Расчет и конструирование фундамента под промежуточную опору моста (стр. 1 из 7)
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
| показатели | обозначения | номер геологических слоев | формула для расчёта | |||
| удельный вес твёрдых частиц грунта |  , кН/м3 | — | 27,5 | 27,4 | 25,8 | из издания |
| удельный вес грунта (нормальное значение) |  , кН/м" | 10,0 | 19,5 | 19,8 | 18,4 | то же |
| влажность грунта | W , доли единицы | — | 0,29 | 0,25 | 0,10 | -/- |
| удельный вес скелета грунта |   , кН/м3 | - | 15,12 | 15,84 | 16,73 |  |
| коэффициент пористости | е | — | 0,82 | 0,73 | 0,54 |  |
Удельный вес грунта во взвешенном состоянии(  =10кН/м3) |  , кН/м3 | — | 9.62 | 10,06 | 10,26 |  |
| степень влажности |  ,доли единицы | - | 0,97 | 0,94 | 0,48 |  |
| граница раскатывания | Wp , доли единицы | — | 0,18 | 0,19 | --- | из издания |
| граница текучести | Wl , доли единицы | — | 0,36 | 0,39 | ---- | то же |
| число пластичности | 1р , доли единицы | — | 0,18 | 0,2 | ---- |  |
| показатель текучести | I1 , доли единицы | — | 0,61 | 0,3 | ---- |  |
| нормативные значения | ||||||
| модуль деформации | E, МПа | - | 13 | 20 | 37 | из издания |
| угол внутреннего трения |  , град/С, МПа | - | 13 | 18 | 36 | то же |
| сцепление | С, кПа R0, кПа | - | 38 0 | 57 0,2 | 4 0,15 | «»по таблицам |
| наименование грунта: песочного по е, Sr, R о=0.30 мелкий, плотный,маловлажный. | ||||||
| Глинистого по IpIL, R0 глина мягкопластичн. R0=0, глина тугопластичная R0=0.23 | ||||||
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 , wl, wp, 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;Таким образом, для определения расчётных значений характеристик, для каждого грунта и для конкретного варианта грунтовых условий необходимо нормативные значения характеристик
, с и и разделить на соответствующий коэффициент надёжности по грунту. Расчётные значения характеристик по первому предельному состоянию маркируются индексом «I», а по второму - индексом «II».