Материал: 2130
Физические и механические характеристики инженерногеологических элементов (ИГЭ) основания приведены в табл. 2.
Таблица 2
Варианты физических и механических характеристик грунтов слоев основания
варианта№ |
ИГЭ |
основания |
|
частицПлотность грунта |
влажностьПриродная W |
границенаВлажность раскатыванияW |
границенаВлажность текучестиW |
деформацииМодуль МПаE, |
внутреннегоУгол трения |
сцеплениеУдельное с |
|
|
|
|
м |
|
P |
|
|
град |
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
||
|
|
|
Разновидности |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s,т/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
грунтов |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
Супесь |
2,66 |
0,19 |
0,17 |
0,21 |
7 |
18 |
9 |
1 |
2 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,23 |
0,17 |
0,30 |
11,0 |
19 |
18 |
|
3 |
|
Глина |
2,73 |
0,31 |
0,24 |
0,45 |
15,0 |
16 |
43 |
|
1 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,22 |
0,17 |
0,27 |
6 |
16 |
14 |
2 |
2 |
|
Супесь |
2,66 |
0,20 |
0,18 |
0,23 |
7,5 |
23 |
12 |
|
3 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,21 |
0,19 |
0,31 |
18 |
16 |
45 |
|
1 |
|
Суглинок |
2,66 |
0,24 |
0,19 |
0,29 |
8,0 |
16 |
18 |
3 |
2 |
|
Супесь |
2,68 |
0,19 |
016 |
0,22 |
12,0 |
24 |
12 |
|
3 |
|
Глина |
2,73 |
0,31 |
0,25 |
0.46 |
16.0 |
15 |
40 |
|
1 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,23 |
0,17 |
0,29 |
5 |
14 |
14 |
4 |
2 |
|
Глина |
2,73 |
0,32 |
0,23 |
0,44 |
7,0 |
7,0 |
29 |
|
3 |
|
Песок |
2,65 |
0,19 |
- |
- |
20,0 |
32 |
- |
|
1 |
|
Суглинок |
2,69 |
0,22 |
0,14 |
0,28 |
7 |
16 |
18 |
5 |
2 |
|
Песок |
2,71 |
0,26 |
- |
- |
18 |
30 |
- |
|
3 |
|
Глина |
2,73 |
0,25 |
0,24 |
0,50 |
18 |
16 |
36 |
|
1 |
|
Супесь |
2,66 |
0,19 |
0,15 |
0,21 |
6,5 |
21 |
8 |
6 |
2 |
|
Супесь |
2,66 |
0,18 |
0,16 |
0,22 |
9 |
24 |
10 |
|
3 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,25 |
0,22 |
0,30 |
14 |
18 |
20 |
|
1 |
|
Супесь |
2,66 |
0,19 |
0,17 |
0,21 |
6 |
22 |
12 |
7 |
2 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,21 |
0,15 |
0,27 |
10 |
20 |
18 |
|
3 |
|
Глина |
2,73 |
0,31 |
0,26 |
0,50 |
18 |
16 |
37 |
|
1 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,26 |
0,20 |
0,32 |
10 |
17 |
24 |
8 |
2 |
|
Песок |
2,65 |
0,20 |
- |
- |
12 |
25 |
- |
|
3 |
|
Глина |
2,73 |
0,34 |
0,24 |
0,45 |
18 |
17 |
49 |
|
1 |
|
Супесь |
2,66 |
0,19 |
0,17 |
0,22 |
6,2 |
18 |
9 |
9 |
2 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,21 |
0,15 |
0,28 |
7,5 |
20 |
16 |
|
3 |
|
Глина |
2,73 |
0,31 |
0,26 |
0,49 |
18 |
16 |
43 |
|
1 |
|
Супесь |
2,66 |
0,18 |
0,16 |
0,20 |
6,8 |
21 |
10 |
10 |
2 |
|
Глина |
2,73 |
0,26 |
0,25 |
0,44 |
9,0 |
10 |
33 |
|
3 |
|
Песок |
2,68 |
0,21 |
- |
- |
18 |
30 |
- |
|
1 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,20 |
0,13 |
0,27 |
5,8 |
14 |
16 |
11 |
2 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,19 |
0,14 |
0,28 |
8,2 |
19 |
20 |
|
3 |
|
Глина |
2,73 |
0,31 |
0,20 |
0,48 |
15 |
14 |
42 |
|
1 |
|
Суглинок |
2,68 |
0,24 |
0,20 |
0,28 |
4,8 |
12 |
15 |
12 |
2 |
|
Супесь |
2,66 |
0,19 |
0,16 |
0,21 |
10 |
21 |
11 |
|
3 |
|
Песок |
2,65 |
0,22 |
- |
- |
12 |
28 |
- |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
Район строительства, категория дороги, высота насыпи, уклон лотка трубы и диаметр трубы приведены в бланке, индивидуального задания.
Грунты основания условно следует считать двухфазными со степенью влажности Sr = 1. Отметка уровня воды (УВ) в трубе условно принимается по верху её внутреннего диаметра.
B |
|
|
|
|
1 |
|
|
УВ |
: |
|
|
|
m |
Hн |
|
1 |
|
|
|
ИГЭ 1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
ИГЭ 2 |
|
|
|
3
ИГЭ 3
Рис.1. Графическое оформление исходных данных: 1, 2, 3 – отметки грунтового основания соответственно: дневной поверхности, подошвы несущего слоя (ИГЭ-1) и подошвы подстилающего слоя (ИГЭ-2); УВ – уровень воды в трубе
В результате подготовки исходных данных для последующего проектирования следует вычертить схему (см. рис.1) в числовых значениях.
2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТА
2.1.Оценка грунтов основания
По исходным физическим характеристикам грунтов основания (табл.2) рассчитываются их производные характеристики.
Для глинистого грунта вычисляют:коэффициент пористости
6
е s W / w , |
(1) |
где w – плотность воды, принимаемая равной 1 т/м3;
|
плотность грунта, т/м3, |
|
||||||
|
|
(1 W ) s |
; |
|
|
(2) |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
1 e |
|
|||||
|
удельный вес грунта, кН/м3, |
|
||||||
|
|
g , |
(3) |
|||||
где g= 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения; |
|
|||||||
удельный вес частиц грунта, кН/м3, |
|
|||||||
|
|
s s g ; |
(4) |
|||||
|
плотность грунта во взвешенном состоянии, т/м3, |
|
||||||
|
в |
( s w ) |
; |
(5) |
||||
|
|
|
||||||
|
|
|
1 e |
|
||||
удельный вес грунта во взвешенном состоянии, кН/м3, |
(6) |
|||||||
|
|
в в g ; |
||||||
|
число пластичности |
|
||||||
|
|
Jp WL Wp ; |
(7) |
|||||
|
показатель текучести |
|
||||||
|
|
JL |
W Wp |
. |
(8) |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Jp |
|
|||
На основании ГОСТ 25100 [2] по значениям Jp и JL уточняют разновидность глинистого грунта (табл. П.1.1), (табл. П.1.2).
Для песчаного грунта вычисляют: коэффициент пористости е по выражению (1); плотность грунта по выражению (2); удельный вес грунта по выражению (3); удельный вес частиц грунта s по выражению (4); удельный вес грунта во взвешенном состоянии в по выражению (6).
7
Разновидность песков по степени плотности устанавливается в зависимости от его коэффициента пористости е по ГОСТ 25100 [2] (табл. П.1.3).
Результаты расчетов необходимо свести в табл. 3.
Физические характеристики грунтов основания
№ИГЭ |
пористостиКоэффициенте |
грунтаПлотность, т/м |
грунтавесУдельный, кН/м |
3 |
вогрунтаПлотностьвзвешенном состоянии |
грунтавесУдельныйво взвешенном состоянии |
пластичностиЧислоJ |
текучестиПоказательJ |
частицвесУдельныйгрунта |
||||||||
|
|
|
|
м / кН , |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
кН/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
, т/м |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
1
2
3
Таблица 3
Разновидность грунта
Для глин и суглинков в твердом и полутвердом состоянии удельный вес грунта во взвешенном состоянии в не определяют, т.к. эти грунты считаются водонепроницаемыми.
2.2. Конструирование трубы
Для выбора типовых конструктивных элементов трубы в соответствии с табл. П.8.1 назначают номера блоков. По табл. П.8.2 – П.8.4 назначают геометрические размеры звеньев, лекальных блоков фундамента, портальных стенок, откосных крыльев. Объём и масса выбранных элементов трубы приведены в табл. П.8.5.
Параметры выбранных типовых конструкций элементов трубы необходимо свести в табл. 4.
8
|
|
|
|
|
Параметры элементов трубы |
|
|
|
Таблица 4 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекальный блок фундамента |
|
|
|
Цилиндрическое звено |
|
|
|
||||||||||||
под цилиндрическое звено |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Номер |
|
|
|
|
Объём |
|
|
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
Объём |
|
||
lлб, |
|
|
bлб , |
1м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1м |
|
||||
лекального |
|
|
|
цилиндрического |
lзв, |
|
do, |
|
|
|
|
||||||||
|
|
блока |
|
|
зв, |
|
звена |
|
|||||||||||
блока |
см |
|
|
см |
Vлб м3 |
|
|
звена |
см |
|
см |
см |
|
Vзв м3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекальный блок фундамента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
под коническое оголовочное |
|
|
|
Коническое оголовочное звено |
|
||||||||||||||
|
звено |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Номер |
|
|
|
|
Объём |
|
|
Номер |
|
|
|
|
|
|
|
Объём |
|
||
lлбОГ, |
bлбОГ, |
1м |
|
|
lОГ, |
|
DОГ, |
|
|
|
1м |
|
|||||||
лекального |
|
оголовочного |
|
ОГ, |
|
|
|||||||||||||
блока |
|
|
|
звена |
|
||||||||||||||
блока |
см |
|
|
см |
VлбОГ м3 |
|
|
звена |
см |
|
см |
см |
|
VОГ м3 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
132 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
132 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Откосные крылья |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объём |
|
|
Номер |
|
lок , см |
|
|
bок ,см |
|
Рок ,см |
|
|
mок ,см |
|
|
|
1м |
|
||||
откосного |
|
|
|
|
|
|
|
откосного |
|
||||||||||
крыла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крыла |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vок м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходя из заданной категории дороги, высоты насыпи и диаметра трубы, определяют минимальную длину средней части трубы по лотку lтрmin по формуле
lтрmin=В+2m(Нн-d0- ), |
(9) |
где B – ширина земляного полотна, м, принимаемая |
по СНиП |
2.05.02–85 [5] в зависимости от категории дороги (прил. 5); m – коэффициент заложения откоса, назначаемый по СНиП 2.05.02–85 [5] (прил. 6); Нн - высота насыпи, м; d0 – отверстие трубы, м; – толщина стенки, м (табл. 4).
Длину средней части трубы lтрср с учетом выбранных конструктивных элементов (табл. 4) и стыковых омоноличиваемых швов, ис-
ходя из условия lтрср lтрmin :
lтрср=nlзв+2lОГ+(nш·hш), (10)
где n – количество звеньев средней части трубы; lзв – длина звена средней части трубы, м;
lОГ – длина конического звена входного оголовка = 1,32 м; nш – количество стыковых омоноличиваемых швов,
включая звенья конических оголовков;
9