5. Расчет оснований свайных фундаментов по второй группе предельных состояний

Расчет оснований свайных фундаментов по деформациям производится исходя из условия

,

(54)

где S – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом;

S_u – предельное значение совместной деформации основания и сооружения [5, 27].

Осадка фундамента из висячих свай определяется как осадка условного фундамента на естественном основании.

При расчете деформаций основания S с использованием принципа линейной деформируемости грунта, среднее давление под подошвой свайного фундамента p_II (индекс II означает, что расчет проводится по второй группе предельных состояний) не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определенного в соответствие со сводом правил СП 50-101 [5] для условного фундамента с шириной подошвы b_y

.

(55)

При однородных или улучшающихся по физико-механическим характеристикам с глубиной грунтах основания расчет осадки свайного фундамента рекомендуется выполнять по методике, учитывающей взаимное влияние свай в кусте (п. 5.4).

Полученные по расчету значения осадки свайного фундамента не должны превышать предельных значений по условию (54). Давления по подошве условного фундамента ограничиваются расчетным сопротивлением грунта под подошвой условного фундамента, т.е. должно выполняться условие (55).

Основания свайных фундаментов из свай, работающих как сваи-стойки, висячих одиночных свай, воспринимающих вне кустов выдергивающие нагрузки, а также свайных кустов, работающих на действие выдергивающих нагрузок, рассчитывать по деформациям не требуется.

Расчет по второй группе предельных состояний самих конструкций свайных фундаментов, например, расчет железобетонных ростверков по образованию трещин, производится в соответствие с действующими СНиП и СП по проектированию железобетонных, стальных, деревянных конструкций. В настоящем пособии этот расчет не приведен.

1. Определение размеров условного фундамента

Границы условного фундамента (рисунок 42) определяются следующим образом:

снизу – плоскостью АБ, проходящей через нижние концы сваи;

с боков – вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии htg(_II,mt/4) (рисунок 42, а), но не более 2d в случаях, когда под нижними концами свай залегают глинистые грунты с показателем консистенции (текучести) I_L > 0,6 (d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи), а при наличии наклонных свай – проходящими через нижние концы этих свай (рисунок 42, б);

сверху – поверхностью планировки грунта ВГ;

здесь _II,mt – осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле

II,mt =

(56)

где _II,i – расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h_i, градус;

h_i – толщина i–го прорезаемого слоя грунта, м;

n – количество однородных слоев грунта, с одинаковым углом внутреннего трения _II,i, которые прорезает свая в пределах своего погружения h (рисунок 42).

Не следует путать толщины слоев h_i, используемые при расчете несущей способности сваи по формулам п. 3, с толщинами слоев в формуле (56). При расчете несущей способности сваи они назначаются проектировщиком в результате разбиения прорезаемого сваей грунтового снования на однородные грунтовые слои толщиной каждого не более 2 м. При определении же осредненного расчетного угла внутреннего трения грунта по формуле (56) толщины слоев берутся с инженерно-геологического разреза в пределах погружения сваи h тем размером, которым они на нем указаны (см. пример 19).

Е сли при строительстве предусматривается планировка территории подсыпкой (намывом) высотой более 2 м и другая постоянная (долговременная) загрузка территории, эквивалентная подсыпке, а в пределах глубины погружения свай залегают слои торфа или ила толщиной более 30 см, то значение осадки свайного фундамента из висячих свай определяется с учетом уменьшения габаритов условного фундамента, который в этом случае, как при вертикальных, так и при наклонных сваях принимается ограниченным с боков вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии h_mttg(_II,mt/4), где h_mt - расстояние от нижнего конца сваи до подошвы слоя торфа или ила толщиной более 30 см (рисунок 43).