4. Расчет фундаментов мелкого заложения по несущей способности

Несущую способность основания оцениваем методом теории предельного равновесия, используя формулу:

(2.19)

b и l – соответственно ширина и длина фундамента: b = 4 м, l = 12.7 м;

N_γ , N_q , N_c – коэффициенты несущей способности, определяемые по [5]:

при φ = 38˚ N_γ = 50.61, N_q = 51.83, N_c = 63.63;

γ_I – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента: γ_I = 0.96 тс/м³;

γ’_I – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента: γ’_I = 0.97 тс/м³;

c_I – расчетное значение удельного сцепление грунта: c_I = 0 тс/м³;

d – глубина заложения фундамента: d = 2.5 м;

ξ_γ , ξ_q , ξ_c – коэффициенты формы фундамента: ξ_γ = 0.92, ξ_q = 1.47, ξ_c = 1.41.

Устойчивость основания и фундамента обеспечена при выполнении условия:

(2.20)

γ_с – коэффициент условий работы для песков пылеватых: γ_с = 0.9;

γ_n – коэффициент надежности по назначению сооружения: γ_n = 1.15.

Условие (2.20) выполняется.

Глава III: Расчет и конструирование фундамента свайной конструкции

1. Выбор типа свай и ее размеров

   1. Выбор свай

Выбор типа сваи производится на основании данных инженерно-геологических изысканий. В соответствии с заданием на проектирование на площадке залегает сверху слой супеси мощностью 1-2 м с коэффициентом пористости e = 0.88. Ниже супеси находится слой песка среднезернистого мощностью 4-6 м с коэффициентом пористости e = 0.61.

Согласно [1] супеси находятся в состоянии средней плотности, но близкие к рыхлому, а пески – в рыхлом состоянии, поэтому эти слои необходимо прорезать сваями.

Под песком залегает слой суглинка мощностью 3-5 м, но его залегание значительно неравномерное и ниже этого слоя залегает слой пылеватого песка, который необходимо прорезать.

Ниже пылеватого песка залегает слой суглинка. Состояние суглинка – тугопластичное. Суглинок является относительно хорошим грунтом. Свая будет висячей, поскольку I_L > 0 (сжимаемый грунт). В работе принимается заглубление сваи в суглинок на 2 м.

Глубина заложения подошвы свайного ростверка назначается не ниже расчетной глубины промерзания, которая для Архангельской области составляет: d_f = 2.5м, исходя из этого глубина заложения ростверка d_р = 2.5м.

В курсовой работе принимаются сплошные забивные железобетонные сваи.

Расчетная длина сваи определяется по формуле:

(3.1)

l_р – расчетная длина сваи: l_р = z – d_р = 16 – 2.5 = 13.5м;

z – глубина от поверхности до начала заострения сваи: z = 16 м;

d_р – глубина заложения подошвы свайного ростверка: d_р = 2.5 м;

δ – заделка сваи в ростверк: δ = 0.05 м.

L_св = 13.5 + 0.05м = 13.55 м

По [6] принимается свая железобетонная забивная квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой (по ГОСТ 19804-74) марки С14-35 с характеристиками, представленными в таблице 8:

Таблица 8

Марка сваи	Длина сваи, м	Сечение сваи, м	Марка бетона	Масса сваи, т	Продольная арматура А-I
С14-35	14	0.35 х 0.35	300	4.33	8Ø16