Обробка фізико-механічних характеристик ґрунтів і оцінка ґрунтових умов

    де G_cтк(w)— відповідно вага стін колодязя і бетонної подушки з коефіцієнтом надійності за навантаженням у_f - =0.9

Горизонтальний тиск на грунт залежить від умов занурення  колодязя і типу ґрунту

При опусканні без  водовідливу:

q₁ = q_гр+q_w=γ×у×tg²(45⁰-φ/2)×γ_f+0.5у_w×γ_w

q₂ = q_гр+q_w=γ_sв×у×tg²(45⁰-φ/2)×γ_f+0.5у_w×γ_w

γ_sв -  питома вага грунту з урахуванням зважувальної дії води; максимальна

по першій групі граничних  станів.

γ — питома вага ґрунту без урахуванням зважувальної дії  води.

y - глибина на який  визначається бічний тиск

φ — нормативне значення кута внутрішнього тертя

γ_f =1.3 -  коефіцієнт надійності за навантаженням

y_w- відстань від поверхні води до рівня ,на якому визначається бічний тиск

на рівні низу консолі  з урахуванням островка h_ост=2м

q₁ = 10,3×8,5×tg²(45⁰-39/2)×1,2+0.5×8,5×10 = 66,40кПа

q₂ = 10,3×6,85×tg²(45⁰-39/2)×1,2+0.5×6,85×10 = 53,51 кПа

При визначені тиску  на рівні низу консолі треба підставляти

Арматура потрібна  бетон не витримає навантаження. За найденим моментом визначають кількість  робочої арматури і встановлюють її вдовж зовнішніх граней консолі і стін колодязя.

 

4.5 Розрахунок  зовнішніх стін колодязя на  згин в горизонтальній площині

 

Розрахунок зовнішніх  стін колодязя на згин у горизонтальному  напрямку проводять на тиск ґрунту і води зовні колодязя, приймаючи коефіцієнт надійності по ґрунту γf =1.3

У плані стіни утворюють  замкнуту раму, які розраховують за загальними правилами будівельної  механіки. Для розрахунку стін двома  горизонтальними перерізами , які  проходять на відстані 1 м один від  одного , по висоті виділяють ділянку  колодязя. Для приблизних розрахунків рам з декількома внутрішніми стінками величину моментів на опорах і посередині прольотів зовнішніх стін можна обчислити за формулою

М = 0.083×Р×l²

де, Р- тиск на першій ділянці;

l- відстань між осями  стін 

На першій ділянці :

Р = q₁ = 66.4 кПа

М = 0.083×66,4×2,8² = 43,20кНм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Визначення осідання фундаменту

 

        Осідання фундаменту треба визначити методом пошарового підсумування за формулою

- безрозмірний коефіцієнт дорівнює 0.8

G_zp,I - середнє значення додаткової нормальної напруги в першому шарі ґрунту , яка дорівнює напівсуммі значень напруг на верхньому і нижньому границі шару по вертикалі

h_i - потужність i –ого шару

Е_i -  модуль пружності шару

n – кількість шарів на які розбита стискувана товщина основи

Значення додаткового  тиску на рівні основи фундаменту з паль треба визначити як для  умовно масивного фундаменту за формулою

Р- середній тиск на рівні  підошви фундаменту з паль, який визначається як для умовно масивного фундаменту

G_zg,0 - побутовий тиск ґрунту на рівні підошви фундаменту

Середній тиск на рівні  підошви умовно масивного фундаменту визначається  за формулою                        

N_II,c- нормальна складова навантаження , діючого на рівні підощви фундаменту  з урахуванням ваги грунту і паль

А_II,c- площа підошви умовного фундаменту

Розміри підошви  умовного фундаменту

в_сІІ = в+2×d×tgφ/4=6.4+2×6×tg38/4=8.41 м

a_сІІ = a+2×d×tgφ/4=4.4+2×6×tg38/4=6.41 м

А_II,c= в_сІІ×a_сІІ = 53,91 м²

розрахункове значення кута внутрішнього тертя при розрахунках за другою групою граничних станів.

Р=N_II/A_II = 27565.77/53.91 = 511.33 кПа

 

 

 

 

 

 

   

Таблиця 8 

Обчислення побутових тисків. 

Відмітка	Грунт		gSB або g, кН/м3	Потужність шару h, м	Тиск				Повний тиск, кПа
					від ваги шару	від сумарної ваги
						ґрунту	води
52,0	Рівень води РМВ		10
50,0	Покрівля піску мілкого		10,18
45,0	Підошва піску мілкого, покрівля піску крупного		10,18	5	50,9				50,9
44,0	Підошва фундаменту		10,25	1	10,25				61,25
42,0	Покрівля піску крупного		10,25	2	20,5				81,65
40,0	–––“––––		10,25	2	20,5				102,15
38,0	–––“––––		10,2	2	20,5				122,65
37,0	Підошва піску крупного Глина		10,25	1	10,25				132,9
35,0	Глина		19,9	2	39,8		150		322,7
33,0	–––“––––		19,9	2	39,8				362,5
31,0	–––“––––	19,9		2	39,8			402,3
29,0	–––“––––	19,9		2	39,8			442,1

 

Додатковий тиск під  підошвою умовного фундаменту

Для точок розташованих на межі шарів

_zр=

 коефіцієнт розсіювання який  визначаеться за БНІП

нижню межу стисненої  зони рекомендуеться визначати шляхом порівняння додаткового тиску з 0.2 G_zg

                                                  Таблиця 9

Обчислення додаткового  тиску. 

Відмітка	Відстань від підошви  фундаменту до шару z,м				Додатковий тиск Кпа	0.2 zg
44,0	0	1,31	0	1	450,08	12,23
42,0	2	1,31	0,624	0,895	402,82	16,33
40,0	4	1,31	1,248	0,647	260,62	20,43
38,0	6	1,31	1,872	0,433	194,88	24,53
37,0	7	1,31	2,184	0,356	160,23	26,58
35,0	9	1,31	2,808	0,246	116,72	64,54
33,0	11	1,31	3,432	0,178	80,11	72,5
31,0	13	1,31	4,056	0,134	60,31	80,46
29,0	15	1,31	4,680			88,42

 

Нижня межа стиснутої зони знаходиться між позначками 33,0 та 31,0.

Таблиця 10

Обчислення  осідання.

Відмітка	Потужність шару	Додатковий тиск		Середній додатковий Тиск Gzрi
		Біля верху шару	Біля низу шару
44,0-42,0	2	450,08	402,82	426,45	0,000023	0,020
42,0-40,0	2	402,82	260,62	331,72	0,000023	0,015
40,0-38,0	2	260,62	194,88	227,75	0,000023	0,010
38,0-37,0	1	194,88	160,23	177,56	0,000023	0,004
37,0-35,0	2	160,23	116,72	138,48	0,000022	0,006
35,0-33,0	2	116,72	80,11	98,42	0,000022	0,004
33,0-31,0	2	80,11	60,31	70,21	0,000022	0,003
Разом						0,062

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Література.

 

1. Кирилов В.С. Основания и фундаменты. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1980.
2. Методические указания по оформлению учебно-конструкторской документации в дипломных и курсовых проектах для студентов (Сост. Н.П. Лукин, В.П. Кожушко, С.Н. Краснов и др. – Харьков: ХАДИ, 1986).

3. Методичні вказівки до виконання розділу курсової роботи “Опускні колодязі” з дисципліни «Мосты и сооружения на автомобильных дорогах. Основания и фундаменты» (Сост. В.П. Кожушко, Н.П. Лукин, Ю.Ф. Кривоносов, С.Н. Краснов.– Харьков: ХАДИ, 1992).