11. Проектирование искусственного основания

(подсыпка качественным грунтом)

На основании полученной диаграммы φ_к-изолиний и очерченной зоны областей сдвига намечаются размеры искусственной подсыпки. Толщина подсыпки определяется в зависимости от максимальной глубины распространения пластической зоны

Контур подсыпки представлен на рис. 7.

12. Проектирование свайного фундамента на забивных деревянных сваях (низкий свайный ростверк)

А. Вариант с вертикальными сваями.

Необходимое количество свай определяется раздельно расчетом на вертикальную и горизонтальную нагрузки. Принимается наибольшее из полученных значений и . Глубину забивки свай принимаем в первом приближении равной ширине стенки b, но не менее 6 м (6 м), а диаметр сваи d 24-30 см (30 см).

1) При расчете свай на вертикальную (осевую) нагрузку ( на 10 пог. м) количество вертикальных свай ( ) определяется для строительного ( ) и эксплуатационного ( ) случаев из условия:

причем несущая способность одной сваи определяется как наименьшая величина из расчетов:

• по прочности на вертикальную нагрузку

,

где - коэффициент условий работы свай в грунте, принимаемый =1;

- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, =2,30 МПа=2300 кПа;

- площадь поперечного сечения сваи, ;

u – наружный периметр поперечного сечения сваи, ;

- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи;

- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;

и - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения спаи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые равными = =1.

Принимаем количество слоев грунта при глубине забивки свай 6 м равным 6/4=1,5 м.

№ слоя грунта	Толщина i-го слоя грунта, м	Средняя глубина расположения i-го слоя грунта, м	Расчетное сопротивление i-го слоя грунта, кПа
1	1,5	0,75	13,5
2	1,5	2,25	22,0
3	1,5	3,75	26,5
4	1,5	5,25	29,5

• по прочности материала сваи

,

где - расчетное сопротивление смятию торца сваи (для деревянных свай =10⁷ Па=10⁴ кПа).

Наименьшая несущая способность сваи по прочности на вертикальную нагрузку .

2) При расчете свай на горизонтальную (поперечную) нагрузку ( на 10 пог. м) количество вертикальных свай ( ) определяется из условия

причем несущую способность одной сваи допускается определять по формуле

где = 2,5 для деревянных свай и пластичной супеси;

- расчетное перемещение головы сваи, =0,01 м;

- жесткость сваи, для деревянных круглых свай = 10¹⁰ Па = 10⁷ кПа, ;

- глубина заделки сваи в грунт .

По варианту А необходимо установить 41 сваю на 10 пог. м.

Б. Вариант с наклонными сваями.

Угол наклона свай исходя из необходимости их работы на строительную и эксплуатационную нагрузки (с учетом величины и направления равнодействующей) назначается из соотношения , где - угол наклона равнодействующей к вертикали для эксплуатационного случая.

Для строительного случая продольная нагрузка на сваю принимается равной

,

поперечная нагрузка составляет

.

Тогда

, , необходимо 17 сваи на 10 пог. м.

Для эксплуатационного случая равнодействующая определяется как

.

Продольная нагрузка рассчитывается как

,

тогда как поперечная –

.

В этом случае количество наклонных свай:

, , необходимо 18 сваи на 10 пог. м.

Сравнивая полученные значения количества свай на 10 пог. м. в варианте А и Б, выбираем для установки вариант по наименьшему количеству свай, т. е. вариант Б. Свайный фундамент представлен 18 наклонными сваями с на 10 пог. м.