коэффициент надёжности по грунту.

Для большинства характеристик допускается принимать =1, за исключением параметров с и , а так же удельного веса грунта , для которых коэффициент надёжности по грунту определяется по формуле:

Показатель надёжности р берётся с таким знаком, чтобы при расчёте основания и фундамента была обеспечена большая надёжность (расчёт в «запас»). При вычислении значений с и всегда, а расчётных значений в большинстве случаев (в том числе и в расчётных данной курсовой работы), показатель надёжности принимается со знаком «минус». Значение его определяется по формулам:

Для :

Для :

Для с и :

р = ta • V ,

Где V - коэффициент вариации (относительная изменчивость характеристики); п -число частных определений (количество опытных данных); ta - коэффициент, определяемых в зависимости от величины доверительной вероятности а и числа степеней свободы, которые (п — l) для и (п - 2) для с,

Доверительная вероятность, согласно нормам при расчётах оснований фундаментов мостов и труб под насыпями принимается а = 0,98, для расчётов по первой группе (прочности и несущей способности) предельных состояний и

a = 0,90

для расчётов по второй группе предельных состояний (по деформациям).

Для условий, принятых в курсовой работе, исходя из того, что число частных определений характеристик коэффициент n = 12, а коэффициент вариации на основе статистической обработки результатов опытов получен V = 0.080 , следует:

а) для расчёта по I предельному состоянию (а = 0.95)

:

при определении :

при определении с и : ta= 1.81; = 1.81*0.08 = 0.145;

б) для расчёта по II предельному состоянию (а = 0.85)

при определении : ta =1.095 ; = 0.025 ;

при определении с и : ta=1.10; = 1.10*0.08 = 0.088;

= 1.096;