Расчет осадки свайного фундамента

Расчет осадки свайных фундаментов производится как для фундаментов мелкого заложения.

Границы условного фундамента определяются следующим образом: Снизу он ограничен плоскостью, проходящей через нижние концы свай; сверху — поверхностью планировки грунта; с боков вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии:

Д = h tgII, mt /4, но не более 2d = (0,35 2 = 0,7 м);

h — глубина погружения сваи в грунт основания, h = 11,5 м.;

II, mt — осредненное значение угла внутреннего трения определяется по формуле:

II, mt = II, i hi / hi (4.5).

где:II, iрасчетное значение угла внутреннего для пройденных сваями инженерно — геологических элементов;

hi — мощность инженерно-геологического элемента.

II, mt = = 18,68;

tgII, mt /4 = 0,08.

Д = h tgII, mt /4 = 11,5 0,08 = 0,92 м., т.к. 0,92 м больше 2d (2.

0,35 м = 0,7 м) принимаем Д = 0,7 м.

Размеры условного фундамента в плане равны:

Lу. ф. = 2 Д + 4d = 2 0,7 + 4 0,35 = 2,8 м, Ву. ф. = 2 Д + d = 2 0,7 + 0,35 = 1,75 м.

Определяем площадь условного фундамента:

Ау. ф. = Lу. ф. Ву. ф = 2,8 1,75 = 4,9 м².(4.6).

Вес условного фундамента приближенно равен весу грунта Gгр, сваи Gсв, весу ростверка и грунта на его обрезах Gp определяется по формуле:

Gгр = mt h Ау. ф ,(4.7).

где: mtсредневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах длины сваи (h = 11,5 м).

mt = і hi == 17,5 кН/м3.

Объем условного фундамента: V = 4,9 11,5 =56,35 м³.

Объем сваи: Vсв = 12 0,352 = 1,47 м³.

V — Vсв = 56,35 — 1,47*2 = 53,41 м³.

Вес сваи:

Gсв =Vсв. ж.б.(4.8).

где:Vсвобъем бетона сваи, равен? св. d2;

?св. -длина сваи;

dсторона ее поперечного сечения;

ж.бсреднее значение удельного веса бетона и арматуры сваи, принимаем равным 26 кН/м3.

Вес ростверка:

Gp = Ар dр f (4.9).

где:Арплощадь подошвы ростверка;

dрвысота ростверка, равна 1,8 м.;

fкоэффициент надежности по нагрузке, равен 1,2;

— среднее значение удельного веса ростверка и грунта на его обрезах, равен 20 кН/м3.

Принимаем, что край ростверка отстоит от наружной грани сваи на расстоянии, равном d/2 = 0,2 м. Для свай по оси ростверк принимается квадратным 2,4 2,4 м = 5,76 м², т.к. на него устанавливаются фундаментные балки.

Площадь ростверков и его вес (формула 4.6):

Ар = 5,76 м²;

Gp = 5,76 1,8 1,2 20 = 248,8 кН, Вес грунта равен (формула 4.7):

Gгр = 17,5 53,41 = 960,4 кН.

Вес сваи (формула 4.8):

Gсв = 12 0,352 26 = 38,2 кН.

Суммарная вертикальная нагрузка, действующая на подошву условного фундамента равна:

Nу. ф. = N + Gр + Gгр + Gсв (4.10).

Среднее давление под подошвой условного фундамента:

р = N + Gр + Gгр + Gсв /Ау.ф.

р = = 732,1 кПа;

Вертикальное напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента равно:

zgо = d + mt h = 16,2 1,65 + 17,5 11,5 = 227,98 кПа,.

II = = 16,2 кН/м3.

Дополнительные вертикальные напряжения на уровне подошвы условного фундамента равны:

zро = ро = р — zgо.

zро = ро = 732,1 — 227,98 = 504,1 кПа, Определяем соотношения сторон :

= Lу. ф./Ву. ф. = 2,8/1,75 = 1,6.

Толщина элементарного слоя грунта и его вертикальное напряжение от собственного веса:

hi = 0,2 Ву. ф = 0,2 1,75 = 0,35 м,.

zgо = 17,9 0,35 = 6,3 кПа.

Расчет осадки свайного фундамента производится методом послойного суммирования и выполняется в табличной форме, расчетная схема приведена на рис. 4.3.

s =, hi /Ei .(4.11).

Коэффициент находим по таблице в зависимости от соотношений = 2z/b и = ?/b.

№.	Z,. м.	. кПа.	кПа.	. кПа.	cм.	. кПа.	. cм.
				504,1.	227,98.	497,4.			0,61.
	0,29.	0,35.	0,973.	490,74.	234,21.
461,4.			0,56.
	0,58.	0,7.	0,857.	432,01.	240,44.
392,3.			0,48.
	0,87.	1,05.	0,699.	352,62.	246,67.
316,2.			0,38.
	1,16.	1,4.	0,555.	279,78.	252,9.
250,4.			0,3.
5 7	1,45.	1,75.	0,438.	221,05.	259,13.
198,6.			0,24.
	1,74.	2,10.	0,349.	176,18.	265,36.
159,2.			0,19.
	2,03.	2,45.	0,282.	142,16.	271,59.
129,2.			0,16.
	2,32.	2,8.	0,230.	116,2.	277,82.
106,2.			0,13.
	2,61.	3,15.	0,191.	96,28.	284,05.
88,6.			0,11.
	2,9.	3,5.	0,16.	80,91.	290,28.
74,86.			0,1.
	3,19.	3,85.	0,136.	68,81.	296,51.
64,02.			0,1.
	3,48.	4,2.	0,117.	59,23.	302,74.
3,36 см.

zp 0,2zg 59,23 < 60,54 кПа s=3,36 см <10 см= su.

Вывод:

Так как полученная осадка меньше предельного значения осадки см условие выполняется.

Рис. 4.3. Расчетные схемы определения осадок свайных фундаментов: Геологический разрез. Эпюры вертикальных напряжений: от дополнительных давлений zp и от собственного веса грунта zg.

Нижняя граница сжимаемой толщи находится на глубине.

На = 420 см под подошвой условного фундамента.