3. Расчет свайных фундаментов с низким ростверком при действии центральных и внецентренных нагрузок.

Р азличают свайные фундаменты с высоким и низким ростверком. Подошва высокого ростверка возвышается над поверхностью грунта (рис. 8.1, а), а низкий ростверк заглублен в грунт (рис. 8.1, б).

Характерной особенностью фундаментов опор мостов с низким ростверком является расположение подошвы ростверка ниже дневной поверхности грунта или поверхности возможного размыва дна русла в период эксплуатации сооружения (см. рис. 8.1, б). Фундаменты с низким ростверком применяют на реках с тяжелым ледовым режимом, а также на поймах рек и в пределах мелких водотоков, когда надо заглубить ниже дневной поверхности грунта или самого низкого уровня воды обрез фундамента. Кроме того, такие фундаменты применяют при необходимости заглубления свай ниже зоны истирающего воздействия перемещающихся в течение нескольких недель в году, а иногда и месяцев песчаных или гравийно-галечных наносов. В этих случаях проще дополнительно заглубить в грунт ростверк, чем осуществлять какие-либо мероприятия по защите свай от неблагоприятного воздействия наносов.

Основным недостатком расположения ростверка в грунте является необходимость в дополнительных затратах труда и времени на устройство и разборку более мощного ограждения котлована, воспринимающего давление не только воды, но и грунта, а также на разработку и удаление грунта из котлована

Проектирование свайных фундаментов выполняется в следующем порядке:

1. Выполняется оценка инженерно-геологических условий (определяется слой грунта, в который наиболее рационально заглубить острие сваи)

2. Определяется тип и размер сваи

3. Определяется несущая способность сваи (расчетная нагрузка, допустимая на сваю):

   • расчетом с использованием таблиц;

   • по испытаниям;

   • по данным статического зондирования (SPT)

4. Определяется необходимое количество свай.

5. Производится размещение свай в плане и конструирование ростверка.

6. Проводится проверка давления, приходящегося на одну сваю. (При несоблюдении данного условия производится перерасчет свайного фундамента, а при выполнении условия п.6 переходят к выполнению п. 7).

7. Определяется осадка свайного фундамента.

4. Определение необходимого количества свай.

(для центрально нагруженного свайного фундамента)

Тогда можно определить Р_рост – среднюю интенсивность давления по подошве ростверка:

где  - расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

Тогда, для центрально нагруженного ростверка получим приближенную площадь ростверка А_рост:

где N₀₁ – расчетная нагрузка по обрезу ростверка (1 предельное состояние);

_f – коэффициент перегрузки.

Зная площадь ростверка, находят его вес Np и вес грунта на его обрезах Nгр:

Тогда, необходимое число свай будет равно:

5. Размещение свай в плане и конструирование ростверка

При размещении принятого количества свай (n_св) в плане необходимо стремиться к минимальным размерам ростверка !