Основания и фундаменты транспортных сооружений
Обновлено: 28.04.2024
Прочность и устойчивость любого сооружения обеспечивается, прежде всего, прочностью и устойчивостью фундамента, который должен быть заложен на надежном основании.
Основанием называется толща естественных напластований грунтов, непосредственно воспринимающая нагрузку и взаимодействующая с фундаментом возводимого сооружения.
Основания называют естественными, если грунты под подошвой фундамента остаются в естественном состоянии. В случае недостаточной прочности грунтов принимают меры по искусственному их упрочнению. Такие основания называют искусственными. Естественным основанием
могут служить самые разнообразные грунты, слагающие верхнюю часть земной коры. Естественные грунты, используемые в качестве естественных оснований, подразделяют на четыре вида: скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Несущая способность глинистого грунта в большой степени зависит от влажности. Несущая способность сухих глин довольно высокая и такие грунты могут служить хорошим основанием, при увеличении влажности их несущая способность значительно падает.
Супеси и мелкозернистые пески при разжижении водой становятся я настолько подвижными, что текут, как жидкость, и называются плывунами.
Возведение зданий на таких грунтах связано со значительными трудностями.
К глинистым грунтам относятся также лёссы, которые при замачивании водой обладают просадочными свойствами или набухают. Использование так их грунтов в качестве оснований требует применения специальных мер.
Помимо перечисленных видов встречаются также грунты с органическими примесями (растительный грунт, торф, болотистый грунт и др.), многолетнемерзлые и насыпные грунты. Грунты с органическими примесями в качестве естественных оснований не применяют, так как они неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Насыпные грунты также неоднородны по составу и сжимаемости и их использование в качестве оснований требует особых обоснований.
Упрочнение грунтов путем поверхностного ил и глубинного их уплот- нения осуществляется трамбованием пневматическими трамбовками с втрамбовыванием щебня ил и гравия. Уплотнение трамбовочными плитам и массой 1 т и более, которые сбрасывают с высоты 3–4 м, доходит до глубины 2–2,5 м. Для уплотнения больших площадей применяют укатку грунта тяжелыми катками.
Песчаные и пылеватые грунты хорошо уплотняют вибрированием специальным и поверхностными вибраторам и, такое уплотнение осуществляется значительно быстрее, чем при трамбовании.
Глубинное уплотнение грунта осуществляют применением песчаных или грунтовых свай. Предварительно вибропогружателем вводят в грунт инвентарные стальные трубы диаметром 400–500 мм с остроконечным раскрывающимся стальным башмаком на конце. Погруженные на необходимую глубину трубы заполняют песком и затем извлекают с вибрированием. При таком извлечении песок уплотняется и хорошо заполняет скважину.
Закрепление слабого грунта основания (его упрочнение) достигается также применением тампонажа (цементации, силикатизации и битумизации).
Фундаментом (рис. 1.1) называется подземная часть сооружения, возводимая на естественных ил и искусственных основаниях и служащая для передач и нагрузок от сооружений на основания. Конструктивная форма фундамента позволяет обеспечить бол ее равномерное распределение давления от сооружения на грунт.
Верхняя граница между фундаментом и наземной частью сооружения так же, как и границы между отдельным и уступами фундамента, называется обрезом фундамента. Нижняя плоскость фундамента, опирающаяся на грунт, называется подошвой фундамента. Расстояние от уровня земли около законченного здания (отметка планировки) до подошвы называется глубиной заложения фундамента.
Рис. 1.1. Схема фундамента на естественном основании:
1 — фу ндамент ; 2 — наземная часть
соору жения; 3 — отметка подошвы фу ндамент а; 4 — от метка повер хно сти гру нта; 5 — отметка пл анир овки;
6 — вер хний обр ез фу ндамента;
Н — глу бина заложения фу ндамента;
В — шир ина фу ндамент а
К фундаментам предъявляются следующие основные требования : прочность; устойчивость на опрокидывание; сопротивляемость влиянию грунтовых и агрессивных вод и влиянию атмосферных воздействий (морозостойкость); долговечность, отвечающая сроку службы зданий, технологичность изготовления конструкций фундамента и его экономичность (минимальная стоимость).
Основными материалами дл я фундаментов являются: бутовый камень, кирпич, бутобетон, бетон, железобетон.
По конструктивному решению различают следующие виды фунд аментов : ленточные, столбчатые(отдельные), сплошные (плитные) и свайные.
Рис. 1.2. Ленточные фундаменты:
а— под стены; б— под колонны; 1— стена здания; 2— фундамент; 3— колонны
Столбчатые фундаменты устраивают обычно в каркасных зданиях под каждой опорой ил и колонной. Наибольшее распространение в промышленном строительстве имеют сборные железобетонные фундаменты в виде башмака стаканного типа под сборную железобетонную колонну (рис. 2.16). При больших нагрузках размеры башмаков могут быть на- столько большим и, что их транспортирование и монтаж становятся затруднительными.
Размеры подошвы фундамента определяются расчетом. Эти размер ы зависят от величины давления на подошву фундамента и расчетного со- противления основания.
Рис. 1.3 Сборный фундамент под колонну промышленного здания:
2– ступенчатый сборный фундамент;
Расчетная формула получается из условия, чтобы действующее на подошву фундамента давление не превышало (было равно) расчетного сопротивления грунта. Для жесткого ленточного фундамента (см. рис. 1.3) ширину подошвы определяют по формуле
R − γH
где р — нагрузка на 1 м фундамента, к Н; R — расчетное сопротивление грунта, кН/м2; γ — объемный вес материал а фундамента и грунта на его обрезах (примерно 20 кН/м3).
Таким образом, основной размер фундамента — размер его подошвы, определяется, прежде всего, из условия несущей способности грунта. Полученный фундамент проверяется затем на жесткость, чтобы размер его подошвы не выходил за пределы, ограничиваемые углом α (см. рис. 2.14).
Сплошные (плитные) фундаменты устраивают при больших нагрузках и слабых грунтах под всей площадью здания или же под отдельной частью здания с повышенными нагрузками. Такие фундаменты представляю т собой сплошную монолитную ребристую железобетонную плиту ил и железобетонную безбалочную плиту (рис. 1.4). Свайные фун даменты обычно применяют при возведении зданий на слабых грунтах или при залегании плотных грунтов на значительной глубине от подошвы фундаментов. В последнее время свайные фундаменты на коротких сваях получили распространение при строительстве промышленных и гражданских зданий и на обычных грунтах.
Рис.1.4. Сплошные
фундаменты:
а– ребристая плита;
б– безбалочная плита
При современной технологии изготовления свай и устройства свайных фундаментов замена ленточных, столбчатых и сплошных фундаментов свайными позволяет уменьшить объем земляных работ, материала и сборных конструкций дл я устройства фундамента. Кроме того, свайные фундаменты обладаю т меньшим и осадками и имеют другие преимущества. В настоящее врем я замена обычных ленточных фундаментов из сборных блоков свайными целесообразна при глубине заложения подушки ленточного фундамента более 1,7 м от поверхности планировки.
По характеру работы различают сваи двух типов : сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки пронизывают толщу слабого грунта и передаю т нагрузку своими нижними концам и слою более прочного и плотного грунта (рис. 1.5, а). Такие сваи работают как колонны. Фундаменты из свай стоек применяют тогда, когда на глубине от подошвы фундамента, не превышающей длины свай, залегает слой грунта, достаточно мощный и прочный, чтобы передать на него всю нагрузку от веса здания.
Согласно нормам, таким слоем (пластом) может служить скальная
порода, плотный крупнообломочный гру нт или твердая глина. Сваи- стойки, опирающиеся нижним концом на такие грунты, практически не получают осадок.
Висячие сваи (рис. 1.5 , б), находясь полностью в уплотненном при забивке свай слабом грунте, передают нагрузку на грунт за счет сил трения по боковой поверхности свай и сопротивления внедрению свай в грунт (лобового сопротивления).
Рис. 1.5. Свайные ундаменты:
а– со сваями- стойками; б– с висячими сваями; 1– железобетонные сваи-стойки;
2– деревянные висячие сваи; 3– железобетонный ростверк*
*Ростверк– плита, воспринимающая нагрузку от веса здания и равномерно распределяющая ее на все сваи фундамента
Фундаменты из висячих свай применяют в тех случаях, когда слой прочного грунта, способного воспринять нагрузку от веса здания, залегает на глубине, при ко торой применение свай-стоек технически неосуществимо или экономически нецелесообразно.
Висячие сваи находятся в грунтовых условиях, при которых неизбежны осадки свайного фундамента. Величина осадки зависит от вида и плотности грунтов, залегающих ниже плоскости острия свай.
Сваи в плане располагают в шахматном порядке ил и рядами на рас- стояниях от 3 до 5 диаметров сваи. При забивке свай с такой густо той грунт между сваями уплотняется. Сваи изготовляются из дерева, бетона и железобетона. Деревянные сваи готовят из сосновых, еловых, реже дубовых бревен диаметром 20—30 см. Их можно применять в грунтах ниже самого низкого уровня грунтовых вод на участке строительства. В противном случае под влиянием периодического смачивания и высыхания сваи загнивают. В настоящее время деревянные сваи применяют все реже, их вытеснили более прочные и долговечные бетонные и железобетонные сваи.
Любое сооружение опирается на верхние слои горных пород земной коры. Все горные породы в совокупности называют в этом случае грунтами. Грунты, непосредственно воспринимающие нагрузку от сооружения и деформирующиеся под ее воздействием, называют основанием сооружения. Основания могут быть естественными и искусственными. Искусственные основания – это такие основания, когда свойства грунтов искусственно улучшают (например, уплотнением, цементацией, силикатизацией и т.д.).
Из механики грунтов известно, что грунты под действием нагрузки от сооружения деформируются и эти деформации будут тем больше, чем выше в грунте напряжения. Деформации грунта вызывают осадку сооружения и эти деформации будут тем больше, чем выше в грунте напряжения. Напряжения не должны быть более предельных, чтобы не создавать опасности для сооружения и устойчивости основания. Становится очевидным, что необходимо сооружение запроектировать так, чтобы в грунтах не возникали недопустимые напряжения. Чтобы передать и распределить заданную нагрузку от сооружения на основание, между основанием и сооружением вводят специальную заглубленную в грунт конструкцию, которую называют фундаментом (рис. 1.1).
Рис.1.1 Схема фундамента под сооружение.
1 – надфундаментная часть; 2 – гидроизоляция; 3 – фундамент; 4 - основание; 5 – условный контур основания; 6 – граница раздела грунтов.
Чтобы обеспечить устойчивость сооружения, фундаменты располагают на прочных грунтах. От глубины залегания прочных грунтов зависят типы фундаментов, условия их работы в грунте, его конструкция и способ возведения.
Типы фундаментов. Фундаменты можно разделять по различным признакам, по: виду материалов; условиям изготовления; глубине заложения; форме; характеру работы под нагрузкой и другим признакам.
По материалу фундаменты бывают деревянные, каменные, бетонные, железобетонные, металлические.
По условиям изготовления фундаменты различают: монолитные, возводятся непосредственно в котловане; сборные, которые изготавливаются заранее на заводе.
По глубине заложения фундаменты условно разделяют на две основные группы – мелкого и глубокого заложения.
Если подошва фундамента расположена на глубине 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы не превышает 1.5…2, то такой фундамент называют фундаментом мелкого заложения и возводят в отрытом котловане.
Если подошва фундамента расположена на глубине более 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы превышает 1.5…2, то такой фундамент называют фундаментом глубокого заложения. Такие фундаменты подразделяются на свайные, опускные колодцы и кессонные.
По конструктивной форме фундаменты подразделяют: отдельные, ленточные, сплошные, массивные, смешанные и свайные (рис.1.2).
Рис.1.2 Типы фундаментов
а – ленточный фундамент; б – фундамент под колонну; в – плита; г – массивный фундамент под опору; д – свайный фундамент;
е – фундамент глубокого заложения.
Отдельно стоящие - устраивают под колонны, опоры и устои мостов, гидросооружений, под оборудования. Ленточные - выполняют в виде непрерывных параллельных или перекрестных лент под всеми протяженными несущими конструкциями – стенами зданий, под подпорными стенами и другими аналогичными сооружениями большой протяженности. Сплошные -располагают под всей площадью сооружения в виде плиты. Массивные – устраивают под отдельно стоящие тяжело нагруженные опоры или сооружения. Смешанные – представляют собой сочетание ленточного или сплошного со столбчатым. Свайные – состоят из одиночных свай, куста или рядов свай, объединенных поверху плитой, которая воспринимает нагрузку от сооружения.
По характеру работы под нагрузкой различают жесткие и гибкие фундаменты. Жесткие фундаменты выполняются из бетона. Угол развития таких фундаментов не превышает предельного угла развития напряжений в бетоне. Эти фундаменты работают в основном на сжатие, растягивающие напряжения либо отсутствуют, либо они небольшие.
При слабых грунтах бывает необходимость значительно развивать площадь подошвы фундамента. Тогда они становятся гибкими, работают на изгиб и их надо армировать.
1.2. Краткие исторические сведения развития фундаментостроения
За много веков до нашей эры строились города, гавани, крепости, культовые сооружения, при этом требовалось умение правильно выбрать в качестве оснований надежные и прочные грунты, особенно при возведении тяжелых и толстых стен. Рассматривая огромный период строительства прошлого, надо отметить, что, уже начиная с древних времен, вопросам устойчивости фундаментов и выбору для них в качестве основания прочных грунтов всегда предавалось большое значение.
С течением времени накапливался опыт строительства в различных грунтовых условиях. В старинных книгах и рукописных трудах по строительному делу отмечаются лишь практические рекомендации, относящиеся к области фундаментостроения, которые были выработаны на основе многолетнего опыта. Вопросы же теоретического характера тогда не освещались, так как они еще небыли разработаны.
К первым во времени важным теоретическим исследованиям механики грунтов и фундаментостроения следует отнести работу французского ученого Ш. О. Кулона о давлении грунтов на подпорные стенки.
Книга проф. В.М. Карловича «Основания и фундаменты», посвященная только вопросам фундаментостроения, была издана в Петербурге в1869 г. Это учебное пособие стало первым ученым трактатом в области данной специальности не только в нашей стране, но и за рубежом. В этой книге проф. В.М. Карлович указывает на необходимость изучения сжимаемости грунтов и обращает внимание на возрастание осадок во времени сооружений на глинистых грунтах.
После книги В.М. Карловича долгое время не было специальных книг, и вопросы фундаментостроения по-прежнему рассматривались в общих трактатах по строительному делу. Только в 1894 г. был напечатан «Краткий курс оснований и фундаментов» проф. В.И. Курдюмовым. Перед написанием этого учебника автор провел и опубликовал выдающиеся опыты, вскрывшие природу и механизм образования осадок и деформаций в песке. Эти опыты открыли новую страницу в методике изучения поведения грунтов под нагрузкой и вполне справедливо следует причислить их к истокам механики грунтов.
Основательные исследования в области механики грунтов и фундаментов начались в ХХ веке. В 1925 г. за рубежом вышла книга проф. К. Терцаги «Строительная механика грунтов», которая сыграла большую роль в развитии фундаментостроения.
Большие заслуги в развитии фундаментостроения в нашей стране принадлежат профессорам Н.М. Герсеванову и Н.А. Цытовичу [24].
В 30 – х годах прошлого столетия в России началось бурное строительство инженерных сооружений, а вместе с тем и развитие науки механика грунтов и фундаментостроения. В 1931 г. в Москве был организован Всесоюзный научно-исследовательский институт оснований сооружений (ВИОС), который сейчас именуется институтом оснований и подземных сооружений и является ведущим институтом. Основателем и научным руководителем этого института был проф. Н. М. Герсеванов.
В 1934 г. вышел первый курс лекций «Основы механики грунтов», написанный Н.А. Цытовичем. В этом же году выходит труд проф. Н.П. Пузыревского «Фундаменты». Выдающимся вкладом в развитие фундаментостроения явилось им решение задачи о расчете прочности естественных оснований. Н.М. Герсеванова, Н.А. Цытовича и Н.П. Пузыревского по справедливости можно назвать пионерами разработки механики грунтов и фундаментов в нашей стране.
Вопросам уплотнения земляных масс и некоторым специальным задачам механики грунтов посвящены обширные исследования проф. В.А. Флорина. Систематическое изложение им основных методов, применяемых в расчетах оснований и фундаментов, приведено в капитальном труде «Основы механики грунтов» в двух томах (1959, 1961 г.г.).
Крупным событием в области механики грунтов явилось опубликование проф. М.Н. Гольдштейном в 1973, 1979 г.г. монографии в двух томах «Механические свойства грунтов». Здесь рассмотрены основы методики определения деформативно-прочностных свойств грунтов, используемых для прогнозирования осадок и устойчивости оснований и земляных сооружений.
Среди российских ученых следует также отметить выдающихся исследователей, внесших неоценимый вклад в науку фундаментостроения – Н.Н. Маслова, В.В. Соколовского, В.Г. Березанцева, С.С. Вялова, Д.Е. Польшина, Б.И. Долматова, Н.Я. Денисова и др.
Проектированию и строительству инженерных сооружений в сложных геологических условиях посвящены работы:
- в условиях вечной мерзлоты (В.А. Обручев, М.И. Сумгин , Н.А. Цытович, Ю.Я. Велли, В.В. Докучаев и др.);
- на просадочных грунтах (Ю.М. Абелев, Н.Я. Денисов, Паталеев и др.);
- на слабых илистых грунтах ( Б.Д. Васильев, Н.Н. Маслов, М.Ю. Абелев и др.);
- устойчивости земляных сооружений (В.Г. Березанцев, Н.Н. Маслов, В.В. Соколовский, Ю.К. Зарецкий, Р.Р. Чугаев, и др.);
- при длительно протекающих процессах (Н.М. Герсеванов, В.А. Флорин, С.С. Вялов, Ю.К. Зарецкий, С.Р. Месчан, З.Г. Тер-Мартиросян [23] и др.);
- в сейсмических районах (С.В. Поляков, О.А. Савинов и др.)
- при виброуплотнении грунтов (Д.Д. Баркан, О.А. Савинов, В.А. Ильичев и др.)
1.3. Принципы проектирования оснований и фундаментов
по предельным состояниям
Задачи проектирования оснований и фундаментов вытекает из общих требований к сооружениям. Сооружения должны отвечать своему назначению, быть прочными и устойчивыми. Грунтовые условия, особенно в городском строительстве, не выбирают. Напротив, конструкции сооружений должны быть приспособлены к грунтовым условиям строительной площадки. Геологические условия района строительства иногда во времени не остаются постоянными, например, из-за обводнения территории. Грунтовые условия в пределах одной строительной площадки могут быть различными, поэтому при одинаковых напряжениях по подошве отдельные фундаменты будут получать разные осадки, приводящие к неравномерности осадок отдельных частей здания, что наиболее опасно для сооружения.
Проектирование оснований – сложная комплексная задача. При ее решении необходимо учитывать общие инженерно-геологические условия строительной площадки , свойства грунтов, конструктивные и эксплуатационные особенности проектируемых зданий и сооружений, условия производства работ по устройству оснований и фундаментов.
Проектирование оснований и фундаментов осуществляется строго в соответствии с действующими нормативными документами. Согласно действующим нормам проектирование оснований и фундаментов ведется по двум группам предельных состояний. Предельными называются такие состояния, при которых нормальная эксплуатация сооружений становится невозможной или вызывает затруднение.
Требования расчета по предельным состояниям заключается в том, чтобы усилия, напряжения, деформации и перемещение отдельных частей конструкций, оснований или всего сооружений были близки к установленным предельным величинам и не превышали их.
Первая группа предельных состояний. По этой группе фундаменты рассчитывают в тех случаях, если на них передаются значительные горизонтальные силы, включая сейсмические, либо фундамент расположен на бровке откоса, либо вблизи крутопадающего откоса или основание сложено скальными грунтами. Расчеты производят по прочности и устойчивости грунтов и конструкций под действием силовых воздействий. При расчетах должны быть исключены все возможные формы разрушений.
Вторая группа предельных состояний. По этой группе производят расчет по деформациям. Фундаменты по второй группе предельных состояний рассчитывают всегда, кроме тех случаев, когда осадка или крен фундамента заведомо неопасные для сооружения. При расчетах должны быть исключены факторы, затрудняющие нормальную эксплуатацию зданий и сооружений, вызываемых чрезмерными осадками, прогибами и кренами.
ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ СТУДЕНТОВ
СТРОИТЕЛЬНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ ВУЗОВ
Основания и фундаменты транспортных сооружений / Пусков В.И., Караулов А.М., Смолин Ю.П., Королев К.В., Крицкий М.Я., Новосибирск, 2009 г.
Исследованы современные конструкции фундаментов транспортных сооружений, их проектирование и технологии возведения с использованием естественных и искусственных оснований. Рассмотрены фундаменты мелкого заложения, свайные и массивные глубокого заложения, а также фундаменты в особых условиях. Освещены методы оценки несущей способности и деформаций оснований от нагрузки фундаментов, расчеты временных ограждений котлованов, особенности устройства фундаментов на суше и на местности, покрытой водой.
Стр. 292. Табл. 33. Ил. 155. Библиогр.: 24 назв.
Ответственный редактор канд. техн. наук, проф. А.М. Караулов
1.1. Общие сведения о фундаментах
1.2. Краткие исторические сведения развития фундаментостроения
1.3. Принципы проектирования оснований и фундаментов по предельным состояниям
2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
2.1. Инженерно-геологические и гидрогеологические условия места строительства
2.2. Строительная классификация грунтов
2.2.1. Физико-механические характеристики грунтов
2.2.2. Природные скальные грунты
2.2.3. Природные дисперсные грунты
2.2.4. Природные мерзлые грунты
2.2.5. Техногенные грунты
2.3. Нормативные и расчетные характеристики грунтов оснований
3. ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
3.1. Основные элементы и классификация фундаментов мелкого заложения
3.2. Назначение основных отметок и размеров фундамента мелкого заложения
3.3. Расчет фундамента мелкого заложения по первой группе предельных состояний
3.3.1. Проверка положения равнодействующей внешних нагрузок
3.3.2. Проверка несущей способности основания под подошвой фундамента
3.3.3. Проверка несущей способности слабого подстилающего слоя основания
3.3.4. Проверки устойчивости положения фундамента
3.3.5. Проверка устойчивости основания против глубокого сдвига
3.4. Расчеты по второй группе предельных состояний
3.4.1. Определение осадки основания фундамента
3.4.2. Проверка горизонтального смещения верха опор
3.5. Расчет оснований фундаментов устоев мостов
3.6. Расчет прочности фундаментов
3.7. Особенности проектирования оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий
4. Свайные фундаменты
4.1. Область применения свайных фундаментов и их составные элементы
4.2. Типы свай
4.3. Типы свайных фундаментов
4.4. Несущая способность свай
4.4.1. Понятие о несущей способности свай
4.4.2. Расчетный метод определения несущей способности свай по грунту
4.4.3. Статические испытания свай
4.4.4. Динамический метод испытания свай
4.4.5. Несущая способность свай по результатам статического зондирования грунтов
4.4.6. Совместная работа куста свай при вертикальной нагрузке
4.5. Конструирование свайных фундаментов
4.6. Расчет свайных фундаментов как стержневых систем
4.6.1. Расчетная схема свайного фундамента
4.6.2. Теоретические основы расчета свайного фундамента по обобщенной методике
4.6.3. Характеристики жесткости сваи
4.6.4. Каноническая система уравнений
4.6.5. Порядок расчета свайного фундамента
4.7. Расчеты свайного фундамента по первой группе предельных состояний
4.7.1. Проверки несущей способности свай на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта
4.7.2. Проверка прочности ствола сваи
4.7.3. Проверка устойчивости грунта, окружающего сваю
4.7.4. Проверка прочности опорного и подстилающего слоев основания
4.7.5. Проверка устойчивости свайного основания против глубокого сдвига
4.8. Расчеты по второй группе предельных состояний
4.9. Конструирование и расчет плиты ростверка
4.10. Особенности проектирования комбинированных свайно-плитных фундаментов
5. Сооружение фундаментов в открытых котлованах
5.1. Подготовительные и геодезические работы
5.2. Крепление стен котлованов
5.2.1. Котлованы без крепления
5.2.2. Закладные крепления
5.2.3. Шпунтовые крепления
5.2.4. Расчет креплений стен котлованов
5.3. Ограждение котлована на местности, покрытой водой
5.3.2. Бездонные ящики
5.3.3. Вымораживание котлованов
5.4. Осушение котлованов
5.4.1. Организация открытого водоотлива
5.4.2. Глубинное водопонижение
5.4.3. Электроосушение грунтов
5.5. Разработка и подготовка котлованов
5.6. Кладка фундаментов
6. ПОСТРОЙКА свайных фундаментов
6.1. Погружение свай забивкой
6.1.1. Сваебойные молоты
6.1.2. Копровое оборудование
6.1.3. Организация работ по забивке свай
6.2. Вибропогружение свай
6.3. Особенности погружения оболочек с открытым нижним концом
6.4. Погружение свай завинчиванием и вдавливанием
6.5. Погружение свай и оболочек с подмывом и с применением электроосмоса
6.6. Сооружение фундаментов из буронабивных свай и столбов
6.7. Устройство свайных ростверков
7. Специальные типы фундаментов глубокого заложения
7.1. Опускные колодцы
7.2. Кессонны
7.3. Расчет массивных фундаментов глубокого заложения на эксплуатационные нагрузки
7.4. Стена в грунте
7.5. Анкерные устройства
8. Фундаменты в особых условиях
8.1. Проектирование фундаментов на просадочных грунтах
8.1.1. Общие сведения о просадочных грунтах
8.1.2. Основные положения проектирования оснований и фундаментов на просадочных грунтах
8.2. Фундаменты в сейсмических районах
8.2.1. Общие положения
8.2.2. Учет сейсмических нагрузок при проектировании оснований и фундаментов
8.2.3. Особенности расчета фундаментов мелкого заложения с учетом сейсмичности
8.2.4. Учет сейсмических нагрузок при проектировании свайных фундаментов
8.2.5. Конструктивные особенности фундаментов в сейсмических районах
8.3. Фундаменты в районах распространения многолетнемерзлых грунтов
8.3.1. Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований фундаментов
8.3.2. Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по I принципу
8.3.3. Особенности проектирования фундаментов без сохранения мерзлого состояния грунтов основания (II принцип)
Плешко М.С. Основания и фундаменты транспортных сооружений. Свайные фундаменты: учеб. пособие к выполнению практических занятий и расчетно-графической работы. – Ростов-на-Дону: РГУПС, 2012. – 52 с. – 100 экз.
Приведены общие сведения о свайных фундаментах, основные положения их проектирования, методика и примеры расчета по I и II группе предельных состояний.
Пособие предназначено для выполнения расчетно-графической работы и практических занятий по курсу «Основания и фундаменты транспортных сооружений» студентами специальности 271501.65 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей» всех форм обучения.
Содержание
| Введение |
| 1. Исходные данные для выполнения расчетно-графической работы и практических заданий |
| 1.1. Нагрузки, учитываемые при расчете фундамента |
| 1.2. Исходные данные для студентов заочной формы обучения |
| 1.3. Исходные данные для студентов очной формы обучения |
| 2. Содержание расчетно-графической работы и практических занятий |
| 3. Основные сведения о свайных фундаментах |
| 4. Анализ грунтовых условий строительной площадки |
| 5. Проектирование свайных фундаментов |
| 5.1. Основные указания по расчету |
| 5.2. Выбор материала ростверка, назначение его размеров и глубины заложения |
| 5.3. Выбор глубины заложения свай |
| 5.4. Определение несущей способности свай |
| 5.4.1. Определение несущей способности железобетонной сваи по материалу |
| 5.4.2. Определение несущей способности железобетонной сваи по грунтам основания |
| 5.5. Определение количества свай в ростверке |
| 5.6. Расчет свайного фундамента по несущей способности |
| 5.7. Проверка несущей способности по грунту свайного фундамента как условного массивного |
| 5.8. Расчет осадки свайного фундамента по II группе предельных состояний |
| Литература |
| Приложение 1 |
| Приложение 2 |
| Приложение 3 |
| Приложение 4 |
| Приложение 5 |
Введение
В соответствии со стандартом специальности 271501.65 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей», учебными планами и типовыми программами дисциплина «Основания и фундаменты транспортных сооружений» изучается в 5 учебном семестре и предваряется теоретической подготовкой по следующим дисциплинам: «Механика грунтов», «Инженерная геология», «Материаловедение и технология конструкционных материалов».
В результате освоения курса студент должен:
- знать: методы проверки несущей способности конструкций; свойства строительных материалов и условия их применения; физико-механические характеристики грунтов и горных пород; принципы и методы изысканий, нормы и правила проектирования железных дорог, в том числе мостов, тоннелей и других искусственных сооружений.
- уметь: использовать современные средства вычислительной техники и программного обеспечения для расчета строительных конструкций и сооружений; выполнять статические и динамические расчеты конструкций транспортных сооружений; разрабатывать проекты конструкций железнодорожного пути, искусственных сооружений.
- владеть: типовыми методами анализа напряженного и деформированного состояния элементов конструкций при простейших видах нагружения; современными методами расчета, проектирования и технологиями строительства и технического обслуживания железнодорожного пути и искусственных сооружений.
Настоящее пособие, прежде всего, направлено на формирование у студентов компетенции ПК-7 в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом – способностью применять методы расчета и оценки прочности сооружений и конструкций на основе знаний законов статики и динамики твердых тел, о системах сил, напряжениях и деформациях твердых и жидких тел. Компетенция формируется в части применения методов проектирования и расчета свайных фундаментов промежуточных опор железнодорожных мостов.
1. Исходные данные для выполнения расчетно-графической
работы и практических заданий
Читайте также: