Рисунок 1.1 — Схема распределения дополнительного давления от веса подходной насыпи на грунты основания обсыпного устоя

Таблица Э.1

Грунты

Коэффициент пористости e

Условное сопротивление пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов основания  кПа, в зависимости от показателя текучести I_L

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Супеси при

0,5

0,7

—

—

—

Суглинки при

0,5

0,7

1,0

—

—

—

Глины при I_p ³ 20

0,5

0,6

0,8

1,1

—

—

—

Примечания

1 Для промежуточных значений I_L и R₀ определяют интерполяцией.

2 При значениях числа пластичности I_p в пределах от 5 до 10 и от 15 до 20 следует принимать средние значения R₀, приведенные в таблице соответственно для супесей, суглинков и глин.

Таблица Э.2

Песчаные грунты и их влажность

Условное сопротивление песчаных грунтов
средней плотности в основаниях R₀, кПа

Гравелистые и крупные, независимо от их влажности

Средней крупности:

 

маловлажные

влажные и насыщенные водой

Мелкие:

 

маловлажные

влажные и насыщенные водой

Окончание таблицы Э.2

Песчаные грунты и их влажность

Условное сопротивление песчаных грунтов
средней плотности в основаниях R₀, кПа

Пылеватые:

 

маловлажные

влажные

насыщенные водой

Примечание — Для плотных песков приведенные значения  следует увеличивать на 100 %, если их плотность определена статическим зондированием, и на 60 % — если их плотность определена по результатам лабораторных испытаний грунтов.

Таблица Э.3

Грунт

Условное сопротивление
крупнообломочных грунтов в основаниях  кПа

Галечниковый (щебенистый) из обломков пород:

 

кристаллических

осадочных

Гравийный (дресвяный) из обломков пород:

 

кристаллических

осадочных

Примечание — Значения  приведены для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем. Если
в крупнообломочном грунте содержится более 40 % глинистого заполнителя, то значения  для такого грунта принимают по таблице Э.1 в зависимости от значений  и е заполнителя.

 

Таблица Э.4

Грунт

Коэффициенты

Гравий, галька, песок гравелистый крупный и средней крупности

0,10

3,0

Песок мелкий

0,08

2,5

Песок пылеватый, супесь

0,06

2,0

Суглинок и глина твердые и полутвердые

0,04

2,0

Суглинок и глина тугопластичные и мягкопластичные

0,02

1,5

 

Значение условного сопротивления R₀ для твердых супесей, суглинков и глин  следует определять по формуле  и принимать, кПа, не более: для супесей — 981; для суглинков — 1962; для глин — 2943, где R_nc — предел прочности на одноосное сжатие образцов глинистого грунта природной влажности.

Расчетное сопротивление осевому сжатию оснований из невыветрелых скальных грунтов R, кПа, следует определять по формуле

                                                                              (Э.2)

где — коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;

— предел прочности на одноосное сжатие образцов скального грунта, кПа.

Если основания состоят из однородных по глубине слабовыветрелых, выветрелых или сильновыветрелых скальных грунтов, их расчетное сопротивление осевому сжатию следует определять, пользуясь результатами статических испытаний грунтов штампом. При отсутствии таких результатов допускается значение R определять для слабовыветрелых и выветрелых скальных грунтов по формуле (Э.2), принимая значение R_c с понижающим коэффициентом, равным соответственно 0,6 и 0,3; для сильновыветрелых скальных грунтов — по формуле (Э.1) и таблице Э.3 как для крупнообло­мочных грунтов.

Э.2 При определении расчетного сопротивления оснований из нескальных грунтов по формуле (Э.1) заглубление фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца следует принимать:

а) для промежуточных опор мостов — от поверхности грунта у опоры на уровне срезки в пределах контура фундамента, а в русле рек — от дна водотока у опоры после понижения его уровня на глубину общего и половину местного размыва грунта при расчетном расходе в соответствии с требованиями 5.10.1 – 5.10.6;

б) для обсыпных устоев — от естественной поверхности грунта с увеличением на половину высоты конуса насыпи у передней грани фундамента по оси моста;

в) для труб замкнутого контура — от естественной поверхности грунта с увеличением на половину минимальной высоты насыпи у рассматриваемого звена;

г) для труб незамкнутого контура — от низа лотка или обреза фундамента.

Э.3 Расчетные сопротивления, вычисленные по формуле (Э.1) для глин или суглинков в основаниях фундаментов мостов, расположенных в пределах постоянных водотоков, следует увеличивать на 14,7d_w, кПа, где d_w — глубина воды, м, от наинизшего уровня межени до уровня, принимаемого по Э.2, перечисление а).

Приложение Ю

(обязательное)

 

Методика проверки несущей способности по грунту фундамента из свай

или опускного колодца как условного фундамента мелкого заложения

 

Условный фундамент следует принимать в форме прямоугольного параллелепипеда. Его размеры для свайного фундамента с заглубленным в грунт ростверком необходимо определять по рисункам Ю.1 и Ю.2, с расположенным над грунтом ростверком — по рисункам Ю.3 и Ю.4, для фундамента из опускного колодца — по рисункам Ю.3 и Ю.4.

Приведенное на рисунках Ю.1 – Ю.5 среднее значение расчетного угла трения грунтов, прорезанных сваями,  следует определять по формуле

                                                                        (Ю.1)

где j₁ — расчетный угол внутреннего трения i-го слоя грунта, расположенного в пределах глубины погружения свай в грунт;

h_i — толщина i-го слоя, м;

d — глубина погружения свай в грунт от подошвы ростверка или расчетной поверхности грунта, м, положение которой следует принимать согласно 13.2.6.

Несущую способность основания условного фундамента проверяют согласно 13.2.4, при этом подлежащие проверке среднее p, кПа, и максимальное p_max, кПа, давления на грунт в сечении 3 – 4 по подошве условного фундамента (см. рисунки Ю.1 – Ю.5) следует определять по формулам:

                                                                            (Ю.2)

                                         (Ю.3)

где N_c    — нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, кН, определяемая с учетом веса грунтового массива 1 – 2 – 3 – 4 вместе с заключенными
в нем ростверком и сваями или опускным колодцем;

— соответственно горизонтальная составляющая внешней нагрузки, кН, и ее момент относительно главной оси горизонтального сечения условного фундамента в уровне расчетной поверхности грунта, кН·м, принимаемой по 13.2.6;

d₁     — глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности грунта, м (см. рисунки Ю.1 – Ю.5);

— размеры в плане условного фундамента в направлении, параллельном плоскости действия нагрузки и перпендикулярном к ней, м;

k      — коэффициент пропорциональности, определяющий нарастание с глубиной коэффициента постели грунта, расположенного выше подошвы фундамента, и принимаемый по таблице Ю.1;

c_b     — коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фундамента, кН/м³:

при

при

 

 

Рисунок Ю.1 — Условный свайный фундамент с ростверком,
заглубленным в грунт, при угле наклона свай менее

 

 

Рисунок Ю.2 — Условный свайный фундамент с ростверком,
заглубленным в грунт, при угле наклона свай более

 

 

Рисунок Ю.3 — Условный свайный фундамент с ростверком,
расположенным над грунтом, при угле наклона свай менее

 

 

Рисунок Ю.4 — Условный свайный фундамент с ростверком,
расположенным над грунтом, при угле наклона свай более

 

 

Рисунок Ю.5 — Условный фундамент из опускного колодца:

а — без уступов;

б — с уступами

 

Таблица Ю.1

Грунт

Коэффициент k, кН/м⁴

Текучепластичные глины и суглинки

От 490 до 1960 включ.

Мягкопластичные глины и суглинки  пластичные супеси пылеватые пески

“ 1961 “   3920 “

Тугопластичные и полутвердые глины и суглинки  твердые супеси  пески мелкие  и средней крупности

“ 3921 “   5880 “

Твердые глины и суглинки  пески крупные

“ 5881 “     9800 “

Пески гравелистые  и галька с песчаным заполнителем

“ 9801 “  19 600 “

Приложение Я

(обязательное)

 

Методика проверки несущей способности подстилающего слоя грунта

 

Проверку несущей способности подстилающего слоя грунта следует производить исходя из условия

                                                 (Я.1)

где p — среднее давление на грунт, кПа, действующее под подошвой условного фундамента мелкого заложения;

g — средний (по слоям) расчетный удельный вес грунта, кН/м³, расположенного над кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта; допускается принимать

d — заглубление подошвы фундамента мелкого заложения от расчетной поверхности грунта, м, принимаемое согласно приложению Э;

z_i — расстояние от подошвы фундамента до поверхности проверяемого подстилающего слоя грунта, м;

a — коэффициент, принимаемый по таблице Я.1;

R — расчетное сопротивление подстилающего грунта, кПа, определяемое по формуле (Э.1) приложения Э для глубины расположения кровли проверяемого слоя грунта;

g_n — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4.

Значение коэффициента a принимается по таблице Я.1 в зависимости от отношения z_i /b для круглого фундамента и от отношений z_i /b и a/b — для прямоугольного в плане фундамента. Здесь a — большая сторона прямоугольного в плане фундамента, b — меньшая его сторона или диаметр круглого в плане фундамента.

Проверку несущей способности подстилающего слоя грунта под фундаментом из свай или из опускного колодца следует производить как под условным фундаментом размерами, принимаемыми согласно приложению Ю.

Таблица Я.1

Коэффициент a

для круглого
в плане
фундамента

для прямоугольного в плане фундамента
в зависимости от отношения сторон его подошвы a/b

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,4

2,8

3,2

10
и более

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

1,000

0,2

0,949

0,960

0,968

0,972

0,974

0,975

0,976

0,976

0,977

0,977

0,977

0,977

0,977

0,4

0,756

0,800

0,830

0,848

0,859

0,866

0,870

0,875

0,972

0,879

0,880

0,881

0,881

0,6

0,547

0,606

0,651

0,682

0,703

0,717

0,727

0,757

0,746

0,749

0,753

0,754

0,755

0,8

0,390

0,449

0,496

0,532

0,558

0,578

0,593

0,612

0,623

0,630

0,636

0,639

0,642

1,0

0,285

0,334

0,378

0,414

0,441

0,463

0,482

0,505

0,520

0,529

0,540

0,545

0,550

1,2

0,214

0,257

0,294

0,325

0,352

0,374

0,392

0,419

0,437

0,449

0,462

0,470

0,477

1,4

0,165

0,201

0,232

0,260

0,284

0,304

0,321

0,350

0,369

0,383

0,400

0,410

0,420

1,6

0,130

0,160

0,187

0,210

0,232

0,251

0,267

0,294

0,314

0,329

0,348

0,360

0,374

1,8

0,106

0,130

0,153

0,173

0,192

0,209

0,224

0,250

0,270

0,285

0,305

0,320

0,337

2,0

0,087

0,108

0,127

0,145

0,161

0,176

0,189

0,214

0,233

0,241

0,270

0,285

0,304

2,2

0,073

0,090

0,107

0,122

0,137

0,150

0,163

0,185

0,208

0,218

0,239

0,256

0,280

2,4

0,062

0,077

0,092

0,105

0,118

0,130

0,141

0,161

0,178

0,192

0,213

0,230

0,258

2,6

0,053

0,066

0,079

0,091

0,102

0,112

0,123

0,141

0,157

0,170

0,191

0,208

0,239

Окончание таблицы Я.1

Коэффициент a

для круглого
в плане
фундамента

для прямоугольного в плане фундамента
в зависимости от отношения сторон его подошвы a/b

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,4

2,8

3,2

10
и более

2,8

0,046

0,058

0,069

0,079

0,089

0,099

0,108

0,124

0,139

0,152

0,172

0,189

0,228

3,0

0,040

0,051

0,060

0,070

0,078

0,087

0,095

0,110

1,124

0,136

0,155

0,172

0,208

3,2

0,036

0,045

0,053

0,062

0,070

0,077

0,085

0,098

0,111

0,122

0,141

0,158

0,190

3,4

0,032

0,040

0,048

0,055

0,062

0,069

0,076

0,088

0,100

0,110

0,128

0,144

0,184

3,6

0,028

0,036

0,042

0,049

0,056

0,062

0,068

0,080

0,090

0,100

0,117

0,133

0,175

3,8

0,024

0,032

0,038

0,044

0,050

0,056

0,062

0,072

0,082

0,091

0,107

0,123

0,166

4,0

0,022

0,029

0,035

0,040

0,046

0,051

0,056

0,066

0,075

0,084

0,095

0,113

0,158

4,2

0,021

0,026

0,031

0,037

0,042

0,048

0,051

0,060

0,069

0,077

0,091

0,105

0,150

4,4

0,019

0,024

0,029

0,034

0,038

0,042

0,047

0,055

0,063

0,070

0,084

0,098

0,144

4,6

0,018

0,022

0,026

0,031

0,035

0,039

0,043

0,051

0,058

0,065

0,078

0,091

0,137

4,8

0,016

0,020

0,024

0,028

0,032

0,036

0,040

0,047

0,054

0,060

0,072

0,085

0,132

5,0

0,015

0,019

0,022

0,026

0,030

0,033

0,037

0,044

0,050

0,056

0,067

0,079

0,126

Приложение 1

(обязательное)

Методика определения дополнительного давления на основание устоя

от веса примыкающей части подходной насыпи

 

1.1 Дополнительное давление на грунты основания под задней гранью устоя (в уровне подошвы фундамента) от веса подходной насыпи (рисунок 1.1)  кПа, следует определять по формуле   

                                                                            (1.1)

Для обсыпного устоя дополнительное давление на грунты основания под передней гранью устоя от веса конуса устоя  кПа, следует определять по формуле    

                                                                           (1.2)

В формулах (1.1) и (1.2):

g     — расчетный удельный вес насыпного грунта, кН/м³; допускается принимать g = 17,7;

h₁   — высота насыпи, м;

h₂   — высота конуса над передней гранью фундамента, м;

a₁, a₂ — коэффициенты, принимаемые соответственно по таблицам 1.1 и 1.2.

Давления  и  следует определять суммированием по соответствующим граням фундамента давления от расчетных нагрузок с добавлением  и

 

 

1 — передняя грань; 2 — задняя грань

Таблица 1.1

Глубина заложения
фундамента d, м

Высота
насыпи h₁, м

Значение коэффициента a₁

для задней
грани устоя

для передней грани устоя
при длине подошвы фундамента а, м

до 5

0,45

0,50

0,50

0,10

0,10

—

0,05

0,06

Окончание таблицы 1.1

Глубина заложения
фундамента d, м

Высота
насыпи h₁, м

Значение коэффициента α₁

для задней
грани устоя

для передней грани устоя
при длине подошвы фундамента а, м

до 5

0,40

0,45

0,50

0,20

0,25

—

0,05

0,10

0,10

0,05

0,05

0,30

0,35

0,40

0,20

0,30

—

0,15

0,20

0,20

0,10

0,15

0,15

0,35

0,40

0,45

0,20

0,25

—

0,10

0,15

0,20

0,05

0,10

0,15

0,25

0,30

0,35

0,20

0,30

—

0,20

0,20

0,20

0,15

0,20

0,20

0,20

0,25

0,30

0,20

0,30

—

0,20

0,25

0,25

0,15

0,20

0,20

Примечания

1 Для промежуточных значений d, h₁ и а коэффициент a₁ следует определять интерполяцией.

2 При расчете фундамент глубокого заложения рассматривается как условный, ограниченный контуром, принимаемым согласно приложению Ю.

Таблица 1.2

Глубина заложения фундамента d, м

Значение коэффициента a₂ при высоте конуса h₂, м

0,4

0,5

0,6

0,3

0,4

0,5

0,2

0,3

0,4

0,1

0,2

0,3

0,1

0,2

0,1

Примечание — Для промежуточных значений d и h₂ коэффициент a₂ следует определять интерполяцией.

1.2 Относительный эксцентриситет равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундамента мелкого заложения следует определять по формуле

                                                            (1.3)

где a  — длина подошвы фундамента, м (см. рисунок 1.1);

y  — расстояние от главной центральной оси подошвы фундамента до более нагружен­ного ребра, м;

е₀, r — то же, что в 13.2.3.

Библиография

 

[1] «Указания по устройству конструкций мостового полотна на железнодорожных мостах». — БЖД, Минск.

[2] ДМД 02191.3.011-2007 Рекомендации по оценке воздействия на окружающую среду проектных решений по строительству и реконструкции автомобильных дорог (Приказ Департамента «Белавтодор» от 25.05.2007 № 108).

[3] Рекомендации по применению шумозащитных сооружений на а/д общего пользования
(Пр. от 26.01.05 № 16) РУП «БелдорНИИ».

[4] РД РБ 09150.47.001-2002 Ремонт инженерных сооружений железных дорог Республики Беларусь, порядок проведения БЖД. Мн., 2002 г.

[5] РД РБ 09150.56.005-2000 Инструкция по содержанию искусственных сооружений БЖД. Мн., 2001.

[6] ДМД 02191.2.018-2008 Рекомендации по вторичной защите от коррозии бетона конструкций мостовых сооружений (Приказ Департамента «Белавтодор» от 12.12.2008 № 295)

[7] Указания по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных выработок в условиях Старобинского месторождения калийных солей/СНИиПКИ
ОАО «Белнефтехим». Сол.-Мн., 2001.

[8] ТУ 14-1-5120-92 Прокат листовой низколегированный высокого качества для мостостроения.

[9] ТУ 14-4-1216-82 Канаты стальные оцинкованные спиральные закрытой конструкции.

[10] ТУ 14-2-207-76 Сталь гнутая, профили волнистые листовые.