Глубина заложения подошвы фундамента зависит от ряда факторов и определяется с учетом:
а) геологических и гидрогеологических условий, места расположения сооружения;
б) глубины промерзания и способности грунтов основания к пучению при промерзании;
в) взаимовлияния фундаментов соседних сооружений и закладываемого фундамента сооружения:
г) условий размыва грунтов оснований:
д) величины и способов приложения нагрузок, которые действуют на основание.
Глубина промерзания грунтов в зависимости от района строительства принимается по карте, которая приводится в учебниках и справочной литературе.
При отсутствии размыва во все грунты, за исключением скальных, массивные фундаменты заглубляются не менее 1.0 м от поверхности грунта. Заглубление фундаментов при возможности размыва грунта принимается в соответствии с требованиями СНиП.
Не рекомендуется закладывать фундаменты мостовых опор на глинистых и суглинистых при IL> 0,6 или использовать их в качества подстилающего слоя.
Глубина заложения подошвы фундамента из условий возможного пучения грунтов основания в соответствии с СНиП.
В дальнейшем глубина фундамента может корректироваться при выполнении расчетов осадки, устойчивости и т.д.
hф=1,2м.
1.3 Подсчет нагрузок, действующих на фундамент
Нагрузки, которые действуют на конструкции сооружений в гидротехническом строительстве, подразделяются на постоянные и временные (длительно действующие, кратковременные и особые). Постоянные нагрузки включают собственный вес конструкции, давление от веса грунта и воды, длительные нагрузки - вес оборудования, емкостей и жидкости в них, горизонтальная нагрузка от льда, а кратковременные нагрузки - давление ветра, нагрузки от транспорта, веса людей.
Рас
смотрим схему фундамента рис.1.3.а) б)
G1
Т
Rл
G2
Т G1, G2, NАрх, Gф
NАрх
GФ
Rл
Рис1.3.1 Схема нагрузок, действующих на фундамент. а) Фронтальная проекция, б) плановая проекция.
Общая нагрузка действующая на уровне поверхности земли:
Где:
- нагрузка от веса конструкции моста. - нагрузка от веса колонны. - нагрузка от фундамента. - выталкивающая нагрузка (сила Архимеда). - нагрузка от воздействия льда. - по условию.1) Нагрузка от веса конструкции моста:
2) Нагрузка от веса колонны:
где V=V1+ V2+ V3+ V4=4,16+2,66+46,02+5,88=58,81м3
3) Выталкивающая нагрузка (сила Архимеда):
4) Нагрузка от воздействия льда:
Табл.1.3 Виды нагрузок, действующих на фундамент
№ | Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка | Расчетная нагрузка | |
Коэффициент перегрузки-0,8 | Коэффициент перегрузки-1,1 | |||
1 | Вес от конструкции моста | 5600 | 4480 | 6160 |
2 | Нагрузка от веса колоны | 1442,32 | 1153,8 | 1586,54 |
3 | Сила Архимеда | 211,31 | 169,05 | 232,44 |
4 | Нагрузка от действия льда | 636 | 508,08 | 699,6 |
5 | Тормозная нагрузка | 40 | 32 | 44 |
1.4 Выбор типа фундамента
При проектировании оснований и фундаментов всегда можно предложить ряд вариантов конструктивных решений.
На основе технико-экономических сравнений следует выбрать наиболее экономичный вариант. При этом система основания и принятые размеры подошвы фундамента должны удовлетворять следующим требованиям:
а) среднее давление по подошве не должно превышать расчетного сопротивления грунта;
б) краевое давление не должно превосходить 1.2 расчетного сопротивления грунта;
в) деформации основания не более предельных величин;
г) основание устойчиво;
д) фундамент имеет необходимую прочность.
Для выполнения этих требований рекомендуется следующий порядок расчета:
1. Назначив глубину заложения подошвы фундамента и определив вид и состояние грунта основания, устанавливают условное расчетное давление по СНиП;
2. Определяют площадь подошвы фундамента любой формы в плане при центральной нагрузке по формуле
F=
.где N - нормативная нагрузка на фундамент в уровне поверхности земли, кН;
R0 - условное давление на грунт основания. кПа;
- средняя объёмная масса фундамента и грунта над его уступами, т/м3.h - глубина заложения фундамента, м.
F= .
Приняв отношение сторон подошвы фундамента равным отношению сторон стойки
, получим =2.15 м ,тогда
м.Принимаем размеры фундамента b=2,15м, l=12,9м.
3. После ориентировочного определения площади подошвы фундамента производится подсчет уточненных нагрузок на основание:
∑N =∑N +Q .
где Q - вес фундаментной подушки, кН.
Q
= G -NФАрх=814,38-518,07=218,93кНG =V
Vф.п.= F * hф=27,7*1,2= 33,24м3.
∑N =7507,01+296,31=7803,32кН
4. По принятым размерам и установленной глубине заложения подошвы фундамента определяется расчетное давление по формуле СНиП
R= .
где m и m - соответственно коэффициентыусловий работы грунтового основания и сооружения во взаимодействии с основанием, принимаемые по таблице [1, приложения 7];
k - коэффициент надежности, принимаемыйk = 1,0 при использовании характеристик грунтов, полученных по результатам непосредственных испытаний;
k =1,1 при использовании характеристик грунтов, полученных косвенно (без непосредственных испытаний, по справочным таблицам).
А, В, D - безразмерные коэффициенты, зависящие от величины расчетного значения угла внутреннего трения, принимаемые по таблице [1, прилож. 8];