8. Расчёт осадок свайных фундаментов

Для расчёта осадок свайного фундамента, его рекомендуется представлять, как условный фундамент, в состав которого входит ростверк, сваи и грунт межсвайного пространства. Расчёт осадки условного фундамента ведётся способом послойного суммирования деформаций.

При расчёте осадки, сваи вместе с окружающим грунтом образуют условный фундамент, который имеет вид призмы с подошвой DC, ограниченный линиями, проведёнными под углом α = к наружным вертикальным граням крайних свай. Угол φ_IIср при стоистом напластовании грунтов в пределе длины сваи принимается средневзвешанным:

φ_IIср = ;

φ_IIср =(2,0*21,3+2,0*16,6+3,5*0+1,0*33,6)/8,5=12,87;

α = = = 3,22.

Определяем ширину условного фундамента:

b_у = b_св+2*l_св*tg α, где

b_св - ширина сваи, b_св = 0,3м;

l_св - длина сваи от поверхности земли до её нижнего конца, l_св = 8,5м.

b_у = 0,3+2*8,5*tg3,22=1,26м.

Следует иметь в виду, что расчёт осадки может выполняться только после проверки условия:

P = R , где

- вся внешняя нагрузка, действующая на фундамент, которая равна:

= N_II + G_у.ф.II , где

G_у.ф.II - вес условного фундамента, определённого по II группе.

G_у.ф.II = G_св.II + G_р.II + G_к + G_гр.II, где

G_св.II =d²*l_св*γ_ж/б*n; G_св.II =0,3²*8,5*25*1=19,12кН;

G_р.II =b_р*l_р*h_р*γ_ж/б; G_р.II =0,3*1,0*0,5*25=3,745кН;

G_к = *h_к*γ_ж/б ; G_к =0,35² *2,0*25=6,125;

G_гр.II = V_г * φ_IIср ; V_г = H_у*b_у*l_у - d²*l_св*n - b_p*l_p*h_p - *h_к ;

V_г = 10,5*1,26*1,0 - 0,3²*1,0*1 - 0,5*1,0*0,5-0,35²*2,0=12,65;

G_гр.II =12,65 *12,87=162,72кН;

Рассмотрим сечение 4-4. N=286,4кН.

=286,4+19,12+3,745+6,125+162,72=478,11кН.

P = = 379,45 1515 кПа - верно.

Далее расчёт осадки свайного фундамента становится аналогичен расчёту для ленточного. Ширина условного фундамента b_у=1,26м. Глубина заложения – 2,0 м. Среднее давление под подошвой фундамента Р=379,45 кПа. Основание – суглинок тугопластичный толщиной d_п = 2,0 м с γ_II= 21,3 кН/м³ и Е = 15,5 МПа.

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента: σ_zg,о= 19,3·2,0 =38,6 кПа.

Дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:

р_о= р - σ_zg,о = 478,11 – 38,6 = 439,51 кПа.

Для нахождения глубины сжимаемой толщи определим σ_zg и σ_zp по оси фундамента. Полученные данные сводим в таблицу.

ξ=2z/b	z= ξ b/2, м	α	σzp, кПа	σzg, кПа	0,2σzg, кПа	Еi , МПа	Наименование слоя грунта
8,4 8,8 9,2 9,6 10,0 11,0 12,0	5,880, 6,16 6,44 6,72 7,0 7,7 8,4	0,15 0,144 0,137 0,132 0,126 0,114 0,106	65,93 63,29 60,21 58,02 55,38 50,1 46,59	207,86 210,74 218,74 226,74 234,74 254,74 274,74	41,57 42,15 43,75 45,35 46,95 50,95 54,95	20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0	Песок мелкий средней плотности, насыщенный водой

Нижнюю границу сжимаемой толщи определяем из условия σ_zp=0,2 σ_zg, которое удовлетворяется на глубине Н_с = 7,25м от подошвы фундамента. По формуле находим полную осадку S свайного фундамента:

S₁= ( +210,74+218,74+226,74+234,74+ )= 0,008м = 0,8см.

Полная осадка фундамента: S =0,8см < S_u=1,5см - верно. Т.к. расчетная осадка не превышает 40% предельно допустимых величин, то согласно СНиП 2.02.01-83* расчет сопротивления грунта R может быть повышено в 1,2 раза.