5.7 Проверка несущей способности по грунту свайного фундамента как условного массивного

Для данной проверки свайный фундамент рассматривается как условный массивный фундамент в форме прямоугольного параллелепипеда, состоящий из ростверка, свай и грунта, ограниченный контуром А-Б-В-Г

Размеры подошвы условного фундамента определяют по формулам:

, (5.17)

, (5.18)

где а_с, b_с – соответственно длина и ширина подошвы условного фундамента;

а_сп, b_сп – соответственно длина и ширина свайного поля по наружным граням крайних свай, м;

d₁ – глубина погружения свай в грунт ниже подошвы ростверка, м;

φ_mt – приведенное среднее значение расчетных углов внутреннего трения грунтов, прорезанных сваями, определяемое о формуле

, (5.19)

φ_I,i – расчетные значения углов внутреннего трения отдельных слоев грунта толщиной h_i; при этом ∑h_i=d_i.

При наклонном расположении свай, если размеры условного фундамента определяются точками пересечения наклонных граней свай с плоскостью острия сваи (рис 5.4).

Проверка несущей способности основания условного фундамента заключается в том, чтобы среднее p и максимальное p_мах давления на грунт в сечении А-Б (рис 5.4) по подошве условного фундамента удовлетворяли следующим условиям

; , (5.20)

где R – расчетное сопротивление грунта в уровне нижних концов свай, кПа

(5.21)

где R₀ – условное сопротивление грунта, кПа, принимаемое по табл. П6.1 – П6.3 приложения 6;

b_с – ширина условного фундамента, м; при ширине более 6 м принимается b_с = 6 м;

d – глубина условного фундамента, м;

_I – осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы условного фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать  = 19,62 кН/м³ или определять по формуле (2);

k₁, k₂ – коэффициенты, принимаемые по табл. 4 приложения 6;

γ_п – коэффициент надежности по назначению сооружения, γ_п = 1,4;

γ_с – коэффициент условий работы, с учетом рассматриваемых временных нагрузок принимается равным γ_с = 1,2;

a_c –длина условного фундамента, м;

d₁ – глубина погружения свай в грунт ниже подошвы ростверка, м;

F_hx – тормозная сила, кН (см. исходные данные);

М_с – момент тормозной силы в уровне подошвы ростверка, кНм

, (5.21)

h_p – высота ростверка, м;

F_hx, h_p – приведены в исходных данных;

N_c – нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, кН, определяемая с учетом веса грунтового массива А-Б-В-Г вместе с заключенными в нем ростверком и сваями по формуле

, (5.22)

где N_ГР – нагрузка от веса грунта в пределах всего условного фундамента А-Б-В-Г, определяемая по формуле

, (5.23)

а_с, b_c, h_p – соответственно длина, ширина и высота ростверка, м.

γ_I – осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, определяемое по формуле

(5.24)

где γ_Ii – расчетный удельный вес отдельных геологических слоев грунта, лежащих выше подошвы условного фундамента, кН/м³;

h_i – толщина слоев, м.

а_с, b_c, d - соответственно длина, ширина и глубина заложения условного фундамент, м.

k - коэффициент пропорциональности, кН/м⁴, определяющий нарастание с глубиной коэффициента постели грунта, расположенного выше подошвы условного фундамента, принимаемый по табл. (среднее значение);

с_b - коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фундамента, кН/м³, определяемый по формулам: при d₁≤10м с_b=10k; d₁>10м с_b=kd₁

а) б)

Рис. 5.4 - Схема условно массивного свайного фундамента:

а) при применении только вертикальных свай; б) при применении вертикальных и наклонных свай