Расчеты

11.5 Основания и фундаменты мостов и труб следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:

по первой группе - по несущей способности оснований, устойчивости фундаментов против опрокидывания и сдвига, устойчивости фундаментов при воздействии сил морозного пучения грунтов, прочности и устойчивости конструкций фундаментов;

по второй группе - по деформациям оснований и фундаментов (осадкам, кренам, горизонтальным перемещениям) и трещиностойкости железобетонных конструкций фундаментов.

11.6 Взвешивающее действие воды на грунты и части сооружения, расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать в расчетах по несущей способности оснований и по устойчивости положения фундаментов, если фундаменты заложены в песках, супесях, илах. При заложении фундаментов в суглинках, глинах и скальных грунтах взвешивающее действие воды требуется учитывать в случаях, когда оно создает более неблагоприятные расчетные условия. Уровень воды принимается невыгоднейший: наинизший или наивысший.

11.7 Для оснований из нескальных грунтов под фундаментами мелкого заложения, рассчитываемыми без учета заделки в грунт, положение равнодействующей расчетных нагрузок (по отношению к центру тяжести площади подошвы фундаментов), характеризуемое относительным эксцентриситетом, должно быть ограничено значениями, указанными в таблице 11.1.

Проверку положения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундаментов устоев при высоте подходной насыпи свыше 12 м следует производить с учетом вертикального давления от веса примыкающей части насыпи. В этом случае относительный эксцентриситет в сторону пролета должен составлять не более чем 20 % значений, указанных в таблице 11.1.

Если относительный эксцентриситет свыше единицы, максимальное давление подошвы фундамента на основание следует определять исходя из треугольной формы эпюры, построенной в пределах сжимаемой части основания.

11.8 Несущая способность основания под подошвой фундаментов мелкого заложения или фундаментов из опускных колодцев при раздельном расчете опор на временные нагрузки, действующие вдоль и поперек моста, должна удовлетворять условиям

(11.1)

где р, p_max - соответственно среднее и максимальное давления подошвы фундамента на основание, кПа;

R - расчетное сопротивление основания из нескальных или скальных грунтов осевому сжатию, кПа, определяемое согласно приложению 2;

γ_n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4;

γ_c - коэффициент условий работы, принимаемый равным: 1,0 - при определении несущей способности нескальных оснований в случаях действия временных нагрузок № 7-9; 1,2 - при определении несущей способности скальных оснований во всех случаях и нескальных оснований в случаях действия (кроме временных нагрузок № 7-9) одной или нескольких временных нагрузок № 10-15 и № 17.

Таблица 11.1

Расположение мостов	Наибольший относительный эксцентриситет (e0/r)* для
промежуточных опор при действии	устоев при действии
только постоянных нагрузок	постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании	только постоянных нагрузок	постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании
На железных дорогах общей сети и промышленных предприятий, на обособленных путях метрополитена	0,1	1,0	0,5	0,6
На автомобильных дорогах, включая дороги промышленных предприятий и внутрихозяйственные, на улицах и дорогах городов, поселков и сельских населенных пунктов:	0,1	1.0	0,8
большие и средние				1,0
малые				1,2
* Эксцентриситет е0 и радиус ядра сечения фундамента r (у его подошвы) определяют по формулам: (11.2) где M - момент сил, действующих относительно главной центральной оси подошвы фундамента; N - равнодействующая вертикальных сил: W - момент сопротивления подошвы фундамента для менее напряженного ребра; А - площадь подошвы фундамента.

11.9 В расчетах по несущей способности оснований фундаментов мелкого заложения и фундаментов из опускных колодцев возникающие в грунте под их подошвой напряжения от нагрузок № 10-14 (согласно 6.1 с учетом соответствующих коэффициентов сочетаний согласно 6.2) следует определять отдельно вдоль и поперек оси моста, а наиболее неблагоприятные из них суммировать с напряжениями от постоянных и временных вертикальных нагрузок. В свайных фундаментах усилия, которые возникают в сваях от указанных выше нагрузок, действующих вдоль и поперек оси моста, необходимо суммировать.

11.10 В расчетах (по грунту и материалу) конструкций свайных фундаментов и фундаментов из опускных колодцев (за исключением расчетов несущей способности оснований) за расчетную поверхность грунта следует принимать: для фундаментов устоев - естественную поверхность грунта; для фундаментов промежуточных опор - поверхность грунта у опор на уровне срезки (планировки) или местного размыва, определяемого согласно указаниям 5.25 - 5.30 при расчетном и наибольшем расходах для расчетов на действие соответственно расчетных (крайних) и эксплуатационных нагрузок.

Для устоев и береговых промежуточных опор со свайными фундаментами, ростверки которых расположены над грунтом, а сваи погружены сквозь отсыпанную или намытую часть насыпи, расчетную поверхность грунта допускается принимать с учетом заделки свай в этой части насыпи.

11.11 Несущую способность одиночной сваи в немерзлых грунтах при действии осевого сжимающего или выдергивающего усилия следует определять согласно СП 24.13330, в мерзлых грунтах - согласно СП 25.13330 и СП 32-101 [16].

11.12 Несущую способность основания в уровне низа свай требуется проверять как для условного фундамента согласно приложению 3.

Указанная проверка не требуется для:

однорядных фундаментов в любых грунтовых условиях;

многорядных свайных фундаментов, сваи которых работают как стойки (при опирании их на скальные грунты, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, глинистые грунты твердой консистенции и мерзлые грунты, используемые по принципу 1).

11.13 Если под несущим слоем грунта, воспринимающим давление подошвы фундамента или нижних концов свай, залегает слой менее прочного немерзлого или оттаивающего вечномерзлого грунта, необходимо проверить несущую способность этого слоя согласно приложению 4.

11.14 Расчет по устойчивости фундаментов мелкого заложения на немерзлых или оттаивающих вечномерзлых грунтах против опрокидывания или плоского сдвига (скольжения) необходимо производить согласно разделу 5, приняв в расчете на сдвиг следующие значения коэффициентов трения кладки о поверхность:

скальных грунтов с омыливающейся поверхностью (глинистые известняки, сланцы и т.п.) и глин:

а) во влажном состоянии - 0,25;

б) в сухом состоянии - 0,30;

суглинков и супесей - 0,30;

песков - 0,40;

гравийных и галечниковых грунтов - 0,50;

скальных грунтов с неомыливающейся поверхностью - 0,60.

11.15 Расчет по устойчивости фундаментов на немерзлых или оттаивающих вечномерзлых грунтах против глубокого сдвига (смещения совместно с грунтом по наиболее неблагоприятной поверхности скольжения) следует выполнять для промежуточных опор, расположенных па косогорах, и для устоев при насыпях высотой свыше 12 м - во всех случаях, при насыпях высотой от 6 до 12 м - в случаях расположения в основании фундаментов слоя немерзлого или оттаивающего глинистого грунта или прослойки водонасыщенного песка, подстилаемого глинистым грунтом.

11.16 Осадку и крен фундаментов мелкого заложения следует рассчитывать на немерзлых грунтах согласно СП 24.13330, на вечномерзлых грунтах - согласно СП 25.13330 и СП 32-101 [16].

В расчете осадки устоев при высоте насыпи свыше 12 м необходимо учитывать дополнительное вертикальное давление на основание от веса примыкающей части подходной насыпи, определяемое согласно приложению 5.

11.17 Осадку фундамента из свай или из опускного колодца следует определять в соответствии с указаниями 11.16, рассматривая такой фундамент как условный в форме прямоугольного параллелепипеда размерами, принимаемыми согласно приложению 3.

Осадку свайного фундамента допускается принимать равной осадке одиночной сваи по данным статических испытаний ее в тех же грунтах при соблюдении одного из следующих условий:

а) сваи работают как стойки;

б) число продольных рядов свай не более трех.

11.18 При определении осадок фундаментов в соответствии с 11.16 и 11.17 за расчетную поверхность грунта допускается принимать его естественную поверхность (без учета срезки или возможности размыва).

Осадки фундаментов на немерзлых грунтах допускается не определять:

при опирании фундаментов на скальные, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и твердые глины (при коэффициенте пористости ε < 0,8) - для всех мостов;

при опирании фундаментов на прочие грунты - для мостов внешне статически определимых систем пролетом до 55 м на железных и до 105 м на автомобильных дорогах.

11.19 Напряжение в бетоне ростверка от давления торца свай, как правило, не должно превышать расчетное сопротивление бетона ростверка по нормам для осевого сжатия в расчетах по прочности.

Если напряжение превышает расчетное сопротивление бетона ростверка, следует применить бетон более высокого класса или предусмотреть укладку арматурных сеток из стержней диаметром 12 мм над каждой сваей (одной сетки, если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона ростверка до 20 %, или двух сеток, если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона на 20-30 %).