Проектирование основания и фундамента

Введение

Водопропускные трубы являются наиболее распространенным видом искусственных сооружений на дорогах. В среднем на каждые 1,35 км дороги приходится водопропускная труба.

Целью курсовой работы является приобретение студентами практических навыков по дисциплине «Основания и фундаменты» на примере проектирования основания и фундамента круглой сборной железобетонной водопропускной трубы под насыпью автомобильной дороги в районах сезонного промерзания грунтов.

Сущность курсовой работы состоит в привязке типового проектного решения сборного железобетонного фундамента трубы к заданным грунтово-гидрологическим условиям, требующим повышения прочности и устойчивости природного основания. При этом из известных способов создания искусственных оснований предлагается рассмотреть вариант замены слабого грунта природного основания на грунтовую подушку.

Проверка обеспечения устойчивости насыпи и её основания как основного мероприятия, предотвращающего продольную растяжку трубы, гидравлический расчет водопропускной трубы рассматриваются в курсах дисциплин «Проектирование дорог» и «Механика грунтов».

 

ВАРИАНТЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В каждом варианте задано трехслойное основание. Мощность третьего слоя следует считать неограниченной.

В табл.1 указаны варианты отметок слоёв инженерно-геологических элементов (ИГЭ) грунтового основания по оси трубы. За нулевую отметку принята отметка лотка трубы по оси насыпи (рис.1).

Таблица 1.1 - Отметки слоёв грунтового основания

№ варианта	Дневная поверхность грунта, м	Подошва ИГЭ-1, м	Подошва ИГЭ-2, м
	0,06	-2,0	-6,8

 

Район строительства: г. Омск;

уклон лотка трубы: i = 0,02;

категория дороги: II;

отверстие круглой трубы: 2,0 м;

высота насыпи: 7,3 м.

 

Физические и механические характеристики грунтов слоев основания приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2 - Физические и механические характеристики грунтов слоев основания

 

№ варианта	ИГЭ основания	Разновидность грунта	Плотность частиц грунта rs, т/м^3	Природная влажность W	Влажность на границе раскатывания WP	Влажность на границе текучести WL	Модуль деформации E, МПа	Угол внутреннего трения jI, град	Удельное сцепление сI, кПа
		Супесь Суглинок Глина	2,66 2,68 2,73	0,19 0,21 0,31	0,17 0,15 0,26	0,22 0,28 0,49	6,2 7,5 18,0

 

Район строительства, категория дороги, высота насыпи, уклон лотка трубы и диаметр трубы приведены в бланке, индивидуального задания.

Грунты основания условно следует считать двухфазными со степенью влажности Sr = 1. Отметка уровня воды (УВ) в трубе условно принимается по верху её внутреннего диаметра.

 

 

Рис.1. Графическое оформление исходных данных:1,2,3 – отметки

грунтового основания соответственно: дневной поверхности, подошвы несущего слоя (ИГЭ-1) и подошвы подстилающего слоя (ИГЭ-2);УВ – уровень воды в трубе.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТА

Оценка грунтов основания

По исходным физическим характеристикам грунтов основания (табл.1.2) рассчитываются их производные характеристики.

Для глинистого грунта вычисляют:

· коэффициент пористости вычисляется по формуле:

, (1)

 

где – плотность воды, принимаемая равной 1 т/м³;

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

· плотность грунта вычисляется по формуле, т/м³,

(2)

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

 

· удельный вес грунта вычисляется по формуле, кН/м³,

 

, (3)

 

где g= 9,81 м/с² -ускорение свободного падения;

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

· удельный вес частиц грунта вычисляется по формуле, кН/м³,

 

; (4)

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

· плотность грунта во взвешенном состоянии вычисляется по формуле, т/м³,

 

; (5)

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

 

· удельный вес грунта во взвешенном состоянии вычисляется по формуле кН/м³,

 

(6)

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

 

· число пластичности вычисляется по формуле:

 

; (7)

 

1-ый слой - супесь

2- ой слой - суглинок

3-ий слой - глина

 

· показатель текучести вычисляется по формуле:

 

. (8)

 

1-ый слой

2- ой слой

3-ий слой

 

Результаты расчетов необходимо свести в табл.2.1

 

Таблица 2.1.1 - Физические характеристики грунтов основания

№ ИГЭ	Коэффициент пористости е	Плотность грунта r, т/м^3	Удельный вес грунта g, кН/м^3	Удельный вес частиц грунта gs, кН/м^3	Плотность грунта во взвешенном состоянии rв, т/м^3	Удельный вес грунта во взвешенном состоянии gв, кН/м^3	Число пластичности Jp	Показатель текучести JL	Разновидность нгрунта
	0,51	2,10	20,60	26,09	1,10	10,80	0,05	0,40	супесь пластичная
	0,56	2,08	20,40	26,29	1,08	10,60	0,13	0,46	суглинок тугопластичный
	0,85	1,93	18,93	26,78	0,94	9,12	0,23	0,22	глина полутвердая

 

 

Конструирование трубы

Для выбора конструктивных элементов трубы в соответствии с табл.П.8.1 назначают номера блоков. По табл.П.8.2-П.8.4 назначают геометрические размеры звеньев, лекальных блоков фундамента, портальных стенок, откосных крыльев. Объём и масса выбранных элементов трубы приведены в табл.П.8.5.

Параметры выбранных типовых конструкций элементов трубы необходимо свести в табл.4.

 

 

Лекальный блок фундамента под цилиндрическое звено

Цилиндрическое звено

Номер лекального блока

lлб, см

bлб, см

Объём 1м блока, Vлб м^3

Номер цилиндрического звена

lзв, см

do, см

dзв, см

Объём 1м звена, V зв м^3

68а

0,81

1,38

Лекальный блок фундамента под коническое звено

Коническое оголовочное звено

Номер конического оголовочного звена

lлбог, см

bлбог, см

Объём 1м блока, Vлбог м^3

Номер оголовочного звена

lог, см

Dог , см

dог, см

Объём 1м звена, Vог м^3

1,18

1,55

Откосные крылья

Номер откосного крыла

lок, см

bок, см

Рок, см

mок, см

Объём 1м откосного крыла, V ок м^3

79ПЛ

0,78

Таблица 2.2.1 - Параметры элементов трубы

 

 

Исходя из заданных категории дороги, высоты насыпи и диаметра трубы, определяют минимальную длину средней части трубы по лотку lтр_min по формуле

 

lтр_min=В+2m(Н_н-d₀-d), (9)

где B ― ширина земляного полотна, м, принимаемая в зависимости от категории дороги В = 15 м;

H_н ― высота насыпи, равная 7,3 м;

d₀ ― отверстие трубы, равный 2,0 м;

d ― толщина стенки, равная 0,20 м (табл.2.2.1);

m ― коэффициент заложения откоса, по СНиП 2.05.02–85 m = 1,5.

Тогда: l тр_min = 30,30 м

Длину средней части трубы l тр_ср с учетом выбранных конструктивных элементов и стыковых омоноличиваемых швов, исходя из условия l тр_ср≥ l тр_min:

l тр_ср= n·l_зв +2· l_ог+(n_ш·h_ш), (10)

где n – количество звеньев средней части трубы, м;

l_зв – длина звена средней части трубы, м;

l_ог – длина конического звена входного оголовка = 1,32 м;

n_ш – количество стыковых омоноличиваемых швов, включая звенья конических оголовков;

h_ш – толщина стыковочного омоноличиваемого шва равная 0,01 м.

l тр_ср=31·1+2·1,32+(32·0,01)=33,96 м.

Полная длина трубы L_тр определяется по формуле:

L_тр = l тр_ср + b _пс + 2· l _ок ·соsβ, (11)

где b _пс – ширина портальной стенки – 0,35 м;

l _ок – длина откосного крыла, м;

β – угол растекания = 45^◦.

L_тр =33,96+0,35+2·2,9· соs 45^◦=38,41 м.

 

Укрепление подводящего и отводящего русел – важнейший конструктивный элемент водопропускной трубы. Для территории II – V дорожно-климатических зон рекомендуется пять типов конструкции укрепления русел [8]. Тип укрепления русла назначают с учетом скорости протекания воды и допускаемых скоростей потока.

Отметка обреза фундамента водопропускных труб назначается ниже отметки дневной поверхности грунта на 0,20 м (см. рис.1).

Отметка подошвы фундамента назначается с учетом глубины промерзания в районе строительства.

 

Грунтов основания

Несущая способность грунтов основания оценивается послойно сверху вниз (рис.2).

 

 

 

Рис.2. Схема к расчету несущей способности и сжимаемости

грунтов основания насыпи.

 

Для первого слоя грунта значение R определяют на глубине d₁ = 3 м, если d₁ <3 м; при d₁ >3 м d₁ принимается равным расстоянию от середины насыпи (H_н/2) до середины первого слоя грунта основания, а для второго и третьего слоев грунта соответственно на уровне их кровли (d₂, d₃).

Для каждого i-го слоя грунта основания (нескального) определяют расчетное сопротивление осевому сжатию R согласно СНиП 2.05.03 [4]:

 

R_i =1.7{R_oi [1+k₁ (b_лб – 2)]+k₂g(d_i–3} (12)

 

где R₀ - условное сопротивление грунта, кПа, принимаемое по прил. 2 и 3 в зависимости от вида грунта и его физических характеристик (табл.3); k₁ и k₂ - коэффициенты, принимаемые по прил.4; d_i - глубина, м, на которой определяется R_i, принимаемая от середины высоты насыпи (см.рис.2); g - средний удельный вес слоев грунта, без учета взвешивающего действия воды принимается равным 19,62 кН/м³; b_лб - ширина подошвы лекального блока, м (табл.4).

 

R₁ = 1.7{147,00 [1+0,06*(2,07 – 2)]+2,0*19,62 (4,68–3}=363,02

R₂ = 1.7{151,9 [1+0,02*(2,07 – 2)]+1,50*19,62 (5,71–3}=394,17

R₃ = 1.7{227,03 [1+0,04*(2,07 – 2)]+2,0*19,62 (10,51–3}=888,02

 

 

Грунты, у которых R₀ не нормируется, относятся к слабым. Они, как правило, не могут служить естественными основаниями фундаментов. В этом случае необходимо для улучшения основания проводить такие мероприятия, как замена грунта, улучшение его физико-механических свойств, применение свайных фундаментов. В курсовой работе рассматривается замена грунта.

Численные значения R_i на соответствующих глубинах показывают на рис.1. Здесь же приводят значения модулей деформации грунтов Е_i из табл.1. 2. Для слабых грунтов на разрезе рис.2 указывается: ''R не нормируется''.

На основе анализа полученных значений R_i должно быть сделано заключение о характере распределения несущей способности грунтов по глубине и выделен грунт, обладающий максимальной несущей способностью. Необходимо послойно оценить сжимаемость грунтов по значению Е_i, выделив слабый грунт.

 

Фундамента трубы

 

Cогласно СНиП 2.05.03 [4], параметры фундамента мелкого заложения устанавливаются расчетами по первой группе предельных состояний на основе сочетания расчетных (постоянных и временных) нагрузок.

К постоянным нагрузкам относятся: давление от веса насыпи, собственный вес конструкции трубы и гидростатическое давление.

К временной нагрузке – давление от подвижной нагрузки.

 

Трубы от подвижной нагрузки

Расчетное вертикальное давление грунта от подвижного состава на звенья трубы вычисляют по формуле [4]

 

, (21)

 

где g_f =1,0 – коэффициент надежности по нагрузке [4]; (1+m) – динамический коэффициент, который при нагрузке НК-80 определяется по формуле [4]

 

(1+m)=1,35-0,05d. (22)

 

(1+m)=1,35-0,05*2,4=1,23

 

Нормативное вертикальное давление, кПа, на звенья трубы от подвижной нагрузки вычисляют по формуле

(23)

 

где y – линейная нагрузка, определенная по СНиП 2.05.03 [4], для нагрузки НК-80 при высоте засыпки 1м и более равна 186 кН/м; а₀ – длина участка распределения, определенная по СНиП 2.05.03 для нагрузки НК-80, при высоте засыпки 1м и более равна 3 м; h_н – расстояние от верха дорожного покрытия до верха звена, м (см. рис.3).

 

Подстилающего слоя

 

Достаточность ширины подошвы фундамента b_лб определяют, исходя из обеспечения условия:

 

, (25)

 

где р – давление под подошвой фундамента, кПа; Р – расчетная вертикальная нагрузка действующая на уровне обреза фундамента, кН; R – расчетное сопротивление грунта основания сжатию под подошвой фундамента, определенное по формуле (11); g_n – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый для фундаментов труб равным 1,4.

Выполнение условия (23) достигается заменой слабой толщи грунта на грунтовую подушку, расчет параметров которой рассматривается в п. 2.7.

Расчетная вертикальная нагрузка P, действующая на уровне обреза фундамента, кН, составляет

 

(26)

 

где – нагрузка от веса 1 п.м звена трубы, определяется по формуле (16); – нагрузка от веса 1 п.м лекального блока фундамента определяется по формуле (17); – погонная нагрузка от гидростатического давления определяется по формуле (18); – определяется по формуле (11); – определяется по формуле (19); d= d_o+ 2d – внешний диаметр трубы, м;

 

Р=(33,12+19,44+30,8)+(140,01+28,24)*2,4=487,16кН

 

235,34<260,73

 

Проверку несущей способности подстилающего слоя грунта следует производить исходя из условия, регламентируемого СНиП 2.05.03[4] (рис.4):

 

(27)

 

где p –давление на грунт, действующее под подошвой фундамента, кПа, см. формулу (23); g – среднее (по слоям) значение расчетного удельного веса грунта, расположенного над кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта (допускается принимать g=19,62 кН/м³); h – заглубление подошвы фундамента от дневной поверхности грунта, м (см. рис.4); z_i– расстояние от подошвы фундамента до поверхности проверяемого подстилающего слоя грунта, м; a=0,659 – коэффициент затухания напряжений, принимаемый по прил.7; R – расчетное сопротивление подстилающего грунта, кПа, определенное на глубине расположения кровли проверяемого слоя грунта (ИГЭ 2) по формуле (10) с учетом ширины условного фундамента (см.рис.4) b_усл = b_лб/a.; g_n – коэффициент надёжности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4.

 

189,43

 

 

Рис.4.Схема к проверке несущей способности подстилающего слоя: H_H – высота насыпи; h – глубина заложения фундамента; s_zc– интенсивность давления от сооружения на уровне кровли подстилающего слоя; s_пс– природное давление на уровне кровли подстилающего слоя; 1-эпюра дополнительного давления от сооружения s_zc; 2 - эпюра природного давления грунта s_пc; 3 – кровля подстилающего слоя грунта; 4 - подошва подстилающего слоя грунта

 

 

ОБОБЩЕНИЕ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

 

 

Рис.8. Схема отметок проектных решений

 

Таблица 3.1- Проектные решения

Угол пересечения трубы с трассой, град
Ширина земляного полотна, м
Высота насыпи, м	7,3
Длина трубы, м	30,32
Положение входного оголовка	Вертикал.
Уклон лотка трубы, ^0/0 0
Проектные отметки	лотка трубы	у входного оголовка Z3	0,07
по оси Z0	0,06
у выходного оголовка Z4	-0,32
бровки	у входного оголовка Z2	7,36
у выходного оголовка Z1	7,36
укрепление откосов	у входного оголовка Z5
у выходного оголовка Z6	3,24
котлован	входного оголовка	верх котлована Z3	0,44
низ котлована Z7	-0,03
выходного оголовка	верх котлована Z4	-0,32
низ котлована Z8	-0,79
По оси Z9	-0,41
Грунт русла (послойно)		Супесь
	Суглинок
	Глина
Режим протекания воды в трубе	Безнапорн.
Фундамент	Тип фундамента	Сборный
Разбивка на секции, м	3,02
Глубина заложения, м	0,47

 

Отметки проектных решений определяются по формулам:

Z₁=Z₀+H_H; Z₂= Z₀+H_H ; Z₃= Z₀+i L_тр/2; Z₄= Z₀ -i L_тр/2;

Z₅=Z₃+D_ОГ +d+1,0; Z₆=Z₄+D_ОГ +d+1,0; Z₇= Z₃ –h-h_п; Z₈= Z₄–h-h_п, (36)

где Z₀ – относительная нулевая отметка дневной поверхности грунта;H_H – высота насыпи; i – проектный уклон лотка; L_тр – длина трубы; D_ОГ – диаметр оголовка трубы; d – толщина стенки звена трубы; h– глубина заложения фундамента; h_п– высота грунтовой подушки.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ

ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ТРУБЫ

 

1. Подготовка строительной площадки

2. Геодезические и разбивочные работы.

3. Перевозка и складирование элементов труб.

4. Разработка котлованов под фундаменты труб.

5. Устройство фундаментов, монтаж звеньев и оголовков.

6. Гидроизоляция труб.

7. Засыпка и уплотнение грунта у труб.

8. Укрепительные и отделочные работы.

 

Библиографический список

1. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. -М.: Высшая школа, 1990. -431с.

2. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

3. СНиП 2.02.01-83^*. Основания зданий и сооружений.

4. СНиП 2.05.03-84^*. Мосты и трубы.

5. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

6. СНиП 21.23.01-99. Строительная климатология.

7. СНиП 12.04.-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2.

Строительное производство.

8. Водопропускные трубы под насыпями/ Под ред. О.А. Янковского. - М.: Транспорт, 1982. -232с.

9. Шестаков В.Н. Технология строительства сборных железобетонных водопропускных труб: Учебное пособие:–Омск: СибАДИ, 1994.–78с.

10. Сикаченко В.М. Правила технического оформления курсовых и допломных пректов, студенческих отчётов и научных работ – Омск: Изд-во СибАДИ, 2004 – 144 с.

11. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений.

 

Введение

Водопропускные трубы являются наиболее распространенным видом искусственных сооружений на дорогах. В среднем на каждые 1,35 км дороги приходится водопропускная труба.

Целью курсовой работы является приобретение студентами практических навыков по дисциплине «Основания и фундаменты» на примере проектирования основания и фундамента круглой сборной железобетонной водопропускной трубы под насыпью автомобильной дороги в районах сезонного промерзания грунтов.

Сущность курсовой работы состоит в привязке типового проектного решения сборного железобетонного фундамента трубы к заданным грунтово-гидрологическим условиям, требующим повышения прочности и устойчивости природного основания. При этом из известных способов создания искусственных оснований предлагается рассмотреть вариант замены слабого грунта природного основания на грунтовую подушку.

Проверка обеспечения устойчивости насыпи и её основания как основного мероприятия, предотвращающего продольную растяжку трубы, гидравлический расчет водопропускной трубы рассматриваются в курсах дисциплин «Проектирование дорог» и «Механика грунтов».

 

ВАРИАНТЫ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ

ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В каждом варианте задано трехслойное основание. Мощность третьего слоя следует считать неограниченной.

В табл.1 указаны варианты отметок слоёв инженерно-геологических элементов (ИГЭ) грунтового основания по оси трубы. За нулевую отметку принята отметка лотка трубы по оси насыпи (рис.1).

Таблица 1.1 - Отметки слоёв грунтового основания

№ варианта	Дневная поверхность грунта, м	Подошва ИГЭ-1, м	Подошва ИГЭ-2, м
	0,06	-2,0	-6,8

 

Район строительства: г. Омск;

уклон лотка трубы: i = 0,02;

категория дороги: II;

отверстие круглой трубы: 2,0 м;

высота насыпи: 7,3 м.

 

Физические и механические характеристики грунтов слоев основания приведены в табл.1.2.

Таблица 1.2 - Физические и механические характеристики грунтов слоев основания

 

№ варианта	ИГЭ основания	Разновидность грунта	Плотность частиц грунта rs, т/м^3	Природная влажность W	Влажность на границе раскатывания WP	Влажность на границе текучести WL	Модуль деформации E, МПа	Угол внутреннего трения jI, град	Удельное сцепление сI, кПа
		Супесь Суглинок Глина	2,66 2,68 2,73	0,19 0,21 0,31	0,17 0,15 0,26	0,22 0,28 0,49	6,2 7,5 18,0

 

Район строительства, категория дороги, высота насыпи, уклон лотка трубы и диаметр трубы приведены в бланке, индивидуального задания.

Грунты основания условно следует считать двухфазными со степенью влажности Sr = 1. Отметка уровня воды (УВ) в трубе условно принимается по верху её внутреннего диаметра.

 

 

Рис.1. Графическое оформление исходных данных:1,2,3 – отметки

грунтового основания соответственно: дневной поверхности, подошвы несущего слоя (ИГЭ-1) и подошвы подстилающего слоя (ИГЭ-2);УВ – уровень воды в трубе.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТА

Оценка грунтов основания

По исходным физическим характеристикам грунтов основания (табл.1.2) рассчитываются их производные характеристики.

Для глинистого грунта вычисляют:

· коэффициент пористости вычисляется по формуле:

, (1)

 

где – плотность воды, принимаемая равной 1 т/м³;

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

· плотность грунта вычисляется по формуле, т/м³,

(2)

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

 

· удельный вес грунта вычисляется по формуле, кН/м³,

 

, (3)

 

где g= 9,81 м/с² -ускорение свободного падения;

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

· удельный вес частиц грунта вычисляется по формуле, кН/м³,

 

; (4)

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

· плотность грунта во взвешенном состоянии вычисляется по формуле, т/м³,

 

; (5)

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

 

· удельный вес грунта во взвешенном состоянии вычисляется по формуле кН/м³,

 

(6)

 

1-ый слой

2-ой слой

3-ий слой

 

· число пластичности вычисляется по формуле:

 

; (7)

 

1-ый слой - супесь

2- ой слой - суглинок

3-ий слой - глина

 

· показатель текучести вычисляется по формуле:

 

. (8)

 

1-ый слой

2- ой слой

3-ий слой

 

Результаты расчетов необходимо свести в табл.2.1

 

Таблица 2.1.1 - Физические характеристики грунтов основания

№ ИГЭ	Коэффициент пористости е	Плотность грунта r, т/м^3	Удельный вес грунта g, кН/м^3	Удельный вес частиц грунта gs, кН/м^3	Плотность грунта во взвешенном состоянии rв, т/м^3	Удельный вес грунта во взвешенном состоянии gв, кН/м^3	Число пластичности Jp	Показатель текучести JL	Разновидность нгрунта
	0,51	2,10	20,60	26,09	1,10	10,80	0,05	0,40	супесь пластичная
	0,56	2,08	20,40	26,29	1,08	10,60	0,13	0,46	суглинок тугопластичный
	0,85	1,93	18,93	26,78	0,94	9,12	0,23	0,22	глина полутвердая

 

 

Конструирование трубы

Для выбора конструктивных элементов трубы в соответствии с табл.П.8.1 назначают номера блоков. По табл.П.8.2-П.8.4 назначают геометрические размеры звеньев, лекальных блоков фундамента, портальных стенок, откосных крыльев. Объём и масса выбранных элементов трубы приведены в табл.П.8.5.

Параметры выбранных типовых конструкций элементов трубы необходимо свести в табл.4.

 

 

Лекальный блок фундамента под цилиндрическое звено

Цилиндрическое звено

Номер лекального блока

lлб, см

bлб, см

Объём 1м блока, Vлб м^3

Номер цилиндрического звена

lзв, см

do, см

dзв, см

Объём 1м звена, V зв м^3

68а

0,81

1,38

Лекальный блок фундамента под коническое звено

Коническое оголовочное звено

Номер конического оголовочного звена

lлбог, см

bлбог, см

Объём 1м блока, Vлбог м^3

Номер оголовочного звена

lог, см

Dог , см

dог, см

Объём 1м звена, Vог м^3

1,18

1,55

Откосные крылья

Номер откосного крыла

lок, см

bок, см

Рок, см

mок, см

Объём 1м откосного крыла, V ок м^3

79ПЛ

0,78

Таблица 2.2.1 - Параметры элементов трубы

 

 

Исходя из заданных категории дороги, высоты насыпи и диаметра трубы, определяют минимальную длину средней части трубы по лотку lтр_min по формуле

 

lтр_min=В+2m(Н_н-d₀-d), (9)

где B ― ширина земляного полотна, м, принимаемая в зависимости от категории дороги В = 15 м;

H_н ― высота насыпи, равная 7,3 м;

d₀ ― отверстие трубы, равный 2,0 м;

d ― толщина стенки, равная 0,20 м (табл.2.2.1);

m ― коэффициент заложения откоса, по СНиП 2.05.02–85 m = 1,5.

Тогда: l тр_min = 30,30 м

Длину средней части трубы l тр_ср с учетом выбранных конструктивных элементов и стыковых омоноличиваемых швов, исходя из условия l тр_ср≥ l тр_min:

l тр_ср= n·l_зв +2· l_ог+(n_ш·h_ш), (10)

где n – количество звеньев средней части трубы, м;

l_зв – длина звена средней части трубы, м;

l_ог – длина конического звена входного оголовка = 1,32 м;

n_ш – количество стыковых омоноличиваемых швов, включая звенья конических оголовков;

h_ш – толщина стыковочного омоноличиваемого шва равная 0,01 м.

l тр_ср=31·1+2·1,32+(32·0,01)=33,96 м.

Полная длина трубы L_тр определяется по формуле:

L_тр = l тр_ср + b _пс + 2· l _ок ·соsβ, (11)

где b _пс – ширина портальной стенки – 0,35 м;

l _ок – длина откосного крыла, м;

β – угол растекания = 45^◦.

L_тр =33,96+0,35+2·2,9· соs 45^◦=38,41 м.

 

Укрепление подводящего и отводящего русел – важнейший конструктивный элемент водопропускной трубы. Для территории II – V дорожно-климатических зон рекомендуется пять типов конструкции укрепления русел [8]. Тип укрепления русла назначают с учетом скорости протекания воды и допускаемых скоростей потока.

Отметка обреза фундамента водопропускных труб назначается ниже отметки дневной поверхности грунта на 0,20 м (см. рис.1).

Отметка подошвы фундамента назначается с учетом глубины промерзания в районе строительства.