Оценка инженерно-геологических условий

 

1. Определение удельного веса скелета грунта:

 

 кН/м³;

 кН/м³;

 кН/м³;

. Определение коэффициента пористости грунта:

 

;

3. Определение пористости грунта:

 

; ;

. Определение удельного веса грунта во взвешенном состоянии:

 

;

 кН/ м³;

 кН/ м³;

 кН/ м³;

. Определение полной влагоемкости грунта:

 

;

;

6. Определение степени водонасыщения:

 

; ;

. Определение числа пластичности:

 

;

I_P1=0,25 - 0, 20=0,05;

I_P3=0,43 - 0,24=0, 19;

8. Определение показателя текучести:

 

;

;

 

Внесем данные в таблицу 1.

Для расчетов оснований по несущей способности по I Г.П. С.

. Определим расчетные значения угла внутреннего трения:

,

где γ _g - коэффициент надежности по грунту:

для С песчаных и глинистых грунтов - 1,5;

для φ песчаных грунтов - 1,1;

для φ глинистых грунтов - 1,15.

 

; ;

. Определим удельное сцепление:

;  кПа;  кПа;

 

11. Определим расчетное значение удельного веса:

 

;

 кН/м³;

 кН/м³;

 кН/м³;

 

Для расчетов по II Г.П.С. коэффициент надежности по грунту γ_g =1, поэтому в таблицу 1 записываем нормативные значения φ_н, С_н, γ.

фундамент свая нагрузка мост

Таблица 1

№ п/п	Физические характеристики грунтов													Группы предельного состояния
														I Г.П.С.			II Г.П.С.
	γs, кН/м3	γ, кН/м3	W	WL	Wp	γd, кН/м3	e	n	γsb	Wsat	Sr	IP	IL	φI, град	CI, кПа	γІ, кН/м3	φII, град	CII, кПа	γІI, кН/м3	E, кПа
1	26,8	20,3	0,24	0,25	0, 20	16,37	0,637	0,389	10,26	0,238	0,99	0,05	0,80	17,39	1,74	17,65	20	2,0	20,3	11000
2	26,6	19,0	0,23	-	-	15,45	0,722	0,419	9,64	0,271	0,85	-	-	32,73	-	17,27	36	-	19,0	33000
3	27,4	19,0	0,28	0,43	0,24	14,84	0,846	0,458	9,43	0,309	0,91	0, 19	0,21	15,65	71,30	16,52	18	82,0	19,0	28000

I слой: супесь (0,01<I_P =0,05 <0,07), пластичный (0,0 I_L = 0,80 1,0); насыщенная водой (S_r = 0,99> 0,8);

II слой: песок средней крупности (0,55 < е=0,722 < 0,7), насыщенный водой (S_r = 0,85> 0,8);

III слой: глина (I_P=0,19 > 0,17), полутвердая (0,0 < I_L =0,21 <0,25), насыщенная водой (S_r = 0,91 > 0,8);

В качестве несущего слоя может быть используем песок средней крупности.

Проектирование фундамента мелкого заложения

 

Определение расчетного сопротивления грунта

 

Расчетное сопротивление грунта определяем по формуле:

 

R = 1,7∙ (R₀∙ (1 + k₁ (b - 2)) + k₂∙γ∙ (d_f - 3)); где

 

где R₀ - условное сопротивление грунта, кПа (тс/м²), принимаемое по табл.1, СНиП 2.05.03-84; b - ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента, м; d - глубина заложения фундамента, м, принимаемая по п.2; g - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать g = 19,62 кН/м³ (2 тс/м³); k₁, k₂ - коэффициенты, принимаемые по табл.4, СНиП 2.05.03-84.

Расчет минимальной ширины подошвы фундамента определяется по формуле:

 

b = b₀ + 2∙c = 1,5 + 2∙0,5 = 2.5 м.

 

Ширина подошвы фундамента поперек оси моста определяется по формуле:

 

a = a₀ + 2∙c = 7 + 2∙ 0.5 = 8 м.

 

Глубину заложения фундамента принимаем равной 4,5 м.

 

R = 1,7 ∙ (245 (1 + 0,1 (2,5 - 2)) + 3 ∙19,62∙ (4,5 - 3)) = 526 кН/м³.

 

Определение действительных размеров подошвы фундамента

 

Площадь подошвы фундамента определяется, как:

 

A = a∙b = N⁰_I/ (R - h∙g_ф ) = 12330/ (526 - 4,5 ∙ 22,5) = 29,05 м²

b = √A∙b₀/a₀ = √29,05∙1.5/7 = 2.5 м = A/b = 29,05/2.5 = 12 м

 

После установления размеров подошвы фундамента определяем ширину уступов фундамента вдоль оси моста:

 

l₁ = 0.5∙ (b - b₀) = 0.5∙ (2.5 - 2.5) = 0 м;

поперек оси моста: l₂ = 0.5∙ (a - a₀) = 0.5∙ (12 - 7) = 2,5 м.

 

Высота уступов: h_y = l_i∙ctgα, где α= 30⁰ - угол распределения напряжений, обеспечивающий работу материала фундамента только на сжатие. Высота каждого уступа при проектировании принимается 1-2 м.

 

h_y1=0 м; h_y2 = 4,5 м.