6. Свайные фундаменты. Определение несущей способности свай.
Свайные фундаменты обычно состоят из свай, заглубленных в прочные малосжимаемые слои грунта и ростверка – балки или плиты, объединяющих сваи и передающих на них нагрузку от сооружения.
Проектирование осуществляется в следующем порядке:
1.Анализ сооружения, сбор нагрузок;
2.Анализ инженерно – геологических условий, выбор несущего слоя;
3.Назначение глубины заложения ростверка, выбор его типа, материала, предварительных размеров в плане;
4.Выбор типа свай (забивные, буровые, набивные и др.), определение длины и поперечного сечения;
5.Определение несущей способности и допускаемой нагрузки на сваю;
6.Определение числа свай;
7.Размещение числа свай, уточнение размеров и конструирование ростверка;
8.Расчеты свайного фундамента по предельным состояниям.
Проектируется свайный фундамент опоры моста размерами в плане
b0
l0=3,2
6,6
м.
Нагрузки на уровне обреза:
FvI0 = 24480 кН; FhI0 = 960 кН; MI 0= 5400 кНм. Опора находиться на суходоле, геологическое строение и схема фундамента приведены на рис. 7.
Размеры ростверка в плане назначаем конструктивно, увеличивая с каждой стороны на 0,5м. Тогда bp lp = 4,2 7,6м. Верх ростверка на 0,25м ниже уровня земли, высота железобетонной плиты ростверка hp=1,5м, что и определяет его глубину заложения.
Принимаем сваи призматические железобетонные сплошного сечения. Длину сваи определяем из условия заглубления в несущий слой – полутвердую глину (не менее 1м); кроме того, учитываем заделку сваи в ростверк на 0,5м. Принимаем стандартную сваю длиной 12м и d=0,35м (С12-35), увеличив заглубление в несущий слой до 4,25м.
Несущую способность сваи определяем по формуле:
,
где
-
коэффициенты условий работы, зависящие
от вида грунта, способа погружения; для
свай, погружаемых забивкой,
;
R - расчетное сопротивление
грунта под нижним концом сваи, принимаемое
по спец. таблице.
A - площадь поперечного сечения сваи;
u - периметр сваи;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта мощностью hi на боковой поверхности сваи, принимаемое по спец. таблице.
Сумма
должна
быть равна мощности всех слоев, пройденных
сваей. Для песков плотного сложения
значения R повышаются на
60 %, а fi
– на 30 %.
Расчетные сопротивления грунта под нижним концом забивных свай и свай – оболочек.
Глубина забивки сваи. м |
Расчетное сопротивление песчаных грунтов средней плотности |
||||||
гравелистые |
крупные |
- |
Средней крупности |
мелкие |
Пылеватые |
|
|
и глинистых грунтов с консистенцией JL, Мпа |
|||||||
0,0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
|
3
4
5
7
10
15
20
25 30 35 |
7,5
8,3
8,8
9,7
10,5
11,7
12,6
13,4 14,2 15 |
8,5
9 9,5 10 |
3
3,8
4
4,3
5
5,6
6,2
6,8 7,4 8 |
5,2 5,6 6 |
2,9
3,2
3,5 3,8 4,1 |
1,1
1,25
1,3
1,4
1,5
1,65
1,8
1,95 2,1 2,25 |
0,6
0,7
0,8
0,85
0,9
1,0
1,1
1,2 1,3 1,4 |
П р и м е ч а н и е. Значения R в числителе соответствуют пескам средней плотности, а в знаменателе – глинистым грунтам.