605

Таблица 9.2

Расчетные сопротивления на боковой поверхности свай

Примечания:

1)Слой большой мощности следует разделять на однородные слои толщиной не более 2 м;

2)Для песчаных плотных грунтов f следует увеличить на 30%;

3)Сопротивление по боковой поверхности сваи насыпей моложе 5 лет в расчетах не учитывается;

4)Средняя глубина расположения слоя берется от уровня природного рельефа до середины слоя, если произведена срезка или подсыпка до 3 метров.

9.4 Определение количества свай в расчетном сечении

Исходя из величины и условия (конструктивного) размещения свай в ростверке, находят условное давление под подошвой ростверка Рр, кПа, площадь ростверка Ар, м2, приближенный вес ростверка GIp, кН, согласно зависимостям:

31

где N0I – расчетная нагрузка по обрезу фундамента, кН.; d – размер поперечного сечения сваи, м.;

n = 1,1 – коэффициент перегрузки;

- средняя объемная масса материала ростверка и грунта, кН/м3;

- глубина заложения ростверка, м.

Количество свай в ростверке с учетом его веса опреде-

где η – коэффициент, учитывающий действие момента и принимаемый равным 1,1÷1,6 (при М = 0 => η = 1).

Для ленточных фундаментов необходимо определить требуемый шаг свай:

9.5 Расположение свай в фундаменте и конструирование ростверка

Здесь руководствуются тем, что минимальное расстояние между сваями 3d, а максимальное 6d, где d – сторона квадратной или большая сторона прямоугольной сваи или диаметр сваи круглого сечения. Кроме того минимальный свес ростверка над внешней гранью – 10 см, а толщина ростверка кратна 30 см. Для ростверка под колонну высота назна-

32

чается конструктивно с минимальной толщиной, а затем проверяется по условию продавливания.

Размещение свай показано на рисунке 9.1, где: А) Расположение свай в кусте; Б) Расположение свай в ряд или два ряда;

В) Расположение свай в шахматном порядке.

9.6 Определение фактической нагрузки на сваю

Расчетная фактическая нагрузка, передаваемая на сваю для фундаментов промышленных и гражданских сооружений с вертикальными сваями, определяется по формуле:

- расчетные моменты, тс*м, относительно главных осей X и Y плана свай в плоскости подошвы ростверка;

–число свай в фундаменте;

-расстояние от главных осей до оси каждой сваи, м

;- расстояние от главных осей до оси сваи для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

33

Рис. 9.1. Схема расположения свай в плане

Рис.9.2. Расчетная схема условного грунтосвайного массива

Свайный фундамент рассматривается как условный грунтосвайный массив (см. рис.9.2).

9.7.Определение напряжений

вгрунте и плоскости острия свай

Расчет ведут по условию (8.14) или (8.15). Контур условного грунтосвайного массива определяется:

сверху – поверхностью планировки грунта; снизу – плоскостью, проходящей через концы свай;

с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней свай крайних рядов на расстоянии:

где - расчетная длина свай;

34

- средневзвешанный угол внутреннего трения слоев грунта в пределах длины свай:

мм

Расчетное давление на грунт:

где bм – ширина массива;

dм – глубина заложения массива.

Для ленточного свайного фундамента вертикальные плоскости массива проходят по наружным граням крайних рядов свай. Напряжения в активной зоне определяют по формуле:

9

где Р – погонная нагрузка на ленточный ростверк, кН/м.пог.;

35

– глубин погружения сваи, м;

– коэффициент, принимаемый по СП 22.13330.2011.

36

10. РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЯ

10.1. Основные положения расчета

Расчет деформации основания требует, чтобы фактическая осадка не превосходила предельной, обеспечивающей эксплуатационную пригодность надфундаментной части сооружения, т.е.:

Расчет оснований должен производиться с учетом:

Размеров фундамента в плане, его формы и глубины заложения (причем осадка сооружения в большей степени зависит от глубины заложения фундамента, чем от его площади).

Физико-механических характеристик слоев грунта в пределах сжимаемой толщи основания.

Нагрузок на рассматриваемый фундамент (причем согласно указаниям СП при расчетах оснований учитываются расчетные нагрузки, получаемые из нормативных, путем их умножения на коэффициент перегрузки, равный 1).

При определении осадки фундамента могут быть использованы различные методы. В настоящих указаниях рассматривается метод послойного суммирования.

В результате расчета получается конечная осадка, соответствующая полному завершению консолидации основания.

Методика расчета осадок для фундамента на естественном основании и для свайного фундамента одинакова, т.к. свайный фундамент рассматривается как условный фундамент на естественном основании.

37

10.2. Расчет осадок фундамента методом послойного суммирования

а) .Вычерчивается геологическая колонка и рядом с нею наносятся контуры фундамента. При расчете осадки свайного фундамента наносятся контуры условного фундамента. Если в свайном фундаменте присутствуют наклонные сваи, то вертикальная грань массива будет проходить через нижние концы наклонных свай.

б).Строится эпюра вертикальных напряжений от собственного веса грунта . Так как эта величина является линейной функцией удельного веса и толщины слоя грунта, то достаточно определить значение напряжений в характерных точках, т.е. на границах слоев, под подошвой фундамента, на уровне грунтовых вод. За нулевую точку принимают отметку поверхности природного рельефа или планировки срезкой. Насыпной слой возрастом менее 5 лет в расчетах не учитывают.

Формула для определения напряжений от собственного веса грунта в i – характерной точке выглядит так:

где - напряжение в интересующей точке, кПа;

-напряжение в предыдущей точке, кПа;

-удельный вес i-го слоя грунта, кН/м3.

Удельный вес грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, (WL) должен вычисляться с учетом взвешивающего влияния воды на грунтовый скелет:

(10.3)

Если ниже уровня грунтовых вод в основании залегает водоупор, глина с ; суглинок ; скальный нетрищиноватый, то необходимо учесть гидростатическое давление воды на этот водоупорный слой:

38

(10.4)

где - удельный вес воды;

-высота столба воды, м.

Всоответствии с полученными значениями строится эпюра напряжений от собственного веса грунта путем откладывания в масштабе ее ординаты влево от оси фундамента. В пределах одного пласта величина напряжений изменяется по линейному закону и промежуточные значения могут быть найдены интерполяцией.

в). Построение эпюры дополнительных вертикальных нормальных напряжений . Дополнительное напряжение в грунте по оси фундамента в горизонтальном сечении, расположенном на глубине Z от подошвы фундамента, находится по формуле:

( )

где Р – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

– дополнительное напряжение в грунте на уровне подошвы фундамента, кПа;

- коэффициет, учитывающий изменение дополнительного напряжения по глубине, принимаемой по таблице 10.1 в зависимости от относительной глубины (отношение расстояния от подошвы фундамента до точки в которой ищем дополнительное давление, к половине ширины фундамента).

А так же в зависимости от формы подошвы, а для прямоугольного фундамента и от отношения его сторон (длины к ширине b):

(10.6)

39

Для фундаментов, имеющих подошву в форме правильного многоугольника с площадью А, значения принимаются как для круглых фундаментов радиусом

40