2. Расчет свайного фундамента

Для того, чтобы рассчитать прочность фундамента необходимо знать его размеры. Верхняя и нижняя часть фундамента имеют разные размеры, поэтому верхнюю часть принято называть обрез, а нижнюю подошва. Фундаменты имеют четыре геометрических характеристики:

Обрез – это площадь фундамента, которая воспринимает нагрузку под весом здания или сооружения.

Подошва – плоскость, через которую нагрузка от веса сооружения передается на грунт основания.

Высота фундамента - расстояние от обреза до подошвы .

Глубина заложения фундамента – расстояние в грунте от нулевой отметки до уровня подошвы

Рисунок 2.1. Свайный фундамент с ростверком:

h_р – высота ростверка, м; h_к – глубина котлована, м; L₁ – глубина

залегания первого грунта, м; L₂ – глубина залегания второго грунта, м;

L_св – длина сваи, м.

Расчет свайного фундамента проводится в несколько этапов. При расчете фундамента выбор марки сваи производится произвольно. Исходные данные для расчета фундамента приведены на рис. 2.1.

2.1. Определение несущей способности сваи

Проектная несущая способность висячей сваи (рис. 2.2.) рассчитывается по формуле:

,

(1)

где - коэффициент условий работы фундамента, =1;

m_R, m_f - коэффициенты работы сваи под нижним концом и по боковой поверхности, (табл. 2.1);

R - сопротивление под нижним концом сваи, тс (табл. 2.2);

F - площадь поперечного сечения сваи, м²;

u - периметр поперечного сечения спаи, м;

f_i - сопротивление грунта по боковой поверхности i-го слоя, тс (табл. 2.3);

а_i - толщина i-гo слоя, м.

Таблица 2.1

Значения коэффициентов m_R и m_f

Способы погружения свай	mR	mf
1. Погружение забивкой сплошных свай дизельными молотами	1	0,9
2. Погружение забивкой или вдавливанием в предварительно пробуренные (лидерные) скважины	1,0	0,5
3. Вибропогружение, вибровдавливание свай в грунты:
крупной и средней крупности	1,2	1,0
мелкие и пылеватые	1,0	1,0
суглинки	0,8	0,9
глины	0,7	0,9
4. Погружение полых свай с последующим их заполнением	0,8	1,0
5. Погружение вдавливанием сплошных свай	1,1	0,8

При расчете сопротивления грунта по боковой поверхности сваи применяется метод послойного суммирова­ния. Для этого, погруженная в грунт длина сваи, разбивается на слои толщиной от 1 до 2 м (рис. 2.2). После чего на глубине середины каждого слоя определяется сопротивление по боковой поверхности f (с учетом глубины котлована - h_k). Например, определяется на глубине , - на глубине, равной и т.д. (табл. 2.3).

Таблица 2.2

Сопротивление грунта под нижним конусом сваи (R, тс)

Глубина погружения, м	Пески, супеси
	граве-листые	крупн.	сред. крупн.		мелкие		пыле-ватые
	Глины, суглинки с консистенцией J
	0	0,1		0,2		0,3	0,4		0,5	0,6
4	830	680/510		380		320/250	210/160		125	70
5	880	700/620		400		340/280	220/200		130	80
7	970	730/690		430		370/340	240/220		140	85
10	1050	770/730		500		400/350	260/240		150	90
15	1170	820/750		560		440	290		165	100
20	1260	850		620		480/450	320		180	110
25	1340	900		680		520	350		195	120
30	1420	950		740		560	380		21	130

* 1. Числитель - пески, знаменатель глины.