Основное сочетание вдоль моста Дополнительное сочетание вдоль моста

Основное сочетание поперек моста

Оценка инженерно-геологических условий, составление заключения о строительных свойствах грунтов основания.

 

Инженерно-геологические условия оцениваются по физико-механическим характеристикам. Для выявления слоя грунта, пригодного в качестве несущего, производится по заданным нормативным характеристикам определение их расчетных значений для 1 и 2 предельных состояний, а так же вычисление дополнительных величин, позволяющих оценить качество грунта.

Слой №1

Песок мелкий, мощность слоя 8 м

(g_s=26,5 кН/м³; g= 20 кН/м³; W=0,24;; j_n=28°; E=18 МПа;)

Слой №2

Глина ленточная, мощность слоя 3 м

(g_s=27,5 кН/м³; g=19,4 кН/м³; W=0,34; W_L =0.44; j_n=20°; С_Н =40 кПа; E=10 МПа)

Слой №3

Суглинок с включениями гравия и гальки, мощность слоя 5,5 м

(g_s=27,3 кН/м³; g= 20 кН/м³; W=0,24; Wp=0.22; j_n=18°; E=20 МПа; W_L =0,35; С_Н =50 кПА)

Слой №4

Песок средней крупности с гравием и галькой, мощность слоя 8,7 м

(g_s=27 кН/м³; g= 21,1 кН/м³; W=0,2;; j_n=38°; E=40 МПа;)

 

Определяем расчетные прочностные параметры грунтов для расчета несущих способностей.

а) сцепление:

γ_g=1,5

 

б) угол внутреннего трения:

γ_g=1,1-для песка, γ_g=1,15-для пылевато-глинистых грунтов

 

Расчет по деформации.

γ_g=1

а) сцепление:

 

б) угол внутреннего трения:

 

 

 

Согласно СНиП «Мосты и трубы» значение удельного веса грунта выше подошвы фундамента принимаем 19,62 кН/м^3.

Вычислим дополнительные физические характеристики по заданным.

 

1) Удельный вес скелета грунта:

g_d ^I = g^I / (1 + W^I) = 20 / (1 + 0.24) = 16,13кН/м³

g_d ^II = g^II / (1 + W^II) = 19.4 / (1 + 0,34) = 14,48 кН/м³

g_d ^III = g ^III/ (1 + W^III) = 20 / (1 + 0.24) = 16.13 кН/м³

g_d ^IV = g ^IV/ (1 + W^IV) = 21.1 / (1 + 0.2) = 17.58 кН/м³

 

2) Коэффициент пористости:

e ^I = (g_s ^I - g_d ^I) / g_d ^I = (26.5-16.13)/16.13= 0.643 – средняя плотность

e ^II = (g_s ^II - g_d ^II) / g_d ^II = (27.5-14.48)/14.48= 0.899 - средняя плотность

e ^III = (g_s^III - g_d ^III) / g_d ^III = (27.3 – 16.13) / 16.13 = 0,69 – средняя плотность

e ^IV = (g_s^IV - g_d ^IV) / g_d ^IV = (27-17.58)/17.58= 0.536 – средняя плотность

 

3) Пористость:

Содержание объема пор в единице объема грунта.

n ^I = e ^I / (1 + e ^I) = 0,643/(1+0,643)=0,391

n ^II = e ^II / (1 + e ^II) = 0,899/(1+0,899)= 0,473

n ^III = e ^III / (1+e ^III) = 0,69 / (1 + 0,69) = 0,408

n ^IV = e ^IV / (1+e ^IV) = 0,536 / (1 + 0,536) = 0,349

 

 

4) Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды:

g_sb ^I = (1 – n ^I)(g_s ^I – g_w ^I) = (1 – 0.391)(26.5 – 10) = 10.049 кН/м³

g_sb ^II = (1 – n ^II)(g_s ^II – g_w ^II) = (1 – 0,473)(27.5 – 10) = 9,223 кН/м³

g_sb ^III = (1 – n ^III)(g_s^III – g_w ^III) = (1 – 0,408)(27,3 – 10) = 10.242 кН/м³

g_sb ^IV = (1 – n ^IV)(g_s^IV – g_w ^IV) = (1 – 0,349)(27 – 10) = 11.067 кН/м³

g_w=10 кН/м³

 

5) Число пластичности:

I_p^II = W_L^II - W_P^II = 0,44 – 0,21=0,23 – глина, т.к. I_р^II ≥0,17

I_р^III = W_L^III - W_P^III = 0,35-0,22 =0,13 –суглинок т.к. 0,07 ≤ I_p^III ≤0,17

6) Влажность при полном водонасыщении грунта:

W_sat ^I= e ^I * g_w ^I / g_s ^I = 0,643 *10 / 26.5 = 0,243

W_sat ^II= e ^II *g_w ^II / g_s ^II = 0,899 *10 / 27.5 = 0,327

W_sat ^III= e ^III * g_w ^III / g_s^III = 0,69 * 10 / 27.3 = 0,253

W_sat ^IV= e ^IV * g_w ^IV / g_s^IV =0.536*10 / 27= 0.199

7) Степень влажности:

S_r ^I= W^I / W_sat ^I = 0,24 / 0,243 = 0.988 – грунт насыщен водой

S_r ^II= W^II / W_sat ^II = 0,34 / 0,327= 1.039 – грунт насыщен водой

S_r ^III = W^III / W_sat ^III = 0,24 / 0,253 = 0.949 – грунт насыщен водой

S_r ^IV = W^IV / W_sat ^IV = 0.2 / 0.199= 1.005 – грунт насыщен водой

0,8>S_r≥1 – насыщенный водой.

8) Показатель текучести:

I_L^II = (W^II - W_P^II) / (W_L^II - W_P^II)= (0,34– 0,21) / (0,44 - 0,21) = 0,565 0≤ I_L ≤1 – глина мягко-пластичная

I_L^III = (W^III - W_P^III) / (W_L^III - W_P^III)= (0,24– 0,22) / (0,35 - 0,22) = 0,154, 0≤I_L≤0.25 – супесь

полутвердая

9) Сжимаемость грунта по модулю деформации:

E^I = 18 МПа, грунт среднесжимаемый

E^II = 10 МПа, грунт среднесжимаемый

E^III = 20 МПа, грунт среднесжимаемый

E^IV = 40 МПа, грунт слабосжимаемый

10) Оценка прочности слоев основания:

Определяем по табл.1, 2 приложения 24 СНиП 2.05.03-84

- песок мелкий, средней плотности

-глина ленточная, при I_p^II =0,23, e ^II =0,899, I_L^I =0,565

- суглинок с включением гравия и гальки

- песок средней крупности с гравием и галькой, плотный

Расчетные физико – механические параметры грунтового основания:

№ слоя

Грунт

γII

γSB

φI

φII

cI

cII

E

R

кH/м3

кH/м3

кПа

кПа

МПа

кПа

Песок мелкий

10,049

25,45 ̊

-

-

Глина ленточная

19,4

9,223

17,39 ̊

26,7

151,9

Суглинок с включ. гравия и гальки

10,242

33,3

Песок средней крупности с гравием и галькой

21,1

11,067

34,55̊

-

-

Оценка качества отдельных слоёв грунта основания:

1)Песок мелкий, средней плотности, насыщенный водой, среднесжимаемый – пригоден в качестве естественного основания;

2)Глина ленточная, мягко-пластичная, среднесжимаемая – пригодна в качестве естественного основания;

3)Суглинок с включением гравия и гальки, среднесжимаемый – пригоден в качестве естественного основания.

4) песок средней крупности с гравием и галькой, плотный, насыщенный водой, слабосжимаемый – пригоден в качестве естественного основания

 

Проектирование жесткого фундамента мелкого заложения.

К фундаментам мелкого заложения относятся те, соотношения глубины заложения и ширины подошвы которых d/b не превышает 2….2.5, а глубина заложения обычно не превышает 6м. Фундаменты мелкого заложения возводятся в котлованах, открытых на полную глубину с поверхности грунта; при их расчете не учитывается сопротивление по боковым поверхностям. Расчет ведется в соответствии с указаниями СНиП 2.05.03.-84 (с учетом СНиП 2.02.01.-83).