6 Проектирование свайного фундамента

6.1 Выбор типа и размеров свай

Предварительное назначение размеров свай производится исходя из геологического строения площади. Острие сваи следует располагать в прочных мало сжимаемых грунтах. Заглубление сваи в опорный (несущий) слой должно быть не менее 0,5 т 1,0 м, причем меньшие значения - при прочных грунтах (глинистые с J_L,< 0,1, пески гравелистые, крупные, средней крупности). Ре­комендуется заводить сваю в несущий слой на 2 - 3 м. Острие сваи не должно совпадать с границей слоев, а быть выше ее на 1 м или ниже на 0,5 м.

Назначив ориентировочно положение нижнего конца сваи, устанавливают требуемую длину сваи, округляют ее (в большую сторону) до ближайшей стандартной сваи и уточняют положение нижнею конца сваи. Принимают поперечное сечение сваи. Следует помнить, что длина забивных свай измеряется от головы сваи до начала острия.

Минимальная длина свай при центральной нагрузке - не менее 2,5 м, при внецентренной - 4м.

6.2 Выбор типа и глубины заложения ростверка

Ростверки выполняют из монолитного или сборного железобетона. Высота ростверка назначается согласно расчету на продавливание. Обычно по конструктивным соображениям h_p>h_o +0,25, но не менее 30 см (h₀- величин заделки сваи в ростверка). Чаще всего осуществляется свободное сопряжение сваи с ростверком заделкой ее на глубину 5-10 см. Жесткое сопряжение обеспечивается заделкой сваи в ростверк на глубину не менееd(d-сторона квадратной сваи или диаметр круглой) и применяется в случае действия больших моментов и горизонтальных нагрузок и когда сваи располагаются в слабых грунтах.

Ростверк, как правило, располагается ниже подвала. В пучинистых грунта, ростверк закладывается ниже расчетной глубины промерзания.

Ростверки бесподвальных зданий могут закладываться у поверхности земли на 0,1 – 0,15 м ниже планировочных отметок.

6.3 Определение несущей способности сваи по грунту

Расчет свайных фундаментов должен проводиться по двум группам предельных состояний:

- по первой группе расчетом несущей способности грунта оснований свайных фундаментов;

- по второй группе расчетом осадок оснований свайных фундаментов.

Одиночную сваю по несущей способности грунтов основания следует

рассчитывать, исходя из условия:

где F_d– расчетная несущая способность сваи по грунту;

γ_к– коэффициент надежности, в курсовой работе принять равным 1,4;

N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, определяемая с учетом коэффициентов надежности по нагрузке γ_f.

Несущая способность висячей сваи по грунту, работающей на сжимающую нагрузку, определяется по формуле:

γ_с – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый =1;

R– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

А– площадь опирания на грунт сваи, м ;

U– наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i– расчетное сопротивлениеi-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа;

h_i – толщинаi-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м .

Пласты грунтов следует расчленить на слои толщиной не более 2 м.

А = 0,3² = 0,09 м²,U= 0,34 = 1,2 м,

γ_CR = 1,1, γ_cf= 1 – коэффициенты условия работы соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи.

Расчетная несущая способность сваи с учетом коэффициента надежности:

Определяем количество свай в свайном фундаменте:

;

;

N_I0= 212,723 кН – расчетная нагрузка по сечению 1-1 поIГПС;

N_ФБС = 21,233 кН;

N_i1= 212,723 + 21,233 1,1 = 257,352 кН;

γ_f= 1,1;

Q_Р =10 кН – вес ростверка;

.

Расстояние между сваями:

, принимаем=1,6, тогда

Проверяем условие:

d– сторона сваи в сечении.

0,9 < 1,6 < 1,8 – условие выполняется.