3.4 Проверка подстилающего слоя

Проверяем прочность слабого подстилающего слоя грунта, расположенного на глубине Z=h_s=1м от подошвы фундамента. Для определения на глубине

Z находим: (20)

(21)

,

По значениям и , находим значение , тогда (22)

.

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на кровле слабого

подстилающего слоя: (23)

Рисунок 5 - Конструирование грунтовой подушки

Расчётное сопротивление R_z на кровле слабого подстилающего слоя грунта с

характеристиками с_n=14.254; _n =14.254⁰; Е_n =6.254 МПа.

(20)

Где ;

, для суглинка текучего с ;

k=1,1;

b_z- ширина условного фундамента b_z= (24)

; кН/м²;

кН/м².

При _n =14.254⁰ : М_=0,2976, М_q=2,203, М_с=4,728

Проверяем условие: ,

условие удовлетворяется, следовательно принимаем подушку толщиной h_s=1м.

4. Расчёт свайных фундаментов.

Расчет свайных фундаментов и их оснований производится по двум группам предельных состояний.

По первой группе определяют несущую способность сваи по грунту, прочность материалов свай и ростверков. По второй группе предельных состояний рассчитываются осадки оснований фундаментов.

4.1 Расчёт ленточного свайного фундамента

Втором слоем является суглинок текучепластичный с характеристиками =0,908; 0,984 R₀=177,83 кПа; с_n=16,68 кПа; φ_n=16,34 ⁰; Е_n=8,68 МПа.

Третьем слоем является глина текучепластичная с характеристиками

=0,888; 0,98 R₀=160,03 кПа; с_n=12,208 кПа; φ_n=12,208 ⁰; Е_n=5,104 МПа.

У этих грунтов высокая степень влажности > 0,8; для связного грунта показатель текучести >0,5, следовательно данные грунты не рекомендуется использовать в качестве несущего грунта (П8-2000 к СНБ 5.01.01-99), т.к. несущая способность сваи не будет обеспечена, поэтому сваю следует заглубить в четвертый слой (песок средней крупности), который обладает хорошими несущими свойсвами.

Определим длину сваи:

l_св=l₀+∑l_гр+l_н.сл=0,1+7,2+0,5=7,8 м. (25)

Принимаем сваю С 8-30.

Свая защемлена в грунте, так как несущий слой имеет модуль деформации ниже 50 МПа.

Рисунок 6 - К определению предварительной длины сваи.

Несущую способность сваи определяется по формуле (15) как сумма расчётных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на её боковой поверхности:

, (26)

где -коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый 1;

R-расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

А - площадь опирания на грунт сваи, м;

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

R_fi – расчётное сопротивление итого слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа;

h_i – толщина итого слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

-коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления.

Рисунок 7 - К определению несущей способности сваи.

Первый слой- суглинок текучепластичный

при z₁=2,65 м,

при z₂=4,65м, суглинок текучепластичный

при z₃=6,075м, суглинок текучепластичный

при z₄=7,5 м, глина текучепластичная

при z₅=9,025 м, глина текучепластичная

При z₀=9,025 .

Несущая способность свай:

Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю:

, (27)

где - коэффициент надежности, принимаемый 1,4.