28. Проектируются свайные фундаменты.

1. Оценить возможность исполнения забивных ж/б свай длиной 4м;

2. Определить несущую способность такой сваи по грунту при действии осевой нагрузки.

Исх. данные:

1. Планировка → срезка почв. раст. Слоя t=0,3.

2. Проектная глубина котлована от уровня пл-ки = 1,9м.

3. Проектное положение полов свай на 400 мм выше уровня котлована. Возможно увл-е грунтов.

4. ИГЭ 1. Суглинок макропористый просадочный, мощность 3,5м от планировки. При естественной влажности J_L=0,2; при полном водонасыщении J_L=1.

ИГЭ 2. Суглинок лессовый непросадочный, мощность до 15м. γ_s=27кН/м²; е=0,6; W_p=17%; W_L=27%.

Решение:

Показатель пластичности: , где - влажность на границе текучести; - влажность на границе раскатывания.

Показатель текучести: - грунт находится в пластичном состоянии (0≤I_L≤0,01)

Расчет несущей способности и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.

Несущую способность F_d, кН, висячей забивной сваи работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по ф-ле:

F_d=γ_c(γ_cR*R*A+u*Σγ_cf*f_i*h_i),

где γ_с=1 – коэф-т условий работы сваи в грунте;

А=0,04м² – площадь опирания на грунт сваи;

R=4150кПа – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

U=0,8 м – наружный периметр поперечного сечения сваи;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи, кПа;

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

γ_cR, γ_cf – коэф-ты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта.

№ слоя	hi,м	li,м	fi,кПа	fi*hi
1	1,6	2,7	45,6	72,9
2	2,0	4,5	54,5	109
			Σ fi*hi=181,9

F_d=1*(1*4150*0,04+0,8*1*181,9)=311 кН

Расчетную нагрузку на сваю определяем по формуле:

Р=F_d/γ_k, где γ_k – коэф-т надежности.

Р=311/1,4=222 кН.

29. В случае устройства ф-ов из забивных свай в какой слой грунта следует погрузить нижние концы свай и по какой ф-ле СНиП следует определять несущую способность сваи с учетом процесса консолидации грунтов.

Исх. данные:

Срок строительства – 1,5 года. Инженерно-геологические условия площадки. Площадка сложена следующими видами грунтов: (сверху - вниз)

1 слой. Искусственно возведенная насыпь из песка с давностью отсыпки 3 месяца, высота насыпи 5м.

2 слой. Суглинок водонасыщенный медленно консолидирующийся J₁=0,75=0,8, время завершения консолидации слоя суглинков от возведенной насыпи 3 года. Мощность слоя – 8м.

3 слой. Пески средней крупности, средней плотности – водонасыщенные. Мощность слоя не выявлена.

Решение:

Нижние концы забивных свай нужно погрузить в песок. Суглинок является слабым грунтом, возникает отрицательное трение.

Грунт, залегающий под слоем слабого грунта будет давать осадку больше осадки сваи, т.е. этот грунт будет перемещаться относительно сваи вниз, в результате трение, возникающее м/у грунтом и боковой поверхностью сваи будет направленно на верх как обычно, а вниз, дополнительно пригружая сваю.

Эпюра 1 – Прямоугольная эпюра (по длине сваи) с интенсивностью перемещения, равного половине предельно допустимой осадки свайного ф-та;

Эпюра 2 – Послойная осадка грунтов около боковой поверхности сваи.

Осадки откладываются от вертикали. Выше точки 3 действует отрицательное трение, направленное вверх, а ниже – трение, удерживающее сваю.

Несущая способность сваи при развитии отрицательного трения:

F_d=γ_c(γ_cR*R*A+u* γ_cf*f_i*h_i – u* γ_i*f*γ_пед*f_i*h_i)

где z₀ – глубина расположения нулевой точки;

h – длина сваи;

γ_пед – коэф-т условия работы при развитии отрицательного трения, зависящий от величины перемещения;

Остальные обозначения, как и для определения F_d висячей сваи.

30. 1. Чему равны значения касательных сил морозного пучения для данных инженерно-геологических условий и будет ли устойчив на действие сил морозного пучения ф-т с сечением 0,75x0,75м для опирания средних главных балок.