6.3 Проверка свайного фундамента по первой группе предельных состояний

Выполняется окончательная проверка свайного фундамента по несущей способности по условию (6.3). Проверке подлежат все сваи в ряду на возможные эксплуатационные сочетания нагрузок.

Расчетная нагрузка на сваю определяется по формуле

(6.7)

где ∑ N^I_i, ∑M^I_i – соответственно расчетные вертикальные нагрузки и моменты всех сил относительно центра тяжести подошвы ростверка, кН, кНм из сочетаний нагрузок;

n – количество свай в ростверке;

y_max – расстояние в направлении действия момента до оси наиболее удаленной сваи от центра тяжести свайного поля, м;

y _i– то же, до оси каждой сваи, м.

При проверке условия N ≤ F′_d следует добиваться запаса несущей способности не более 20 %, т.е.

(F′_d – N)/F′_d ≤ 0,20. (6.8)

6.4 Расчет свайного фундамента по второй группе предельных состояний

Расчет фундамента по деформациям выполняется как условного массивного фундамента на естественном основании. Границы условного фундамента определяются следующим образом: верхняя граница – дно, с боков вертикальными плоскостями АВ и БГ, снизу – плоскостью в уровне нижних концов свай в границах условной площади подошвы фундамента (см. рис.6.3).

Рисунок. 6.3 – Схема к расчету

Средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих в пределах длины сваи при слоистом их напластовании определяется:

, (6.9)

где φ_i– расчетное значение угла внутреннего трения грунтаi- го слоя, град.,

h_i– соответствующие мощности слоев грунта, м.

Определяют длину и ширину подошвы условного фундамента, предварительно выполнив построение, аналогичное рисунку 6.3 по большей стороне фундамента.

Площадь подошвы условного фундамента вычисляется по формуле

А _усл.=b_{усл. *} а_усл., (6.10)

где b_усл. и а_усл– соответственно ширина и длина условного

фундамента, м.

Среднее давление под подошвой условного фундамента вычисляется по формуле

P_IIусл. = (N_IImax+N_IIсв+N_IIгр ) / А_усл, (6.11)

где N_IImax– максимальная расчетная нагрузка на опору причала из сочетания нагрузок по второй группе предельных состояний, кН;

N_IIсв– вес свай, кН;

N_IIгр– вес грунта в объеме условного фундамента, кН;

А_усл– площадь подошвы условного фундамента, м².

Следует учитывать взвешивающее действие воды ниже уровня моря и для водонасыщенных грунтов.

Проверяется условие:

P_IIусл.≤R_IIусл., (6.12) гдеR_IIусл– расчетное сопротивление грунта основания условного фундамента определяется по формуле

R_IIусл= 1,2 {R₀[1 +k₁(b- 2)] +k₂(d- 3)}, (6.13)

где R₀– условное сопротивление грунта несущего слоя из расчета грунтов, кПа;

b– ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы условного фундамента, м; при ширине более 6 м принимается b = 6 м;

d– глубина заложения фундамента (от дна моря), м;

 – усредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать = 19,62 кН/м³;

k₁,k₂— коэффициенты, принимаемые по табл. 6.7

Таблица 6.7 – Значение коэффициентов k₁иk₂

Грунт	Коэффициенты
	k1, м-1	k2
Гравий, галька, песок гравелистый крупный и средней крупности	0,10	3,0
Песок мелкий	0,08	2,5
Песок пылеватый, супесь	0,06	2,0
Суглинок и глина твердые и полутвердые	0,04	2,0
Суглинок и глина тугопластичные и мягкопластичные	0,02	1,5

В случае невыполнения условия (6.12) свайный фундамент следует перепроектировать (увеличить длину свай, их количество, размеры поперечного сечения и пр.).

В случае выполнения условия (6.12) приступить к расчету осадок свайного фундамента по методике, изложенной в [15].