3.2.2. По глубине заложения фундаментов примыкающих сооружений — ограничений нет.

Поскольку строительная площадка свободна, то по данному условию глубина заложения фун­дамента не определяется, т. е. нет никаких ограничений.

3.2.3. По инженерно-геологическим условиям строительной площадки глубина заложения ростверка не определяется.

3.2.4. По рельефу строительной площадки — ограничений нет.

3.2.5. По глубине сезонного промерзания.

Аналогично фундаментам мелкого заложения аб­солютная отметка

FL = 160,00 – 1,32 = 158,68 м.

3.2.6. По гидрогеологическим условиям — ограничений нет.

Таким образом, глубина расположения (заложения) ростверка:

d_p= DL — FL = 160,00 – 156,25 = 3,75 м.

4. Определение размеров подошвы фундамента мелкого заложения.

Размеры подошвы фундамента Ф4 определим методом последовательного приближения.

1) Расчет площади подошвы в первом приближении:

,

Принимаем b1 = l1= 2,9 м, тогда А = 8,41 м².

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле 7 СНиП 2.02.01-83:

где γ_с1=1,0; γ_с2= 1,0; М_=0,91; М_q=4,64; М_c=7,14; k =1,1; c_II = 16 кПа, d_b=2м,

d₁= h_s+h_cf·γ_cf /γ_II' = 0,78 + 0,15·25/ 18,5 =0,98 м,

γ^/_II – среднее значение удельного веса грунта залегающего выше подошвы фундамента:

γ_II – среднее значение удельного веса грунта залегающего ниже подошвы фундамента:

Тогда:

2) Определяем площадь подошвы во 2-м приближении:

Принимаем размеры подошвы фундамента:

b_z = 2,62 м, l_z = 2,62 м, А_z = 6,86 м²

3) Вычисляем среднее давление под подошвой фундамента,

где:

G_{ф, II} = 0,85·d·А·γ_бет = 0,85·4,35·6,86 ·25 = 634,12 кН,

G_{гр, II} = 0,15·d·А·γ_гр = 0,15·4,35·6,86·18,67 = 83,57 кН.

4) Проверим выполнение условий:

a) P < R, т.е. 349,52 кПа < 337,8 кПа.

Условие не выполняется. Принимаем размер подошвы фундамента:

b_z = 2,9 м, l_z = 2,9 м, А_z = 8,41 м²

3) Вычисляем среднее давление под подошвой фундамента,

где:

G_{ф, II} = 0,85·d·А·γ_бет = 0,85·4,35·8,41·25 = 777,4 кН,

G_{гр, II} = 0,15·d·А·γ_гр = 0,15·4,35·8,41·18,67 = 102,45 кН.

4) Проверим выполнение условий:

a) P < R, т.е. 304,38 кПа < 337,8 кПа.

Условие выполняется.

б) P_max< l,2R; 0 < P_min

Все условия выполняются. Окончательно для дальнейших расчетов размеры подошвы фундамента Ф1 принимаем 2,9×2,9м.

Рис. 3. Схема действия сил, возможные эпюры контактных давлений

5. Определение параметров свайного фундамента.

Абсолютная отметка подошвы ростверка составляет 104,11м. Ис­ходя из инженерно-геологических условий (рис. 2) выберем забивные сваи СН_пр 3-30 по ГОСТ 19804.2-79. Принимаем сечение свай 400×400мм. Длину сваи принимаем 3 м, длина острия – 250 мм. Пло­щадь сечения сваи А=0,16 м², периметр сваи u =1,6 м.

Свайные фундаменты рассчитываем по первому предельному состоянию — по несущей спо­собности.

Для определения несущей способности сваи рисуем расчетную схему (рис. 4). Определяю средние глубины располо­жения слоев (z₁), расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R = 3500 кПа согласно СНиП 2.02.03-85 таблица 1.

Расчетную способность забивной сваи определим по формуле:

где γ_с=1_,0 - коэффициент условий работы сваи в грунте;

_сf = 1,0; _cR = 1,0 - коэффициенты условий работы грунта соответственно на боковой поверхности и под нижним концом сваи (таблица 3 СНиП 2.02.03-85)

Остальные параметры для расчета приведены в табличной форме (табл. 3). Таблица 3 — Вычисление несущей способности забивной сваи.

№ пп.	Средняя глу­бина заложе­ния z, м	Толщина слоя h, м	Сопротивление грунта на боковой поверхности f	hi×fi
1	4,800	0,895	11,87	10,624
2	5,700	0,895	12,355	11,058
3	6,430	0,59	58,86	34,727
4	7,050	0,59	60,1	34,459
				90, 868

Примечание: Значения f_i определяем по табл. 2 СНиП 2.02.03-85.

Рис. 4. Схема для определения несущей способности сваи по грунту.

Вычисляю несущую способность сваи:

где γ =1,4 — коэффициент надежности.

Принимаем 4 сваи. Размеры ростверка в плане 3×3 м исходя из числа свай (рис. 6) А_р= 9 м².

Определим усилие, передаваемое ростверком на сваи:

G_ф1 = 1,2G_ф,II = l,2·25·9·0,3 = 81 кН;

G_гр1 = 1,2G_гр,II = l,2·1,07·3,9·2,65+3,56·3,9·2,65+0,48·3,9·2,67 = 63,43 кН ;

N_d1 = F_{v, i} + G_ф.i+ G_{rp. i} = 1680+81+63,43 = 1824,43 кН

Определим расчетную нагрузку на максимально нагруженную сваю:

Проверяем условие N₁ < F_d/y_k

N_1,min = 456,11-38,18 = 417,93 кН < 705,38/1,4 = 503,84 кН.

N_1,max = 456,11+38,18 = 494,29 кН < 705,38/1,4 = 503,84 кН.

Условие выполняется, следовательно, параметры свай и размеры ростверка выбраны правильно.

Определим усредненный угол внутреннего трения основания, прорезанного сваями:

Ширина условного фундамента:

Длина условного фундамента:

Вес сваи в фундаменте с учетом того, что вес сваи равен 0,028 МН:

Удельный вес грунта в объеме АБВГ: