- •Введение
- •1 Анализ инженерно-геологических условий и оценка строительных свойств грунтов.
- •2 Виды нагрузок и их определение.
- •3 Проектирование фундамента мелкого заложения.
- •3.1 Выбор отметки заложения подошвы фундамента.
- •3.2 Определение размеров подошвы фундамента.
- •3.3 Определение несущей способности основания
- •4 Проектирование свайного фундамента.
- •4.1 Определение глубины заложения и назначение размеров ростверка.
- •4.2 Оценка грунтовых условий и назначение длины свай.
- •4.3 Расчёт свайных фундаментов.
- •Определение несущей способности свай
- •Определение количества свай и размещение их в ростверке.
- •4.4 Определение расчетной вертикальной нагрузки на сваю.
- •4.5 Проверка прочности основания куста свай.
- •4.6 Определение осадки фундамента мелкого заложения.
- •5 Технологические особенности по устройству свайных фундаментов.
- •5.1 Выбор молота для погружения свай.
- •5.2 Определение проектного отказа свай.
- •6. Технико-экономическое сравнение двух вариантов и выбор наиболее рационального из них
- •6.1 Краткое описание технологии сооружения выбранного варианта фундамента.
5.2 Определение проектного отказа свай.
Забивные висячие сваи погружают не только до проектной отметки, но и до проектного
отказа. При забивке свай длиной до 25м определение остаточного отказа сваи Sa (при условии, что Sa≥ 0,002м) возможно по формуле:
Sa= [2·A·Ed/(Fd/M·(Fd/M+·A)) [m1+2·(m2+m3)/(m1+m2+m3)],
где Sa- отказ сваи от одного удара молота, м;
M- коэффициент, принимаемый при забивке молотами
ударного действия равным 1;
- коэффициент, принимаемый в зависимости от материала
сваи (принимаем = 1500кН/м2);
площадь поперечного сечения сваи в м2;
Ed- расчетная энергия удара молота, кДж;
Fd- несущая способность сваи, кН;
m1- полная масса молота, т;
m2- масса сваи с наголовником, т;
m3- масса подбабка, т;
2= 0,2- коэффициент восстановления удара.
В процессе погружения сваи следует контролировать отказ сваи. Отказ сваи 35x35 длиной 15м, забиваемой молотом С-977А:
Sa=[1500·0,35·0,35/(1632,12/1(1632,129/1+1500·0,35·0,35))]·[9+0,2·(4,116+0,1)/(9+4,116+0,1)=0,0078·074479=0,0058 > 0,002м.
Если остаточный отказ сваи Sa<0,002м,следует использовать молот с большей энергией удара или использовать полную формулу СНиП для определения Sa с обязательной регистрацией нагружения свай отказометром.
6. Технико-экономическое сравнение двух вариантов и выбор наиболее рационального из них
На данных грунтах целесообразно устраивать фундамент мелкого заложения, так как слой, в котором расположен фундамент мелкого заложения, является достаточно прочным и подстилающий слой обладает достаточной несущей способностью, и высота опоры фундамента превышает глубину заложения более чем в два раза.
6.1 Краткое описание технологии сооружения выбранного варианта фундамента.
Постройка фундаментов на местности, покрытой водой, ведется более сложных условиях, чем на суше. В дорожном строительстве с такими условиями приходится встречаться при возведении фундаментов опор мостов и других водопропускных сооружений.
Особенности производства работ по постройке фундаментов мостовых опор на местности, покрытой водой, заключаются главным образом в следующем: необходимо иметь специальные средства сооружения для обеспечения устройства ограждений, а также доставки к каждому фундаменту материалов, механизмов и рабочей силы; нужны особые способы разбивочных работ; специальные конструкции для ограждении котлованов и фундаментов от внешней воды в период строительства; в необходимых случаях используют методы подводной разработки грунта и подводного бетонирования.
Перемычками называют временные сооружения, предназначенные для ограждения места постройки фундамента от поверхностных вод. Перемычки используют не только для постройки фундамента, но и для возведения других частей сооружения, расположенных ниже горизонта вод. Конструкции перемычки весьма разнообразны. В дорожном строительстве применяют следующие основные типы перемычек: грунтовые, однорядные деревянные шпунтовые с грунтовой отсыпкой, двухрядные деревянные шпунтовые с грунтовым заполнением, из металлического шпунта, ряжевые и перемычки из льда и естественно замороженного грунта.
Двухрядная деревянная шпунтовая перемычкa с грунтовым заполнением. Этот тип перемычки применяют наиболее часто при сооружении фундаментов мелкого заложения. Грунтовая засыпка уменьшает водопроницаемость перемычки,, а наружный, шпунтовой ряд предохраняет ее от размыв •. Внутренний шпунтовой ряд, являясь элементом перемычки, кроме того, служит и ограждением котлована ниже дна водоема. Следует иметь в виду, что высота этой перемычки так же, как и перемычки ограничивается сортаментом лесоматериала, идущего на изготовление шпунта.
Для обеспечения совместной работы внутренний и наружный шпунтовой ряд соединяют поперечными схватками. Внутри перемычки чаще всего устанавливают один или несколько ярусов распорных рам, что повышает общую жесткость перемычки и позволяет уменьшить сечение шпунта и глубину его забивки ниже дна котлована. Установка внутреннего яруса распорок, кроме того, создает более четкие условия статической работы перемычки и ее расчета на прочность и устойчивость.
Наилучшим заполнителем для перемычки является песок. Легко уплотняемый в процесс е водоотлива он становится менее проницаемым в результате заполнения пор мелкими частицами, осаждающимися из фильтрующей воды. Глинистые же грунты при отсыпке в воду разжижаются, плохо уплотняются и создают большое давление на шпунт.
При расчете двухрядной перемычки следует различать две схемы нагрузок. В первой схеме на наружную и внутреннюю стенки до водоотлива действует давление грунта засыпки во взвешенном состоянии. Давление воды с наружной и внутренней сторон каждого шпунтового ряда взаимно уравновешивается. Эта схема нагрузок обычно является расчетной для наружного шпунтового ряда. Его рассчитывают как обычный шпунт с одним ярусом анкеров.
При полном водоотливе из котлована ввиду некоторой проницаемости стенок, внутри засыпки устанавливается депрессионная кривая. Принято считать, что внутренняя стенка испытывает со стороны засыпки полное давление грунта и давление воды в половинном размере. Внутренняя стенка работает в значительно более тяжелых условиях, чем наружная. эта схема для внутренней стенки и является расчетной. При наличии распорок расчет внутренней стенки ведут, как и обычной шпунтовой, независимо от расчета наружной стенки. Если между шпунтовыми рядами отсутствуют распорки, то при расчете на прочность внутреннего и наружного шпунтов необходимо учитывать их совместную работу, которая обеспечивается горизонтальными схватками.
Подводная разработка грунта.
Разработка грунта и бетонирование фундамента производится в тех случаях, когда производят водоотлив, работы котловане, огражденном перемычками, ведут так же, как и при устройстве фундаментов на местности, не накрытой водой. При особо сильном притоке воды, когда открытый водоотлив может привести к разрушению грунта основания или вымыванию раствора из бетона и кладки, работы ведут без водоотлива прибегая к подводной разработке грунта и подводному бетонированию.
Для устройства фундаментов искусственных сооружений котлованы требуются сравнительно небольших размеров в плане и работы ведут, как правило, с применением креплений стен котлованов. в этих условиях для подводной разработки грунта применяют грейферы, гидроэлеваторы и эрлифтеры.
Подводное бетонирование.
Такой способ бетонирования фундаментов применяют в огражденных котлованах. подводным способом можно бетонировать только нижнюю часть фундамента (подушку). Затем ведут водоотлив и дальнейшие работы выполняют обычным путем. В других случаях бетон укладывают подводным способом на полную глубину воды.
Одним из совершенных методов подводного бетонирования является метод вертикально перемещающейся трубы, называемый методом ВПТ. При этом для бетонирования в котловане в зависимости от его размеров устанавливают вертикально одну или несколько металлических труб диаметром от 200 до 300 мм. Трубы собирают из звеньев. их нужно размещать в плане так, чтобы каждая точка бетонируемого фундамента находилась в пределах радиуса действия трубы.
для того чтобы исключить вымывание цемента из бетона при первоначальном заполнении трубы, перед наполнением воронки в ее горловине устанавливают пробку из мешковины, заполненной паклей. от преждевременного опускания пробки под тяжестью бетона, укладываемого в воронку, она удерживается двухстворчатым клапаном.
В процессе бетонирования нижний конец трубы должен все время находиться в бетоне.
Минимальная величина заглубления конца трубы ниже поверхности бетона, по данным практики, в зависимости от глубины бетонирования составляет 0,8 ... 1,5 м.
При таком порядке работы бетон поступает .внутрь ранее уложенного объема, что исключает контакт новых порций бетона с водой и предохраняет их от разрушения. Ослабленным будет только верхний слой бетонной смеси, который в процессе бетонирования находится в непосредственном контакте с водой. Этот слой в последствии нужно удалить.
Не следует допускать, чтобы труба перемещалась в горизонтальном направлении, так как в этом случае поступающий бетон будет омываться водой, что приведет к резкому снижению его прочности. Бетонную смесь применяют литой консистенции.
Список литературы
1 СНиП 2.05.03-84.Мосты и трубы.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1985.-200с.
2 СниП 2.02.03-85.Свайные фундаменты.-М.:.ЦИТП Госстроя СССР,1986.-48с.
3 Методические указания к выполнению раздела курсовой работы “Фундаменты мелкого заложения” по дисциплине“Основания и фундаменты транспортных сооружений”/Сост.Е.Е.Корбут.-Могилев:ММИ,1994.
4 Костерин Э.В.”Основания и фундаменты”-3-е изд., перераб. и доп.-М.:Высш.шк.,1990.-431с.