4 Проектирование свайного фундамента

Свайный фундамент применяется в следующих случаях:

в несущем слое залегает слабый грунт, в этом случае сваи проходят слабый грунт и заглубляются или опираются на грунт с достаточной несущей способностью;

- на единицу площади фундамента передаются значительные нагрузки;

- при проектировании фундамента сооружения чувствительно к неравномерным осадкам;

при действии динамических нагрузок;
строительство осуществляется в многолетнемерзлых грунтах.

В проекте рассматривается монолитная конструкция причального сооружения на свайном фундаменте с жесткой заделкой голов свай в ростверк.

Последовательность проектирования свайного фундамента

Производится анализ инженерно-геологической обстановки в районе строительства. Анализ позволяет определить тот слой, который может быть использован для восприятия нагрузок от сооружения.
Определяется глубина погружения нижнего конца свай в грунтовый массив.
Выбирается типоразмер забивной железобетонной сваи квадратного сечения заводского изготовления в зависимости от ранее определенной длины.
Назначаются размеры сооружения.
Выполняется сбор нагрузок, действующих на причальную набережную.
Определяется несущая способность сваи по материалу и по грунту.
Определяется необходимое число свай на 10 погонных метров длины причального сооружения и выполняется размещение их в плане.

4.2 Определение размеров сооружения.

Свободная высота причальной набережной определена при проектировании ФМЗ.

Ширина подошвы так же принимается равной:

b = 9 м

Толщина ростверка назначается в пределах h_р= 1,4…2м при толщине ствола сваи d < 60 см.

Определение несущей способности свай

Для выбранного типоразмера свай (С16-35) определяется несущая способность свай по грунту по формуле:

где _с - коэффициент условий работы _с = 1;

u- периметр ствола сваи, м;

_с_R, _с_f - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и по боковой поверхности сваи, γ_с_R=1_, γ_cf=1;

R – расчетное сопротивление грунта под нижнем концом сваи, принимаемое по СНиП 2.02.03-85, кН/м²;

А – площадь опирания сваи на грунт, м²;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности, определяемое по СНиП 2.02.03-85, кН/м²;

l_i – толщина i-го слоя грунта, сквозь который проходит свая, м;

n – число слоев грунта.

Расчет выполняется в соответствии с Рисунком 4.1.

=0,35*0,35*1700+4*0,35*(21*2,4+28*2,4+32*4+35*4+39*3)

911,89 кНм

Расчетная нагрузка на сваю определяется по формуле:

где γ_g – коэффициент надежности по грунту γ_g =1,4.

= 651,35 кНм

Далее назначается число рядов свай и колличество свай в ряду таким образом, что бы расстояние между осями висячих свай в любом наппавлении удовлетворяло условию: t_c=3*d

Определение числа свай и размещение их в плане

Размещение свай в плане по принципу равного загружения выполняется для эксплуатационного случая сочетания нагрузок при минимальном уровне воды в реке. В этом случае эпюра напряжений под подошвой разбивается на равновеликие площади, под центрами тяжести которых размещаются оси рядов свай.

В общем случае назначается не менее 3-х рядов свай по ширине подошвы ростверка причальной набережной. Общее число свай на фрагмент сооружения длиной 10 м должно составлять не менее 9 шт.

Определяя число свай в пане, возьмем расчетную нагрузку на сваю за вычетом веса самой сваи. Вес сваи опредеяется по ГОСТ 19804.2-79 в Кн.

n =