2.3 Проверка слабого подстилающего слоя

Если в пределах сжимаемой толщи основания z₁<3.5b от подошвы фундамента залегает слой меньшей прочности, чем опорного пласта (существенно меньше С, φ, R₀­), необходимо выполнить проверку слабого подстилающего слоя.

σ_zp+σ_zg<=R_z

где σ_zp=αР₀

Размеры условного фундамента

, где N_II – нагрузка на обрез фундамента.

, где l и b размеры подошвы основного фундамента.

Условие проверки по слабому подстилающему слою не выполняется если:

σ_zp+σ_zg>R_z

Необходимо увеличить площадь фундамента.

2.4.Определение осадки основания

Расчёт производится на основное сочетание нагрузки, при этом временная поездная нагрузка не учитывается.

Условие расчёта: ,

S – расчётное значение осадки основания, см;

S_u – предельное значение вертикального смещения опоры.

,

где: L – длина меньшего примыкающего к опоре пролёта, равная 33 м.

Разбиение сжимаемой толщи на слои производится для создания следующих условий:

- границы слоёв совпадают с границами литологических разностей и с уровнем подземных вод;

- мощность i – го слоя

м.

Осадку основания рассчитываем по формуле:

,

;

.

Вычисление суммы в пределах м приведём в табличной форме:

_{Вертикальная составляющая нагрузки, приведённая к центру тяжести подошвы фундамента (без учёта нагрузки от веса поезда).}

_{Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента}

_;

Таблица №3

h_c=8.94 м. – мощность сжимаемого слоя.

Полученное значение осадки сравниваем с предельно допустимой величиной:

см

- условие выполняется.

2.4. Определение крена фундамента и перемещение верха опоры

Крен фундамента определяется от действия всех нагрузок при основном их сочетании, отдельно вдоль и поперёк моста, с учётом момента в уровне подошвы.

Нормируется перемещение верха опоры.

Крен считаем по формуле ,

где - вертикальная составляющая нагрузки на фундамент в уровне его подошвы;

е- эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузки

-усредненные характеристики грунтов;

-коэффициент, определяемый по таблицам СНиП в зависимости от формы фундамента и направления крена вдоль и поперек моста, а также от соотношения l/b.

Если считаем поперек моста, то принимаем a=l, если вдоль то a=b.

2.5. Определение положения равнодействующей

Для оснований из нескальных грунтов под фундаментами мелкого заложения, рассчитываемыми без учёта заделки в грунт, должно быть проверено положение равнодействующей нагрузок по отношению к центру тяжести площади подошвы фундамента. При этом точка приложения равнодействующей не должна выходить за пределы ядра сечения подошвы фундамента r.

;

;

;

Условие выполняется.

2.6. Расчёт основания по I группе предельных состояний

Расчёт произведён с коэффициентом надёжности Y_f=1.1 для постоянных нагрузок, Y_f=1.2 – для временных.

м³;

Расчётные нагрузки, приведённые к центру тяжести подошвы при проверке несущей способности основания:

кН;

кНм;

Расчётное сопротивление суглинка основания фундамента одноосному сжатию по СНиП 2.05.03-84:

кПа;

Несущая способность основания под подошвой фундамента мелкого заложения должна удовлетворять условиям:

кПа кПа;

Условие выполняются, несущая способность основания обеспечена.

Определяем нагрузки при расчете на опрокидывание и сдвиг по подошве фундамента:

кН; кНм – момент опрокидывающих сил относительно длинной стороны фундамента;

Момент удерживающих сил: кНм;

Проверяем условие устойчивости сооружения против опрокидывания:

кНм;

;

Условие устойчивости сооружения против сдвига по подошве:

- удерживающая сила: кН;

-cдвигающая сила:

.

Требования СНиП 2.05.03-84 на устойчивость конструкции против опрокидывания и сдвига выполняется. Выбранные размеры фундамента мелкого заложения на естественном основании b = 6,0 м, l = 12,8м полностью удовлетворяют условиям расчёта по первой и второй группам предельных состояний.