7. Расчет и проектирование свайного фундамента

Рассмотрим вариант свайного фундамента из забивных железобетонных висячих свай сечением 300х300мм, погружаемых дизельным молотом.

По конструктивным требованиям, так же как и для фундамент на ествественном основании, верх ростверка должен быть на отм.

Глубина заложения подошвы ростверка.

Определяем глубину заложения подошвы ростверка исходя из:

• расчетной глубины промерзания грунта от поверхности планировки, которая определяется по формуле (п.5.5.4 СП 22.13330.2011):

коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений – по таб. 5.2 СП 22.13330.2011 при ;

величина, принимаемая равной для суглинка 0,23 м;

безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе.

• конструктивных требований к минимальной высоте ростверка, которая складывается из высоты , мм, и высоты траверсы 700 мм

Hr=1,5м.

Для дальнейших расчетов принимаем большее из двух значений с округлением до кратного 150 мм, т.к. , то принимаем глубину заложения равным 2050 мм, что соответствует отм. -2,200 м.

Необходимая длина свай.

В качестве несущего слоя висячей сваи принимаем глину(слой 4)

Определяем минимально необходимую длину сваи м, по формуле:

размер заделки сваи в ростверк (принимаем шарнирное сопряжениероствверка и сваи), м;

толщина прорезаемых сваей слабых слоев грунтов, м;

требуемое заглубление нижних концов свай в зависимости от показателя текучести несущего слоя (п. 8.14 СП 24.13330.2011), м.

Принимаем сваю сплошного квадратного сечения с поперечным армированием ствола с напрягаемой продольной арматурой СНпр6-30. Класс бетона В20,арматура из стали класса 414A-III, объем бетона 0,55 м³, масса сваи 1,38 т.

Несущая способность одиночной сваи.

Определяем несущую способность одиночной сваи из условия сопротивления грунта основания , кН, по формуле (п. 7.2.2 СП 24.13330.2011):

коэффициент условия работы;

расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемый по таблице 7.2 СП 24.13330.2011;

площадь опирания на грунт сваи, м²;

наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемый по таблице 7.3 СП 24.13330.2011;

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

коэффициент условия работы грунта под нижним концом сваи, принимаемые по таблице 7.4 СП 24.13330.2011

коэффициент условия работы грунта на боковой поверхности сваи, принимаемые по таблице 7.4 СП 24.13330.2011

Требуемое число свай

Определяем требуемое число свай в фундаменте в первом приближении по формуле:

где, расчетное значение нагрузки, кН;

коэффициент надежности по нагрузке

несущую способность висячей сваи, кН;

среднее значение удельного веса материала ростверка и грунта на его уступах, ;

глубина заложения подошвы ростверка от поверхности планировки, м;

площадь подошвы ростверка, приходящаяся на одну сваю при минимальном расстоянии между свая ;

коэффициент надежности по грунту.

Принимаем

Размещаем сваи в кусте по типовой схеме. Окончательный размер ростверка назначаем, придерживаясь размеров в плане кратных 0,3 м и по высоте – кратных 0,15 м.

Вес ростверка и грунта на его уступах:

Все действующие нагрузки приводим к центру тяжести подошвы ростверка:

.