2015-10-22
1160
Местные автодороги и трубопроводы различного назначения при пересечении речек и ложбин с временными водотоками требуют устройства (строительства) мостовых переходов, рассчитанных на небольшую нагрузку. Обычно они возводятся на сваях неглубокого – до 10 м – заложения. В пределах каждого варианта требуется наметить такой переход и спроектировать одиночную сваю, рассчитав ее несущую способность по следующей схеме.
Расчет оснований фундаментов по несущей способности производится исходя из условия
F £ Fu/gn;
где F – расчетная нагрузка на основание; Fu – несущая способность (сила предельного сопротивления) основания; g n – коэффициент надежности по назначению сооружения (выбирается в зависимости от класса сооружения, в здании принять равным 1,2).
Несущая способность основания, Fu, кН (кгс), вертикально нагруженной висячей сваи определяется по формуле
где g t – температурный коэффициент, учитывающий изменение температуры грунтов основания в период строительства и эксплуатации сооружения: - g t =1,1, если T 0 соответствует твердомерзлому состоянию грунта и T 0£ T 0¢ (T 0¢ - среднегодовая температура на подошве сезонно-талого слоя (СТС), устанавливающейся в основании сооружения в процессе его эксплуатации); - g t = 1,0, если T 0 соответствует пластичномерзлому состоянию грунта и T 0> T 0¢; g c – коэффициент условий работы, принимаемый в зависимости от вида и способов устройства фундаментов:
|
|
|
| - столбчатые и другие виды фундаментов на естественном основании | 1,0 |
| - то же на подсыпках | 0,9 |
| - буроопускные сваи с применением грунтовых растворов, превышающих по прочности смерзания вмещающие грунты | 1,1 |
| - то же при равной прочности грунтовых растворов и вмещающего грунта | 1,0 |
| - опускные и буронабивные сваи | 1,0 |
| - бурозабивные сваи при диаметре лидерных скважин менее 0,8 диаметра свай | 1,0 |
| - то же при большем диаметре лидерных скважин | 0,9 |
R – расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи, кПа (кгс/см2); A – площадь опирания сваи на грунт, м2 (см2); Raf , i – расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по боковой поверхности смерзания фундамента в пределах i -го слоя грунта, кПа (кг/см2); Aaf,i – площадь поверхности смерзания i -го слоя грунта с боковой поверхностью сваи, м2 (см2); n – число выделенных при расчете слоев ММП (рис.1).
|
Расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи R и расчетные сопротивления мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания фундамента Raf устанавливают экспериментально. Для расчета оснований сооружений II и III классов ответственности, возводимых с сохранением мерзлого состояния грунтов, и для предварительных расчетов R и Raf принимают по табл. 1-2 приложения 12.
|
|
|
При расчете несущей способности оснований необходимо определить расчетную температуру, которая соответствует минимальной несущей способности основания. Для свайных фундаментов это будет средняя по длине сваи и максимальная (из всех возможных значений средней температуры в году) температура ММП, называемая эквивалентной Те. Эквивалентная температура определяет несущую способность только по боковой поверхности. Несущую способность торца сваи определяет температура Tz на глубине z (z – глубина, отсчитываемая от подошвы слоя сезонного оттаивания) в момент установления эквивалентной температуры.
Поэтому для свайных фундаментов значения R следует принимать при расчетной температуре грунта Tz на глубине z, равной глубине погружения сваи, а расчетные сопротивления сдвигу Raf,i – при температуре грунта Tе на глубине середины i -го слоя грунта.
Расчетную температуру грунтов Tz,е для мостов, опор линий электропередачи, антенно-мачтовых сооружений и наземных трубопроводов определяют по формуле:
Tz,е = (T0 - Tbf)akТ + Tbf;
где Т 0 – температура ММП, ° С, (на глубине 10 м она принимается за среднегодовую); Тbf – температура начала замерзания, ° С; a – коэффициент сезонного изменения температуры пород основания, принимаемый по табл. 3 приложения 12 в зависимости от значения параметров 
где z – расстояние от подошвы СТС до уровня, на котором определяется температура, м; Сf, l f – объемная теплоемкость, Дж/(м3×°С) [ккал/(м3×°С)], и коэффициент теплопроводности, Вт/ (м×°С) [ккал/(м×ч×°С)], мерзлых пород; kТ – коэффициент теплового влияния сооружения, принимаемый по табл. 4 приложения 12.
Определить несущую способность одиночной железобетонной бурозабивной сваи под мостовой опорой. Принять расчетную нагрузку на фундамент F =50 тс, длину сваи 10 м, ее поперечное сечение 30×30 см. Для нахождения льдистости за счет макровключений воспользоваться значениями влажности минеральных прослоев, указанными в задании 4.
