Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Исходные данные для проектирования

1.1 Инженерно-геологический разрез

1.2 Определение физических и механических характеристик нескальных грунтов основания

2. Выбор типа причальной набережной и привязка её на местности

3. Проектирование фундамента мелкого заложения

3.1 Последовательность проектирования фундамента мелкого заложения

3.2 Расчёт нагрузок, действующих на сооружение

3.3 Определение контактных напряжений и проверка возможности опирания

сооружения на естественное основание

3.4 Проверка несущей способности подстилающего слоя

3.5 Расчёт грунтовой подушки

3.6 Расчёты основания на устойчивость

3.6.1 Проверка устойчивости основания по схеме плоского сдвига

3.6.2 Проверка общей устойчивости при скольжении по кругло-цилиндрической поверхности

3.7Расчёт основания по деформациям

4. Проектирование свайного фундамента

4.1 Последовательность проектирования свайного фундамента

4.2 Определение размеров сооружения и расчёт нагрузок

4.3 Выбор схемы свайного фундамента

4.4 Определение несущей способности сваи

4.5 Определение числа свай и размещение их в плане

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Курсовое проектирование - важный этап подготовки инженера. Цель курсового проектирования - закрепление теоретических знаний, овладение навыками решения инженерно- технических задач и знакомство с нормативной литературой. В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с проектированием оснований и фундаментов гравитационных причальных сооружений (набережных). В процессе проектирования должны быть решены следующие основные задачи:

1. Анализ инженерно-геологических условий площадки строительства;

2. Выбор типа причальной набережной и размещение ее на местности;

3. Проектирование фундамента мелкого заложения на искусственном основании;

4. Проектирование свайного фундамента

строительство фундамент основание свайный

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1 Инженерно-геологический разрез

Инженерно-геологический разрез составляется на основании данных разведочного бурения и результатов испытания грунтов в полевых и лабораторных условиях.

В курсовом проекте рассматривается основание, сложенное тремя согласно залегающими слоями нескольких грунтов. Абсолютные отметки кровель слоев представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Элементы разреза	Номера скважин, отметки, м
	1	2	3	4	5
Устье скважин	134,0	134,8	136,6	146,0	142,2
Кровля I слоя	-	-	-	-	-
Кровля II слоя	129,0	129,5	130,6	130,0	132,0
Кровля III слоя	122,5	122,0	122,2	122,1	122,3
Наивысший уровень воды	138,0
Наинизший уровень воды	145,0
Строительный уровень воды	139,5

Расстояние между скважинами составляет 10 м.

По данным таблицы 1 строим инженерно-геологический разрез.

1.2 определение физических и механических характеристик грунтов основания

Механические характеристики грунтов (угол внутреннего трения , удельное сопротивление с, модуль общей деформации Е) определяется по СНиП 2.02.01 на основании известных физических характеристик.

С этой целью определяется коэффициент пористости грунта по формуле:

(1)

где _s - удельный вес минерального скелета, кН/м³,

_d - удельный вес сухого грунта, кН/м³

(2)

где w - влажность грунта.

Для глинистых грунтов необходимо определить число пластичности I_p и показатель консистенции I_L по величинам характерных влажностей:

W_p - влажность на границе пластичности;

W_L - влажность на границе текучести,

а также дать наименование глинистого грунта в соответствии с номенклатурой.

Число пластичности определяется по формуле:

I_p =W_L - W_{p ,} (3)

Показатель консистенции определяется по формуле:

, (4)

Механические характеристики определяются для двух групп предельных состояний.

Расчетное значение какой-либо механической характеристики определяется по формуле:

(5)

где X_п и X - соответственно нормативное и расчетное значение какой-либо механической характеристики;

- коэффициент надежности по грунту, который принимается:

а) в расчетах по деформации (II группа предельных состояний) =1;

б) в расчетах по несущей способности ( I группа предельных состояний):

для удельного сцепления =1,5;

для угла внутреннего трения нескальных грунтов =1,1;

для угла внутреннего трения пылевато-глинистых грунтов =1,15.

Несущий слой: песок пылеватый.

_d=17.3/(1+0.22)=14.18 кН/м3

e=(26/14.18)-1=0.89

c_n=0.01 кПа (как низший предел) =27^о Е=4,8Мпа

Первый подстилающий слой: глинистый грунт

I_P=0.37-0.19=0.18 I_P=0.18 0.17 - глина

I_L=(0.-0.19)/(0.37-0.19)=0.61 0,5 I_L=0,610,75 - глина мягкопластичная

_d=20,3/(1+0,3)=15,61 кН/м3

е=(27.2/15.61)-1=0.74

_n=14.1^o c_n=41.4 кПа Е=15,3 Мпа

Второй подстилающий слой: песок пылеватый

_d=20,3/(1+0,265)=16,05 кН/м3

е=(26.5/16.05)-1=0.65

_n=30^o c_n=4 кПа Е=18 Мпа

Засыпка: песок гравелистый

_d=20,6/(1+0,284)=16,04 кН/м3

е=(26.5/16.04)-1=0.65

_n=38^o c_n=0,01 кПа Е=30 Мпа

Результаты расчетов оформляются в виде таблицы (см. табл. 2).

Таблица 2

Наименование грунта									с, кПа	Е0, МПа
										cI	cII
Несущий слой: Песок пылеватый	17,3	26,8	0,220	-	-	-	-		27			4,8
Подстилающий №1 Глинистый грунт	20,3	27,2	0,30	0,19	0,37	0,18	0,61		14,1		41,4	15,3
Подстилающий №2 Песок пылеватый	20,3	26,5	0,265	-	-	-	-		30		4	18
Засыпка: Песок гравелистый	20,6	26,5	0,284	-	-	-	-		38			30

2. ВЫБОР ТИПА ПРИЧАЛЬНОЙ НАБЕРЕЖНОЙ И ПРИВЯЗКА ЕЕ НА МЕСТНОСТИ

В данном курсовом проекте будем рассматривать монолитную причальную набережную, возводимую методом «насухо», так как в основании залегает глинистый грунт.

Размещение причальной набережной на местности производится на инженерно-геологическом разрезе. Отметка верхней причальной набережной назначается на 1 м выше максимального уровня воды в реке.

Свободная высота стенки определяется, как:

(7)

где ДНО - отметка дна в месте пересечения плоскости кордона причальной набережной с поверхностью дна русла реки, м;

В.С. - отметка верха сооружения, м.

H = 138-146=10,0 м

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

3.1 Последовательность проектирования ФМЗ

Проектирование ФМЗ позволяет определить ширину подошвы b и глубину заложения d.

назначаем ширину подошвы ФМЗ b =(0,7…..1,0)*Н=9,0 м;

глубина заложения ФМЗ d=1 м.

выполняем сбор нагрузок на сооружение;

определяем контактные напряжения под передней и задней гранями сооружения с учетом каменной пастели;

определяем расчетные сопротивления грунта основания при назначенных ширине и глубине заложения;

выполняется проверка возможности опирания сооружения на естественной основание;

в случае невыполнения п.6 корректируются значения b и d и расчеты выполняются заново, либо проектируются искусственное основание (грунтовая подушка);

производиться проверка прочности подстилающего слоя.

3.2 расчет нагрузок, действующих на сооружение

На гравитационную причальную набережную действуют две группы сил:

горизонтальные, от грунтов засыпки и основания, эксплутационной нагрузки на поверхности причала и швартующихся судов, которые стремятся опрокинуть стенку относительно передней грани;

вертикальные, от собственного веса причального сооружения, каменной пастели и различных грузов, располагающихся по поверхности причала в пределах ширины сооружения, которые удерживают стенку от опрокидывания.

Активное давление грунта, действующие на виртуальную заднюю грань сооружения определяется по формуле:

(8)

где q₁, кПа - эксплутационная нагрузка;

- удельный вес грунта I - го слоя засыпки, кН/м³;

h_i - мощность I-го слоя засыпки, м;

- коэффициент бокового давления грунта;

n - число слоев грунта с различным удельным весом.

(9)

При расположении грунта ниже уровня воды удельный вес принимается с учетом взвешивающего действия воды:

(6)

где = 10 кН/м³ - удельный вес воды.

Для грунта засыпки:

Несущий слой:

Расчёт бокового давления грунта засыпки (песок гравелистый).

Строительный случай.

у_а1 = 0

у_а2 = 20,6*6,5*0,238=31,88 кПа

у_а3 = (20,6*6,5+10*4,5) • 0,238 = 42,57 кПа

Эксплутационный случай.

у_а1 = 30*0,238 = 7,14 кПа

у_а2 = (30 + 20,6 • 8) • 0,238 = 46,36 кПа

у_а3 = (30 + 20,6*8 + 10 *3) • 0,238 = 53,50 кПа

По полученным данным строится эпюра бокового давления грунта.

Расчет сил и моментов относительно передней грани

Таблица 3

№№	Элементы и нагрузки	V, м3	Строительный случай	Эксплуатационный случай
						x,y, м	M0, кН*м				x,y, м	M0, кН*м
	Стенка
1	0,5х3,6х1	1,8	26	46,8		1,3	60,84	26	46,8		1,3	60,84
2	3,6х0,5х1,0	0,9	26	23,4		1,7	39,78	26	23,4		1,7	30,78
3	0,9х0,9х1,0	0,81	26	21,06		1,5	31,6	26	21,06		1,5	31,6
4	2,3х0,4х1,0х0,5	0,46	26	11,96		2,9	34,7	26	11,96		2,9	34,7
5	2,3х0,5х1,0	1,15	26	29,6		3,4	101,7	26	29,9		3,4	101,7
6	8,0х2,0х1,0	16	23	368		5,0	1840	23	368		5,0	1840
7	8х1,5х1	12	13	156		5,0	780	23	276		5,0	1380
8	8,0х2,0х1,0	16	13	208		5,0	1040	13	208		5,0	1040
9	8,0х1,0х1,0	8	12	96		5,0	480	12	96		5,0	480
10	1,0х1,0х1,0х0,5	0,5	12	6		0,4	2,4	12	6		0,4	2,4
	Грунт над уступами
11	0,5х3,6х0,5х1,0	0,9	20,6	18,54		1,8	33,4	20,6	18,54		1,8	33,4
12	2,7х3,6х1,0	9,72	20,6	200,2		3,3	660,7	20,6	200,2		3,3	660,7
13	0,5х2,7х4,0х0,5	0,675	20,6	13,9		3,4	472,6	206	13,9		3,4	472,6
14	4,3х4,5х1,0	19,35	20,6	598,6		6,9	2750,3	20,6	398,2		6,9	2750,3
	Давление от засыпки
1	6,5;36,2;1;0,5			117,7	6,7	-788,6
1	8,0;6,8;1								54,4	7,3	-397,1
2	4,5;36,2;1			162,9	2,2	-358,4
2	8,0;(51-6,8);0,5;1								176,8	5,7	-1007,8
3	4,5;(48,3-36,2)0,5			27,2	1,5	-40,8
3	3,0;5,1;1								153	1,5	-229,5
4	3,0;(59,3-51)0,5								12,5	1	-12,5
	Швартовая нагрузка							10	10	-100
	ИТОГО:			1600	308		7140		1720	397		7181

Для определения величины равнодействующей бокового давления грунта и точки ее приложения, эпюра бокового давления разбивается на элементарные фигуры.

Далее определяется опрокидывающий момент относительно точки О. Для определения значений веса отдельных элементов сооружения, грунта над уступами, удерживающего момента относительно т. О, тело сооружения разбивается на элементарные фигуры с учетом уровня воды.

Расчет выполняется для двух случаев сочетания нагрузок - строительного и эксплутационного. Расчет ведем в табличной форме (см. табл. №3).

Итогом расчетов является определение результирующих горизонтальной Т и вертикальной Р сил, а также главного момента сил М₀. Расчет нагрузок выполняется на 1 погонный метр длины причального сооружения.

3.3 определение контактных напряжений и проверка возможности опирания сооружения на естественное основание

В практике проектирования контактные напряжения определяются по формулам внецентренного сжатия:

(10)

где e_p - эксцентриситет приложения равнодействующей вертикальных сил, м.

(11)

Строительный случай.

Эксплутационный случай.

Расчетное сопротивление грунта основания R определяется по формуле:

(12)

Где , - коэффициенты условий работы, определяются по СНиП 2.02.01;

К=1;

- коэффициенты несущей способности

грунта, определяемые в зависимости от угла внутреннего трения грунта несущего слоя;

K_z= 1,0 , коэффициент, учитывающий масштабный фактор

кН/м² - удельный вес грунта выше подошвы ФМЗ;

кН/м² - удельный вес ниже подошвы ФМЗ.

к=1 (эксперимент).

При передаче фундаментом нагрузки грунту с эксцентриситетом должны выполняться условия:

241,67 1,2*88,6

193,29 88,6

144,9 0

Условия не выполняются.

Проектируем искусственное основание.

3.4 Проверка несущей способности подстилающего слоя

Проверка производится по условию:

(13)

где - давление на кровлю подстилающего слоя;

R - расчетное сопротивление грунта подстилающего слоя.

определяется по формуле:

(14)

здесь - коэффициенты рассеивания напряжений в грунте на глубине 2 под центром фундамента, определяются по графикам,

z - расстояние от центра подошвы до кровли подстилающего слоя.

(15)

Отсюда находим b_усл =11,0 м

Расчётное сопротивление грунта подстилающего слоя определяется по формуле (12) в предположении, что на его кровлю передаётся равномерно распределённая нагрузка от условного фундамента.

193,29 < 358,67 - условие сходится.

3.5 Расчёт грунтовой подушки

Грунтовые и, в частности, песчаные подушки являются разновидностью искусственных оснований. При этом мелиорация свойств грунтов основания достигается посредством замены слабого грунта грунтом (грунт засыпки), имеющим более высокие прочностные характеристики и меньшую сжимемость.

Применение грунтовой подушки позволяет запроектировать ФМЗ с разумными значениями ширины подошвы b и глубины заложения d.

Толщина грунтовой подушки определяется из условия:

_zp + _n * h_n R = (_c1*_c2)/k * M*k_z*_II*b + M_q*_II*(d+h_n)+M_c*c_II,

Где _zp = К_о*(_ср - *d) - дополнительные напряжения в грунте на уровне подошвы грунтовой подушки,

Здесь К_о - коэффициент рассеивания напряжений на вертикали под центром загруженной площад, определяется по формуле:

К_о = (2 arctg(b/2z) + sin (2 arctg (b/2z))) / ,

Где b - ширина подошвы причальной набережной, м;

z - расстояние от нижнего обреза фундамента сооружения до подошвы грунтовой подушки: в рассматриваемом расчёте z=h_n , м;

_n - удельный вес грунта подушки, кР/м3;

h_n - толщина грунтовой подушки, м;

_II ,_II - удельный вес грунта соответственно ниже и выше подошвы грунтовой подушки, кР/м3;

Ширина подошвы грунтовой подушки определяется по формуле:

b_n = b + 2 * h_n * tg (30^o…45^o),

но не менее условной ширины подошвы:

1 * b_усл = Р / _zp ,

Т.е. должно выполняться условие b_n ? b_усл .

Ширина подошвы, глубина заложения фундамента и нагрузки принимаются с учетом каменной постели для сборных набережных.

Поскольку, мощность слабого грунта в основании сооружения менее 6 м, принимаем замещающую подушку. Мощность подушки h_n = 5 м.

Ширина подошвы грунтовой подушки:

b_n = 9 + 2 * 5 * tg45^o = 19 м.

Коэффициент рассеивания напряжений:

К_о = (2 arctg (9/(2*5) + sin (2 arctg (9/(2*5))) / 3.1416 = 0.783

Дополнительные напряжения в грунте на уровне подошвы грунтовой подушки:

_zp = 0,783*(193,29 - 9,02*1) = 144,28 кПа

_zp + _n * h_n = 144,28 + 10*5 = 194,28 кПа

Условная ширина подошвы грунтовой подушки:

1 * b_усл = Р / _zp = 1720 / 144,28 =12 м

19 м 12 м (b_n ? b_усл) - условие выполняется.

k_z = 8/19 + 0.2 = 0.62

Средневзвешенное значение удельного веса грунта ниже подушки:

_{ср взв} = (8 * 20 = 1,5 * 20,3) / 9,5 = 20,05 кН/м3

R = (1.1 * 1 / 1.1 ) * (0.3 * 0.62 * 20 * 19 + 2.23 * .02 * (1+5) + 4.76 * 42.6) = 394.14 кПа

_zp + _n * h_n = 194,28 кПа R = 394.14 кПа

Контактные напряжения не превосходят расчетного сопротивления грунта основания, следовательно, параметры ФМЗ и грунтовой подушки выбраны верно.

Конструктивная схема грунтовой подушки показана на рисунке.

3.6 Расчёты основания на устойчивость

Расчёты основания на устойчивость по различным схемам относятся к расчётам по I группе предельных состояний.

Устойчивость основания считается обеспеченной, если выполняется условие:

(16)

где К - коэффициент запаса устойчивости;

m=1,15- коэффициент условий работы;

n_c=1,0 - коэффициент сочетания нагрузок;

R- сила предельного сопротивления грунта сдвигу;

N_p- расчётная сдвигающая сила;

K^н = 1,2 - нормативный коэффициент надёжности. Расчёты на устойчивость выполняются для эксплуатационного случая сочетания нагрузок.

3.6.1 Проверка устойчивости основания по схеме плоского сдвига

Проверка выполняется в соответствии с (16). Сила предельного сопротивления определяется по формуле:

(17)

где Е_п - равнодействующая пассивного давления грунта, действующего на переднюю грань фундамента.

(18)

где h - заглубление подошвы ниже фундамента.

Равнодействующая пассивного давления со стороны передней грани сооружения:

Равнодействующая удерживающих сил:

R = 1720 * tg 34.5^o + 0 + 1.4 = 1188.2 кПа

Равнодействующая сдвигающих сил:

F = 428.65 кН

1188,2 / 1*428,65 =2,77 _n = 1.15

Условие выполняется. Устойчивость основания обеспечена.

3.6.2 проверка общей устойчивости при скольжении по кругло- цилиндрической поверхности

Кругло цилиндрические поверхности проводятся через заднее ребро подошвы фундамента гравитационной причальной набережной.

Коэффициент устойчивости определяется по формуле:

где M_уд - главный момент удерживающих сил относительно центра скольжения, кН/м;

M_оп - главный момент сдвигающих сил относительно центра скольжения, кН/м.

Последовательность расчета:

определяются координаты центра скольжения по формулам И.В.Яропольского:

(19

Расчёт общей устойчивости методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения - в таблице 4.

2. разбиваем толщину грунтов на блоки по 1,5…3 м;

3. вычисляется сила веса каждого блока Q_i;

4. вектор силы веса каждого блока переносится на середину дуги линии скольжения, ограничивающий блок.

5. Сила веса каждого блока раскладывается на тангенциальную и нормальную составляющие;

(20)

где _i - угол между радиус-вектором к точке приложения силы веса Q_i-го блока и вертикалью.

Сила сцепления для глинистых грунтов:

(21)

где L - длина дуги I-го блока, м;

6. Определяем коэффициент запаса устойчивости по формуле:

(22)

где _р - угол между точкой приложения силы веса сооружения на кругло цилиндрической поверхности и вертикалью.

Расчет ведем в табличной форме (см. табл. 4).

Условие выполняется, следовательно, сдвига сооружения по круглоцилиндрической поверхности не будет.

К расчету общей устойчивости при скольжении по кругло цилиндрической поверхности

Таблица 4

№ блока	Силы, кН			l ,м	c.кПа					l*c
	Q
1	137,28		76	35,45	8,4	-	0,242	0,97	0,689	22,89	-	133,16
2	229,28		49	35,45	3	-	0,656	0,755	0,689	103,63	-	103,65
3	13,37		33	11,3	2,45	31,9	,0839	0,545	0,259	2,91	78,155	7,29
4	34,86		21,5	11,3	2,2	31,9	0,93	0,366	0,259	8,4	70,18	12,76
5	44,45	1199,24	10,5	11,3	1,95	31,9	0,983	0,182	0,259	11,32	62,2	8,09
5/			7,5	11,3			0,991	0,13	0,259				282,177	142,92
6	37,245		2	11,3	1,5	31,9	0,999	0,035	0,259	9,64	47,85	1,304
7	45,84		-6	11,3	1,75	31,9	0,994	-0,104	0,259	11,8	55,82	-4,767
8	41,638		-15	11,3	1,7	31,9	0,966	-0,259	0,259	10,42	54,23	-10,784
9	39,155		-25	11,3	2,25	31,9	0,906	-0,423	0,259	9,19	71,78	-16,562
10	14,8		-35,5	11,3	2,6	31,9	0,814	-0,581	0,259	3,12	82,94	-8,599
Итого:										193,32	523,16	225,542	282,177	142,92

3.7 Расчет основания по деформациям

Данный расчет позволяет определить осадку фундамента S и его крен w. Расчетные значения S и w не должны превосходить предельно допустимые значения.

(23)

где S_u = 8cм, tgw_u = 0.003.

осадка определяется по формуле:

, м (24)

где E_i - модуль деформации грунта I-го слоя, кПа;

- дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки в середине рассматриваемого слоя;

h_i - толщина I-ого слоя.

Последовательность расчета:

вычерчивается схема сооружения и основания, на которой отдельно для передней и задней граней строятся координатные оси для построения эпюр напряжений в грунтах.

Строятся эпюры внешних нагрузок;

Строятся эпюры напряжения в толще грунтового основания от природных (собственного веса) и внешних нагрузок;

Площадь сечения засыпки определяется по формуле:

(25)

Приведенная ширина засыпки рассчитывается по формуле:

(26)

где H = 9,3м - свободная высота стенки, м.

давление по подошве засыпки определяется:

(27)

При вычислении осадок необходимо учитывать нормальное напряжение, возникающие от равномерно распределенной горизонтальной нагрузки по подошве фундамента:

(28)

Нормальное напряжение определяется по формуле:

(29)

Напряжение от внешней нагрузки под передней гранью:

 (30)

где d_п - глубина заложения фундамента со стороны передней грани, м.

Напряжение под задней гранью:

(31)

где d_з - глубина заложения фундамента со стороны задней грани, м.

Значения коэффициентов K₁, K₂, определяется по следующим зависимостям:

Границу сжимаемой толщи назначаем на кровле скалы.

Крен сооружения определяем по формуле:

где - разность между осадками передней и задней граней сооружения, см.

Расчет ведем в табличной форме (см. табл. 5).

Результаты расчета следующие:

Условие выполняется.

Расчет осадок

Таблица 5

№	Глубина от поверхности, м	Глубина от подошвы, м		Коэффициенты рассеивания напряжений	Передняя грань	Задняя грань	Мощность слоя, м	Е0, МПа	Осадки
					Напряжения, кПА
				К1	К2	К1I	K2I	K2II									Передняя грань	Задняя грань
1	0/1	0	9,2	0,5	0,5	0	0,5	0,5	0	90,5	90,45	30,4	164,1	157,8	1	3,3	2,192	3,825
2	1/2	1	9,2	0,461	0,5	0,039	0,505	0,500	9,2	90,4		39,6	151,6
											90,2			152,2	1	3,3	2,186	3,689
3	2/3	2	9,2	0,422	0,497	0,075	0,510	0,500	18,4	89,99		48,8	152,8
											89,8			153,2	1	3,3	2,179	3,714
4	3/4	3	9,2	0,386	0,491	0,105	0,515	0,499	27,6	89,7		58,0	153,5
											89,4			153,6	1	3,3	2,167	3,724
5	4/5	4	9,2	0,353	0,480	0,127	0,518	0,498	36,8	89,1		67,2	153,6
											88,9			153,2	1	3,3	0,284	0,490
6	5/6	5	9,2	0,322	0,465	0,143	0,521	0,496	46,0	88,8		76,4	152,8
											88,7			152,1	1	25	0,284	0,487
7	6/7	6	9,7	0,295	0,448	0,153	0,523	0,494	55,7	88,5		86,1	151,4
											88,4			150,5	1	25	0,283	0,482
8	7/8	7	9,7	0,271	0,429	0,158	0,523	0,491	65,4	88,2		95,8	149,6
											89,5			146,2	1	25	0,286	0,468
9	8/9	8	9,7	0,250	0,375	0,159	0,523	0,486	75,1	90,8		105,5	142,7
											89,3			143,6	1	25	0,286	0,460
10	9/10	9	9,7	0,231	0,390	0,158	0,521	0,482	84,8	87,7		115,2	144,5
											87,8			142,9	1	25	0,281	0,457
11	10/11	10	9,7	0,215	0370	0,155	0,519	0,476	94,5	87,9		124,9	141,4
											87,7			139,9	1	25	0,281	0,448
12	11/12	11	9,7	0,200	0,352	0,151	0,515	0,470	104,2	87,4		134,6	138,4
											85,3			135	1	25	0,273	0,432
13	12/13	12	20,3	0,181	0,334	0,147	0,510	0,463	124,7	83,2		155,1	131,6
											85,1			130,2	1	25	0,272	0,417
14	13/14	13	20,3	0,176	0,318	0,142	0,505	0,456	145,2	82,9		175,6	128,7	127,2
											82,6			124	1	15,5	0,426	0,657
15	14/15	14	20,3	0,165	0,303	0,137	0,499	0,448	165,7	81,6		216,6	125,6
											81,9					15,5	0,423	0,640
16	15/16	15	20,3	0,156	0,288	0,071	0,132	0,492	186,2								11,25	20,39

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА

4.1 Последовательность проектирования свайного фундамента

1. Проектирование свайного фундамента начинается с анализа инженерно-геологической обстановки в районе строительства. Анализ позволяет определить тот слой, который может быть использован для восприятия нагрузок от сооружения.

2. Определяется глубина погружения нижнего конца свай в грунтовый массив с учётом следующих условий:

сваи погружаются на глубину не менее 0,5 м в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные грунты и глинистые грунты с показателем консистенции I_L<0,1;

сваи погружаются на глубину не менее 1 м в остальные грунты.

Окончательная длина свай уточняется расчётами несущей способности по грунту и по материалу сваи с учётом заделки головы сваи в ростверк.

3. Выбирается типоразмер забивной железобетонной сваи квадратного сечения заводского изготовления в зависимости от ранее определённой длины.

4. Назначаются размеры сооружения.

5. Выполняется сбор нагрузок, действующих на причальную набережную.

6. Определяется несущая способность сваи по материалу и по грунту.

7. Определяется необходимое число свай на 10 пог. м длины причального фронта и выполняется размещение их в плане.

8. Выполняется расчёт свайного фундамента как плоской системы, который позволяет определить усилия в каждой свае, горизонтальные, вертикальные перемещения, а также крен причальной набережной.

4.2 Определение размеров сооружения и расчёт нагрузок

Свободная высота причальной набережной определена при проектировании ФМЗ.

Ширина подошвы принимается равной:

b=1*H=9 м

Толщина ростверка назначается в пределах h_p=3,2 м.

Определяются нагрузки на 10 погонных метров длины причального сооружения. В результате расчета определяются равнодействующие вертикальных сил Р и горизонтальных сил Т.

Определяется угол наклона равнодействующей к вертикали по формуле:

Определяем момент сил относительно оси, проходящей через центр подошвы сооружения:

кН

4.3 Выбор схемы свайного фундамента

Так как отношение результирующей горизонтальных сил к вертикальным

Т / Р = 397 / 1720 = 0.23 > 0.1 ,

то выбираем свайный фундамент с наклонными сваями.

4.4 Определение несущей способности сваи

Выбираем сваю СН 17-35

L=17000 мм

d=350 мм

m=5300 кг

Для выбранного типоразмера сваи определяем несущую способность сваи по грунту по формуле:

где г_с - коэффициент условий работы =1;

г_g - коэффициент надежности по грунту =1.4;

г_сR=1_, г_cf=1 - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи;

R=1700 кН/м² - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, по СНиП 2.02.03-85.

А - площадь опирания сваи на грунт;

f - расчетное сопротивление I - того слоя грунта основания по боковой поверхности, по СНиП 2.02.03-85, кН/м²;

l - толщина слоя;

n - число слоев грунта.

N - расчетная нагрузка на сваю:

4.5 Определение числа свай и размещение их в плане.

В данном курсовом проекте размещение свай в плане по принципу равного загружения выполняется для эксплуатационного случая сочетания нагрузок при минимальном уровне воды в реке. В этом случаи эпюра напряжений под подошвой сооружения разбивается на равновеликие площади, под центрами тяжести которых размещаются оси рядов свай.

Число свай в первом приближении определяем по формуле:

Число свай с учетом силы тяжести сваи определяем по формуле:

Делаем 4 ряда по 8 свай.

Необходимо чтобы удовлетворялось условие:

d=0.35м, 3*d=1.05м

м

Условие выполняется.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Полунин М А. Методические указания к выполнению курсового проекта по основаниям и фундаментам гравитационных причальных набережных, Н-ск, 2000.

2. Жданов Ю. К. Методические указания к выполнению курсового проекта по основаниям и фундаментам причальных сооружений, Н-ск,1993.

3. СниП 2.02.01-85. Основание зданий и сооружений.

4. СниП 2.02.02.-88 Основание гидротехнических сооружений.

Размещено на Allbest.ru

...