6.8 Расчет свайного фундамента по деформациям

Расчёт фундамента из висячих свай и его основания по его деформациям следует производить как для условного фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83^* «Основания зданий и сооружений».

6.8.1 Определение размеров условного фундамента

Ширина условного фундамента определяется по формуле:

b_усл=b_p+2с, (45)

Длина условного фундамента определяется по формуле:

l_усл= l_p+2с, (46)

с=htg(_II,mt/4), (47)

где h – глубина погружения сваи в грунт, м;

_II,_mt – осреднённое расчётное значение угла внутреннего трения грунта, определяется по формуле:

_II,_mt=∑_II,i*h_i/∑ h_i, (48)

где _II,i – расчётное значение углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоёв грунта толщиной h_i;

h_i – глубина погружения сваи в грунте (мощность соответствующих пластов в пределах длины сваи).

_II,_mt=[36*1,2+30*2,5+18*(1,0+0,25)]/4,95=28,42.

Для фундамента СФ 1:

b_усл=b_p+2с=2,4+2*4,95* tg(28,42/4)=3,63 м

l_усл= l_p+2*с=4,5+2*4,95* tg(28,42/4)=5,73 м

d_усл=d_р+l_св-h_з+l_ост=2,5+6-0,4+0,25=8,35м.

Для фундамента СФ 2:

b_усл=b_p+2с=2,4+2*4,95* tg(28,42/4)=3,63 м

l_усл= l_p+2*с=3,3+2*4,95* tg(28,42/4)=4,53 м

d_усл=d_р+l_св-h_з+l_ост=2,5+5-0,4+0,25=7,35м.

Для фундамента СФ 3:

b_усл=b_p+2с=1,9+2*4,95* tg(28,42/4)=3,13 м

l_усл= l_p+2*с=3,1+2*4,95* tg(28,42/4)=4,33 м

d_усл=d_р+l_св-h_з+l_ост=2,5+5-0,4+0,25=7,35м.

Для фундамента СФ 4:

b_усл=b_p+2с=1,5+2*4,95* tg(28,42/4)=2,73 м

l_усл= l_p+2*с=2,2+2*4,95* tg(28,42/4)=3,43 м

d_усл=d_р+l_св-h_з+l_ост=2,2+6-0,4+0,25=8,05м.

6.8.2 Определение среднего фактического давления под подошвой условного фундамента и проверка выполнения условия р≤R

Р=(N^н+G_р.гр+G_св+G_гр)/A_усл, (49)

где G_р.гр1= l_p*b_p*d_p*_mt=2,44,52,520=540 кН,

G_р.гр2= l_p*b_p*d_p*_mt=2,43,32,520=396 кН,

G_р.гр3= l_p*b_p*d_p*_mt=1,93,12,520=294,5 кН,

G_р.гр4= l_p*b_p*d_p*_mt=1,52,22,220=145,2 кН;

G_св=n*0,3²*L_св* _св, (50)

где n – количество свай;

0,3² – площадь сваи;

L_св – длина сваи (с остриём);

_св – удельный вес сваи, 22кН/м³;

G_св=12*0,3²*6,25*22=148,5 кН,

G_св2=10*0,3²*5,25*22=103,95 кН,

G_св3=8*0,3²*5,25*22=83,16 кН,

G_св4=4*0,3²*6,25*22=49,5 кН;

G_гр=V_гр*^`_II,mt, (51)

V_гр1=b_усл*l_усл*d_усл-b_р*l_р*d_р-n*(L_св-h_з)*0,3²=3,63*5,73*8,35-2,4*4,5*2,5-12*(6-0,4)*0,09=140,63 м³,

V_гр2=b_усл*l_усл*d_усл-b_р*l_р*d_р-n*(L_св-h_з)*0,3²=3,63*4,53*7,35-2,4*3,3*2,5-10*(5-0,4)*0,09=96,92 м³,

V_гр3=b_усл*l_усл*d_усл-b_р*l_р*d_р-n*(L_св-h_з)*0,3²=3,13*4,33*7,35-1,9*3,1*2,5-8*(5-0,4)*0,09=81,57 м³,

V_гр4=b_усл*l_усл*d_усл-b_р*l_р*d_р-n*(L_св-h_з)*0,3²=2,73*3,43*8,05-1,5*2,2*2,2-4*(6-0,4)*0,09=66,10 м³,

^`_II,mt1=(¹_II*(d_p+h₁)+h_2*²_II+h₃*³_II)/d_усл=(18,44*(2,5+1,2)+2,5*19,62+1,25*19,13)/8,35=16,91 кН/м³,

^`_II,mt2=(¹_II*(d_p+h₁)+h_2*²_II+h₃*³_II)/d_усл=(18,44*(2,5+1,7)+1,5*19,62+1,65*19,13)/7,35=18,84 кН/м³,

^`_II,mt3=(¹_II*(d_p+h₁)+h_2*²_II+h₃*³_II)/d_усл=(18,44*(2,5+1,9)+1,1*19,62+2,25*19,13)/7,35=19,83 кН/м³,

^`_II,mt4=(¹_II*(d_p+h₁)+h_2*²_II+h₃*³_II)/d_усл=(18,44*(2,2+1,3)+2,8*19,62+1,75*19,13)/8,05=19,00 кН/м³,

G_гр1=140,63*16,91=2378,05 кН,

G_гр2=96,92 *18,84 =1825,97 кН,

G_гр3=81,57 *19,83 =1617,53 кН,

G_гр4=66,10 *19,00=1255,90 кН,

р₁=(4032+540+148,5+2378,05)/( 3,63*5,73)=341,28 кПа,

р₂=(2851,2+396+103,95+1825,97)/( 3,63*4,53)=314,84 кПа,

р₃=(2203,2+294,5+83,16+1617,53)/( 3,13*4,33)=309,78 кПа,

р₄=(0+145,2+49,5+1255,90)/( 2,73*3,43)=154,91 кПа.

Расчётное сопротивление грунта:

(34)

R=_c1*_c2/k*[М_j*k_z*b_усл*_II,sb+М_q*d_усл*^`_II,mt+М_с*с_II],

где _c1, _c2 - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл.3 [1];1,3; 1,3;

k - коэффициент, принимаемый равным: k=1, если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями, и k=1,1, если они приняты по табл.1-3 рекомендуемого приложения 1[1];

k_z - коэффициент, принимаемый равным при b<10м – k_z=1;

М_j, М_q, М_с - коэффициенты, принимаемые по табл.4 [СНиП 2.02.01-83];

b_усл - ширина подошвы условного фундамента, м;

_II,sb - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента, кН/м³;

^`_II,mt - то же, залегающих выше подошвы, кН/м³;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента, кПа;

d_усл - глубина заложения условного фундамента от уровня планировки.

р₁=341,28 кПа<R=1060,87 кПа – условие выполняется,

р₂ =314,84 кПа <R=1048,30 кПа – условие выполняется,

р₃=309,78 кПа<R=1074,92 кПа– условие выполняется,

р₄=154,91 кПа<R=1102,57 кПа– условие выполняется.