Определение числа и длины свай в фундаменте опоры

Для промежуточных опор в заданных грунтовых условиях можно принять фундаменты с высокими или низкими ростверками на висячих железобетонных сваях или оболочках. Забивные цельные сваи квадратного сечения имеют размеры 35х35 или 40х40 см; секционные полые круглые ― диаметр 40, 50, 60, 80 см и толщину стенки 8÷10 см. Длина цельных свай бы­вает до 16÷20 м; длина секций ― 4÷12 м. Головы свай за­делывают в прямоугольный или обтекаемый в плане ростверк толщиной 1,5÷2 м с размерами, как правило, не менее чем на 0,5 м превышающими размеры нижней части тела опоры. Сваи заделывают в ростверк на длину не менее чем две тол­щины ствола сваи, а сваи толщиной более 0,6 м ― не менее чем на 1,2 м.

Обрез фундамента (верх ростверка) в меженном русле располагают ниже УНЛ на толщину льда плюс 0,25 м, а на поймах ― на 0,25 м ниже поверхности грунта после размыва. Подошву фундамента (низ высокого ростверка) в меженном русле располагают на любом уровне.

Верх низкого ростверка в меженном русле, а также верх ростверка на поймах должны располагаться не выше отметки грунта дна после размыва минус 0,25 м.

Подошву ростверка на поймах располагают в крупных и средних песчаных грунтах на любом уровне, а в глинистых, суглинистых, мелких и пылеватых песчаных грунтах ― не менее чем на 0,25 м ниже глубины промерзания.

В курсовой работе необходимо приближенно определить число и длину свай в фундаменте промежуточной опоры из расчета на вертикальные нагрузки на свайный ростверк, которые складываются из собственного веса частей опоры, давлений от веса пролетных строений и мостового полотна и временной подвижной вертикальной нагрузки. Собственным весом забивных свай, как правило, можно пренебречь.

Для определения веса опоры ее разделяют на части простой геометрической формы: подферменную плиту ― 1, тело опоры выше УВВ ― 2, ледорезную часть опоры ― 3, ростверк ― 4 (см. рис. 3).

Нормативная нагрузка от веса частей опоры:

,

где γ_i ― нормативный объемный вес: бетона γ_БЕТ = 23,5 кН/м³ (2,4 тс/м³), железобетона γ_ЖБ = 24,5 кН/м³ (2,5 тс/м³);

V_i ― объем i-й части опоры, м³.

Нормативная нагрузка на опору:

от веса конструкций двух одинаковых пролетных строений, кН

,

где V_ЖБ ― объем железобетона пролетного строения;

Р_ПС ― масса металла для стальных и сталежелезобетонных пролетных строений, т;

Р_ОЧ ― масса комплекта опорных частей, т;

от веса мостового полотна на балласте, кН

,

где γ_Б = 19,4 кН/м³ (2 тс/м³) ― объемный вес балласта с час­тями верхнего строения пути;

А_Б = 2 м² ― площадь сечения балластной призмы;

от веса мостового полотна на деревянных поперечинах, кН

,

где р_М,п = 8,8 кН/м (0,9 тс/м) ― вес 1-го погонного метра мос­тового полотна;

l_П ― полная длина пролетного строения, м;

от веса тротуаров c консолями и перилами, кН

,

где р_Т = 4,9 кН/м (0,5 тс/м) ― вес I погонного метра двух тротуаров с консолями и пе­рилами;

l_П ― полная длина пролетного строения, м.

Нормативное давление на опору от подвижного состава,

расположенного на двух пролетах:

,

где ν ― интенсивность эквивалентной временной подвижной нагрузки, расположенной на двух пролетах, которую определяют по прил. 4, при длине загружения и коэф­фициенте α = 0,5;

― площадь линии влияния опорной реакции.

Здесь обозначено: l ― расчетный пролет ; с ― рас­стояние между осями опорных частей на опоре (см. рис. 3).

Расчетная вертикальная нагрузка на фундамент:

,

где γ_f ― коэффициент надежности по нагрузке (табл. 5.1, прил.5);

N_i,П и N_B ― нормативные усилия, соответственно, от постоянной и временной нагрузок.

Требуемое количество свай (оболочек) в опоре:

,

где k_Г =1,2÷1,4 ― коэффициент учета влияния гори­зонтальных нагрузок;

k_Н ― коэффициент надежности, принимаемый равным:

при числе свай 21 и более ― 1,4; от 11 до 20 ― 1,55; от 6 до 10 ― 1,65; до 5 ― 1,75;

F_d ― расчетная несущая способность одной сваи по грунту, определяемая по СНиП 2.02.03–85 (прил. 6), для двух – трех величин (через 3 – 6 м)заглубления сваи, принимаемой, как правило, не меньше чем на 8 – 9 м погруженной в нижний слой грунта.

Несущая способ­ность сваи по грунту должна быть близкой, но не превышать несущей способности сваи по условию прочности материала, приведенной в табл. 1.

Таблица 1

Ориентировочная несущая способность одной сваи (оболочки)

по условию прочности материала

Полученное число свай размещают на плане ростверка, раз­меры которого могут быть соответственно скорректированы. Наимень­шие расстояния между осями вертикальных забивных свай равны трем, диаметрам или толщинам свай. Наименьшие расстояния в свету между сваями-оболочками принимают 1 м. Наименьшее расстояние от края ростверка до грани сваи равно 0,25 м, а до грани сваи-оболочки ― 0,1 м.

6. Вычерчивание вариантов моста

Поперечный профиль реки в масштабе 1 : 200 вычерчивают с указанием линии дна после размыва, геологического строения и линии подошвы рельса (ПР). В пределах пойм при пучинных грунтах (глинистых, суглинистых, супесчаных, а также мелких или пылеватых песчаных) показывают также линии расчетной глу­бины промерзания. Глубину реки после размыва для всех точек перелома профиля вычисляют по формуле:

,

где k_P ― коэффициент размыва русла;

h_B ― глубина воды при УВВ.

Пролетные строения изображают в виде прямоугольников высотой, равной строительной высоте минус 0,2 м, и длиной, рав­ной их полной длине. Между торцами пролетных строений показы­вают зазор 0,05 м.

В зависимости от высоты насыпи у концов моста и ве­личины крайних пролетов подбирают по прил. 2 устои, которые изображают на чертеже. Откос конуса насыпи с уклоном 1:1,5 должен проходить ниже подферменной площадки ус­тоя не менее чем на 0,6 м. Бровку насыпи располагают ниже подошвы рельса на 0,9 м.

На фасаде моста указывают длину моста (расстояние между задними граням устоев), длины пролетных строений и величины зазоров между ними; возвышение низа конструк­ции пролетных строений над УВВ (не менее 0,75 м); отмет­ки уровней воды и ледохода, подошвы рельса (ПР), бровки насыпи (БН), низа конструкции пролетного строения (НК), верха опоры (ВО), обреза и подошвы фундамента (ОФ и ПФ); номера опор, начиная с левого берега (рис. 4).

В масштабе 1:100 ÷ 1:200 вычерчивают: поперечный разрез моста, на котором показывают сечение пролетного строения и вид на промежуточную опору; горизонтальное се­чение тела опоры; план свай.

На поперечном разрезе указывают строительную высоту пролетного строения, расстояние между осями главных ба­лок, внешними гранями наружных бортиков балластного ко­рыта, ширину тротуаров, высоты частей опоры. На сечении тела опоры показывает его размеры, а на плане свай ― расстояния между сваями и размеры ростверка. Над чертежом надписывают номер варианта и измеренное непосредствен­но по чертежу отверстие моста, которое не должно быть меньше заданного и не более чем на 10 % отличаться от него в большую сторону.

Поиск по сайту: