Основания и фундаменты искусственных сооружений

ТЕМА №3: «Опоры мостов »
Занятие № 4 «Основания и фундаменты мостов. Опоры мостов.»

Преподаватель ДВ УЦПК
Комсомольского подразделения Черепанов А.С.

ИЗУЧИТЬ:
- Виды фундаментов;
Способы возведения и материалы для возведения опор

1. Фундаменты мелкого заложения
Фундаменты глубокого заложения
3. Свайные фундаменты
Опоры мостов
Материалы для возведения опор
Облицовка опор
7. Закрепление нового материала
8. Домашнее задание

Проверка ранее изученного материала

К кому виду нагрузки относится Сейсмические нагрузки

Как называются специальные составы для борьбы с паводками?

1 – 2
2 – 3
3- 1
4 – 3
5 - 3

ФУНДАМЕНТ
подземная или подводная 
часть сооружения, которая 
передает его грунтовому 
основанию статическую нагрузку, создаваемую весом сооружения, и 
дополнительные динамические нагрузки

до 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы не превышает 1,5-2, то его называют фундаментом мелкого заложения и возводят в котлованах.

больше 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы больше 1,5-2, то такой фундамент будет глубокого заложения.

Всякое сооружение опирается на грунт и передает ему давление от собственного веса и действующих на сооружение нагрузок. Для восприятия этих нагрузок и передачи их на грунт (основание) устраивается фундамент.

Когда грунты, залегающие в основании, по своим физико-техническим свойствам и расчетным характеристикам позволяют устроить фундамент сооружения на небольшой глубине, сооружаются фундаменты мелкого заложения, обычно в открытых котлованах.

В уровне обреза фундамент делается шире устанавливаемого на него тела опоры для то­го, чтобы в случае неточности реального положения возведенных фун­даментов установка на них тела опоры не вызывала трудностей. Шири­на уступов ступенчатого фундамента принимается 0,5—1,0 м. Фунда­менты устраивают из бетона, реже из железобетона. Они могут быть монолитными и сборными из бетонных или железобетонных блоков, изготовленных на заводе или полигоне и устанавливаемых на место краном.

При действии на опору больших сил и наличии в основании слабых грунтов возникает необходимость устройства фундамента глубокого за­ложения или усиления основания.

Слабые грунты в основаниях могут быть упрочнены (искусственные основания).
Применяются следующие способы упрочнения грунтов:
• уплотнение грунта путем укатки, трамбования;
• цементация грунтов (нагнетание в грунт цементного молока);
• силикатизация (пропитка грунта жидким стеклом);
• битумизация (нагнетание в грунт битумных эмульсий).
Искусственные основания можно создавать путем замены слабого грунта на более прочный.

Свайные фундаменты применяют при слабых грунтах основания, при достаточно глубоком залегании прочных грунтов, а также на местности, покрытой водой. По характеру работы сваи делятся на два вида: сваи-стойки, работающие на сжатие, и висячие сваи (сваи трения), передающие нагрузку за счет трения боковых поверхностей свай о грунт. По виду материала сваи бывают: деревянные, железобетонные, стальные, и др. По способу погружения различают сваи: забивные, камуфлетные, буровые, винтовые, набивные. По расположению относительно горизонта сваи подразделяются на вертикальные и наклонные.

Свайный фундамент состоит из отдельных свай и объединяющей их поверху монолитной бетонной или железобетонной плиты — ростверка. Ростверком называется плита, служащая для равномерного распределения давления на сваи.

По расположению относительно поверх­ности грунта свайные ростверки бывают низкие и высокие. Если подошва плиты заглублена в грунт, свайный ростверк называется низким. Если подошва плиты расположена выше поверхности грунта, ростверк называется высоким.

Толщина плиты ростверка определяется расчетом, но не менее 0,5 м.

Из различных специальных видов свай, применяемых в строитель­стве мостов, наибольший интерес представляют буровые сваи и железо­бетонные цилиндрические оболочки.

Имеющееся буровое оборудование позволяет разрабатывать скважины диаметром в несколько метров и глубиной до 100 м и более, обеспечивая большую производительность работ.

Буровые сваи с уширенным основанием состоят из буровой колонны (штанги), снабженной внизу долотом и специальными механизмами с раскрывающимися ножами

При устройстве камуфлетных свай стальная или железобетонная оболочка погружается до необходимой глубины, затем в нижнюю ее часть погружается заряд взрывчатого вещества с электродетонатором оболочка заполняется пластичным бетоном, и затем заряд взрывается.

Винтовые сваи состоят из металлического ствола с винтовой лопас­тью на конце, служащей для погружения (ввинчивания) сваи в грунт.

Если плотные слои грунта, годные для надежного опирания фундамента, залегают глубоко, устраиваются фундаменты глубокого заложения.

Сборные железобетонные оболочки представляют собой тонкостенный железобетонный цилиндр, погружаемый в грунт вибропогружателем на глубину 30—50 м и более. Оболочки диаметром до 2 м полностью заполняются бетоном. Стенки оболочек армируются продольной и поперечной арматурой.

Опускной колодец представляет собой полый бетонный ящик, имеющий только ограждающие стенки. Он устанавливается на грунт с таким расчетом, чтобы верхний обрез его возвышался над уровнем воды. Внутри колодца производится разработка грунта либо грейфером, либо гидромеханизированным способом. По мере удаления грунта из колодца он под действием собственного веса опускается, а стенки его наращиваются. Опускные колодцы бывают бетонные или железобетонные прямоугольного или кольцевого очертания в плане.

Опускной колодец

Для лучшего проникновения в грунт нижняя часть стенок колодца выполняется в форме ножа и армируется. Глубина заложения колодцев весьма значительна — до 70 м.

Опускной колодец

Кессоны представляют собой прочную водонепроницаемую камеру, образованную боковыми стенками и потолком. В камеру нагнетается сжатый воздух, который вытесняет воду и позволяет вести работы внутри камеры насухо. Для сообщения камеры с атмосферой служит шлюзовый аппарат. Разрабатываемый внутри камеры грунт подается на поверхность либо через шлюзовый аппарат в бадьях, либо (при гидромеханизированном способе) пульпа (смесь грунта и воды) откачивается по трубам под напором. По мере опускания кессона наращивается надкессонная кладка. Под действием возрастающего веса кессон постепенно опускается. По достижении проектной отметки камера кессона заполняется бутобетоном.

Кессоны

Кессоны

Опоры являются важнейшей частью моста; они служат для поддержания пролетных строений и передачи усилий от них на грунт основания.

Стоимость опор и фундаментов составляет 50—60 % от общих затрат на все сооружение