4.4 Расчет несущей способности буронабивной сваи

Информация о расчете:

Рисунок 4.14 Геологические условия

Рисунок 4.14 Схема к расчету несущей способности буронабивной сваи

Исходные данные:

(Расчет сваи выполнен по СП 50-102-2003 „Проектирование и устройство свайных фундаментов”)

Параметры грунта под нижним концом сваи представлены на рис. 4.14

g'I = 19,1 кН/м³;

gI = 18,7 кН/м³;

fI = 18 град;

z = 1710 см = 1710 / 100 = 17,1м;

IL = 0,26;

Параметры слоя 1:

h1 = 150 см = 150 / 100 = 1,5 м;

z1 = 172,5 см = 172,5 / 100 = 1,725 м;

IL1 = 0,15 ;

Параметры слоя 2:

h2 = 166см = 166 / 100 = 1,66 м;

z2 = 313 см = 313 / 100 = 3,13 м;

IL2 = 0 ;

Параметры слоя 3:

h3 = 148 см = 148 / 100 = 1,48 м;

z3 = 470 см = 470 / 100 = 4,7 м

IL3 = 0 ;

Параметры слоя 4:

h4 = 200 см = 200 / 100 = 2 м;

z4 = 644 см = 644 / 100 = 6,44 м;

IL4 = 0 ;

Параметры слоя 5:

h5 = 200 см = 200 / 100 = 2 м;

z5 = 844 см = 844 / 100 = 8,44 м;

IL5 = 0 ;

Параметры слоя 6:

h6 = 150 см = 150 / 100 = 1,5 м;

z6 = 1023,5 см = 1023,5 / 100 = 10,235 м;

IL6 = 0 ;

Параметры слоя 7:

h7 = 100 см = 100 / 100 = 1 м;

z7 = 1144 см = 1144 / 100 = 11,44 м;

IL7 = 0 ;

Параметры слоя 8:

h8 = 200 см = 200 / 100 = 2 м;

z8 = 1294 см = 1294/ 100 = 12,94 м;

IL8 = 0 ;

Параметры слоя 9:

h9 = 100 см = 100 / 100 = 1 м;

z9 = 1445 см = 1445/ 100 = 14,45 м;

IL9 = 0 ;

Параметры слоя 10:

h10 = 70 см = 70 / 100 = 0,7 м;

z10 = 1530,5 см = 1530,5/ 100 = 15,305 м;

IL10 = 0,18 ;

Параметры слоя 11:

h11 = 145 см = 145 / 100 = 1,45 м;

z11 = 1637,5 см = 1637,5/ 100 = 16,375 м;

IL11 = 0,26 ;

Коэффициент надежности:

- g_k = 1,4 ;

Размеры сваи:

- d = 62 см = 62 / 100 = 0,62 м;

Нагрузка:

- N = 133 тс = 133 / 0,10197 = 1304 кН;

Количество слоев:

- k = 11 ;

Результаты расчета:

1) Несущая способность набивных и буровых свай и свай-оболочек, заполняемых бетоном

Грунты под нижним концом сваи - пылевато-глинистые.

Степень влажности грунта под нижним концом сваи Sr - t 0,9 (насыщенные водой).

Грунты под нижним концом сваи - нелессовые.

g_c=1 .

Грунты слоя - суглинок.

Вид свай - 3.а) Буровые, бетонируемые при отсутствии воды в скважине (сухим способом), а также при использовании обсадных инвентарных труб.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

Свая - без уширения.

g_cR=1 .

2) Определение характеристик сечения

Сечение сваи - круглое.

u = p d=3,14159 · 0,62 = 1,94779 м .

A = p d²/4=3,14159 · 0,62²/4 = 0,30191 м² .

3) Определение расчетного сопротивления грунта под нижним концом сваи

Свая - буровая.

4) Расчетного сопротивление грунта под нижним концом сваи

По табл. 7 в зависимости от z и I_L

R = 1520 кПа .

5) Продолжение расчета по п. 4.6

k > 0 - условие выполнено .

k r 15 (73,33333% от предельного значения) - условие выполнено .

6) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 1 (по табл. 2)

Грунты слоя 1 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 40,075 .

7) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 1 (по табл. 5)

Грунты слоя 1 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

8) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 2 (по табл. 2)

Грунты слоя 2 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 48,65 .

9) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 2 (по табл. 5)

Грунты слоя 2 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

10) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 3 (по табл. 2)

Грунты слоя 3 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 55,1 .

11) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 3 (по табл. 5)

Грунты слоя 3 - глина.

По табл. 5 g_cf = 0,6 .

12) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 4 (по табл. 2)

Грунты слоя 4 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 58,88 .

13) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 4 (по табл. 5)

Грунты слоя 4 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

14) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 5 (по табл. 2)

Грунты слоя 5 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 62,66 .

15) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 5 (по табл. 5)

Грунты слоя 5 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

16) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 6 (по табл. 2)

Грунты слоя 6 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 65,322 .

17) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 6 (по табл. 5)

Грунты слоя 6 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

18) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 7 (по табл. 2)

Грунты слоя 7 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 67,016 .

19) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 7 (по табл. 5)

Грунты слоя 7 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

20) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 8 (по табл. 2)

Грунты слоя 8 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 69,116 .

21) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 8 (по табл. 5)

Грунты слоя 8 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

22) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 9 (по табл. 2)

Грунты слоя 9 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 71,23 .

23) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 9 (по табл. 5)

Грунты слоя 9 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

24) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 10 (по табл. 2)

Грунты слоя 10 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 72,42 .

25) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 10 (по табл. 5)

Грунты слоя 10 - супесь.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

26) Определение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи для слоя 11 (по табл. 2)

Грунты слоя 11 - пылевато-глинистые.

По табл. 2 в зависимости от z и I_L

f = 60,9892 .

27) Определение коэффициента условия работы сваи для слоя 11 (по табл. 5)

Грунты слоя 11 - суглинок.

По табл. 5 g_cf = 0,7 .

S₁ = g_cf1 f₁ h₁+g_cf2 f₂ h₂+g_cf3 f₃ h₃+g_cf4 f₄ h₄+g_cf5 f₅ h₅+g_cf6 f₆ h₆+g_cf7 f₇ h₇+g_cf8 f₈ h₈+g_cf9 f₉ h₉ =

=0,7 · 40,075 · 1,5+0,7 · 48,65 · 1,66+0,6 · 55,1 · 1,48+0,7 · 58,88 · 2+0,7 · 62,66 · 2+0,7 · 65,322 · 1,5+0,7 · 67,016 · 1+0,7 · 69,116 · 2+0,7 · 71,23 · 1 = 579,81755 кН .

S₂ = g_cf10 f₁₀ h₁₀+g_cf11 f₁₁ h₁₁ =

=0,7 · 72,42 · 0,7+0,7 · 60,9892 · 1,45 = 97,38984 кН .

Sg_cRf_ih_i = S₁+S₂=579,8176+97,38984 = 677,20744 кН .

F_d = g_c (g_cR R A+u Sg_cRf_ih_i) =

=1 · (1 · 1520 · 0,30191+1,94779 · 677,2075) = 1777,9612 кН (формула (11); п. 4.6 ).

28) Расчет одиночной сваи по несущей способности

N=1304 кН r F_d/g_k=1777,961/1,4=1269,97214 кН (формула (2); п. 3.10 )

В соответствии с результатами расчетов несущая способность буронабивной сваи диаметром 620мм и длиной 16 м составляет от 127 т. В любом случае массовое выполнение свай будет необходимо выполнять только после проведения предпроектных испытаний свай.

Рисунок 4.15 Общий вид расчетной схемы

Рисунок 4.16 Общий вид расчетной схемы

Рисунок 4.17 Усилия в сваях N от особой комбинации нагрузок.