Основание и фундамент подводной части водозаборного сооружения берегового типа - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Основание и фундамент подводной части водозаборного сооружения берегового типа

p align="left">d95=1,5; d60=0,25; d50=0,2 (средний);

d17=0,09; d10=0,055 (действующий, эффективный);

d5=0,035;

Показатель максимальной неоднородности Umax - мера неоднородности гранулометрического состава песка - определяется по формуле:

По Umax устанавливается вид песчаного грунта ([1] приложение 2):

4 < Umax < 20 => песок среднеоднородный.

Показатель неоднородности Us определяют по формуле:

Дополнительные характеристики - плотность высушенного грунта сd, пористость n и коэффициент пористости е, а также степень влажности Sr - находят по формулам:

По значению величины Sr устанавливается разновидность песчаного грунта ([1] приложение 2): 0,5 < Sr < 0,8 - песок влажный.

Собственный вес песчаного грунта определяется по формуле: г=сg=1,89?9,81=18,54 кH/м3

Ниже уровня грунтовых вод WL частицы взвешиваются в воде и собственный вес взвешенного в воде песчаного грунта гsb, определяется зависимостью:

гsb= (гs - гw) (1-n) =9,81 (сs - сw) (1-n) =9,81 (2,61-1) (1-0,36) =10,11 кН/м3

2.2 Водопроницаемость песчаного грунта
При отсутствии данных полевых и лабораторных исследований приближенное значение коэффициента фильтрации kф, может быть определено по формуле Ганзена:

kф = Са d210 (0, 7 + 0, 03 to) =700 •0.0552 (0,7+0,03•10) =2,12 м/сут

где Са - эмпирический коэффициент чистоты и однородности песков (для чистых и однородных песков Са =1200...800, а для пылевато-глинистых и неоднородных Са =800…400), t - температура грунтовой воды 8...12°С.

2.3 Критерии, суффозионности песка

Гранулометрический состав и структура исследуемого грунта могут претерпеть изменения вследствие перемещения фильтрационным потоком в порах его отдельных частиц вплоть до их выноса (т.е. суффозионных процессов). Различают внутреннюю (мелкие частицы перемещаются только внутри грунта) и внешнюю (вынос частиц из грунта на его поверхность) механическую суффозию. Если отрыв, перемещение и вынос фильтрационным потоком частиц происходит в таком количестве, при котором нарушается прочность грунта, то суффозия называется опасной.

На контакте мелкозернистого и крупнозернистого песков под действием продольной фильтрации может происходить контактный размыв.

При оценке песчаного грунта как основания изучается возможность протекания в нем суффозионных процессов.

С этой целью определяется диаметр фильтрационных пор (ходов) dф, по формуле:

где вs - коэффициент локальности суффозии, зависящий от неравномерности распределения частиц в грунте и определяемый по формуле:

вs=1+0,05•Us=1+0,05•4,55=1,23,

Наибольший размер частиц, dc которые могут быть вынесены фильтрационным потоком из исследуемого грунта, определяется зависимостью:

Если dc окажется больше dmin = 0,01мм, то из него могут быть вынесены фильтрационным потоком частицы, крупность которых равна и меньше dc. В случае dc < dmin грунт следует считать несуффозионным.

dc > dmin - грунт - суффозионный.

2.4 Пылевато-глинистый грунт
Тип такого грунта устанавливают по числу пластичности Jp% ([1] приложение 3):

Jp=WL-Wp=24-14=10%

7< Jp <17 - исследуемый грунт - суглинок.

Если в гранулометрическом составе содержится более 50% пылеватых частиц (0,05…0,005 мм), выделяются низкопористый и пористый виды ([1] приложение 3).

По показателю текучести JL (консистенции) выделяют разновидности исследуемого грунта ([1] приложение 3):

JL= (W-Wp) / (WL-Wp) = (17-17) / (24-14) =0,3

0,25< JL <0,5 - исследуемый грунт - суглинок тугопластичный.

, г=сg=2,12 ?9,81=20,8 кH/м3

e=0,47<0,8 - грунт низкопористый.

2.5 Деформационные характеристики
Модуль общей деформации грунтов E0 определяется по данным компрессионных испытаний грунтов:

е1 - коэффициент пористости при давлении Р1, кПа равном природному в уровне подошвы FL; ас - коэффициент сжимаемости

е2 - коэффициент пористости при давлении Р2, кПа равном контактному, в - коэффициент определяемый по формуле:

н - коэффициент поперечного расширения (Пуассона) принимается равным для грунтов:

крупнообломочных - н = 0,27;

песков и супесей - н = 0,3;

суглинков - н = 0,35;

глин - н = 0,42;

При отсутствии данных испытаний значения величины Е0 принимают по табл.1 и 2 приложения 1 СНиП 2.02.01.

Компрессионные зависимости е=f (P)

Таблица 2.2

Давление Р, кПа	Коэффициент пористости е
	I пласт (песок мелкий)	II пласт (суглинок тугопластичный)
50	0,562	0,389
100	0,551	0,374
200	0,530	0,363
300	0,514	0,344
400	0,432	0,327

Рисунок 2.2.: Компрессионные зависимости е=f (P)

еI1=0,562; еI2=0,541; еII1=0,389; еII2=0,369;

2.6 Прочностные характеристики

Показатели прочности - угол внутреннего трения ц и удельное сцепление с, кПа, определяют по данным испытаний грунтов в приборах плоскостного сдвига.

При отсутствии опытных данных нормативные значения величин цn и cn принимают по табл.1 и 2 приложения 1 СниП 2.02.01.

Песок мелкий:

ц=24о

с=2,8 кПа.

Суглинок тугопластичный:

ц=17о

с=32 кПа.

3. Нагрузки и воздействия

3.1 Схема давлений и нагрузок
В зависимости от продолжительности действия различают постоянные, временные (длительные и кратковременные), а также особые нагрузки.

Рисунок 3.1.: Действующие давления и нагрузки.

К постоянным нагрузкам проектируемого сооружения относятся:

Собственный вес конструкций и оборудования: Fvg1 - фундаментной монолитной железобетонной плиты; Fvg2 - передней стены (за вычетом объема проемов для входа воды); Fvg3 - разделительной стены; Fvg4 - задней стены; Fvg5 и Fvg6 - обеих боковых стен; Fvg7 - межсекционных перегородок.

Равнодействующие давления грунтов (с учетом взвешивания в воде песков): Fha - активного (распор); Fha - пассивного (отпор);

К длительным нагрузкам относится вес насосных агрегатов FVHi, распределительных устройств и электрощитов, а также сороудерживающих решеток и вращающихся сеток.

К кратковременным нагрузкам относится горизонтальная нагрузка Fhq, вследствие давления подъемно-транспортного оборудования и складирования материалов на площади, прилегающей к задней стене сооружения (т. н. монтажная нагрузка, принимаемая равной 10 кН/м2).

3.2 Значения давлений и нагрузок
Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения Fn, i. Расчетное значение нагрузки Fi, определяется как произведение:

Fi= Fn, i ?гf

гf - коэффициент надежности по нагрузке (для собственного веса железобетонных конструкций и грунтов в природном залегании гf =1,1).

Нормативные значения нагрузок Fvgi, определяют по формуле:

Fvg =bэ lэ hэ гжб bэ, lэ и hэ - размеры элемента. гжб =25 кН/м3 - собственный вес железобетона. Fvg1 =9•12,9•0,7•25=2032 кН

Fvg2 = (12,9•9,1•0,25-4 (2,5•2•0,25)) •25=609 кН

Fvg3 =12,4•9,1•0,25•25=705 кН, Fvg4 =12,9•9,1•0,25•25=734 кН

Fvg5 = Fvg6 =8,5•9,1•0,25•25=484 кН, Fvg7 =1,5•9,1•0,25•25=85 кН

Горизонтальные уhа активное и уhp пассивное давления грунта на заднюю и переднюю стены определяют по формулам:

где гsb - собственный вес взвешенного в воде песчаного грунта; оа и ор - коэффициенты активного и пассивного давления грунта:

Равнодействующие активного Fha и пассивного Fhp давления грунтов:

l - размер стены в направлении, перпендикулярном осям насосных агрегатов.

Гидростатическое давление на заднюю стенку в уровне меженных вод:

Равнодействующая гидростатического давления на заднюю стенку:

Равнодействующая Fhq от действия монтажной равномерно распределенной нагрузки:

Вес насосного агрегата FVH:

3.3 Равнодействующая горизонтальных сил

Суммарная горизонтальная сила Fh определяется алгебраическим суммированием:

Fh = Fhq + Fha + Fhw - Fhp

Fh =460+2890+2960 -1685=4625 кН

Уравнение моментов всех сил относительно отметки подошвы, включая равнодействующую, запишем в виде:

Fh lh= Fhq lhq + Fha lha + Fhw,1 lhw,1 + Fhw,2 lhw,2 - Fhp lhp

Страницы: 1, 2, 3