6.2 Свайный фундамент под колонну
6.2.1 Расчетная схема и исходные данные.
Свайный фундамент заменяем условным фундаментом на естественном основании. Условный фундамент включается в себя ростверк, сваи и массив грунта, ограниченный горизонтальной плоскостью, проходящей через нижние концы свай, поверхностью планировки, вертикальными плоскостями, удаленными от наружных граней крайних рядов свай на расстояние Δ.
;
hp – участок сваи, вдоль которого окружающий сваю участок вовлекается в работу за счет сил трения.
- средний угол
внутреннего трения грунтов, контактирующих
со сваей.
Вертикальная
нагрузка на фундамент составляет
.
Фундамент включает ростверк высотой
1,5м и две сваи марки СНпр9-35, заделанные
в него на 0,3м. Расстояние между наружными
гранями свай:
;
На участке свай длиной hp, равном 8,7 м, действует позитивное трение. Со сваей контактируют суглинки и пески со средним углом внутреннего трения, равным:
;
Размеры условного фундамента:
;
;
Под
подошвой фундамента залегает слой
песка. Модуль деформации
.
;
;
;
;
;
;
Среднее значение удельного веса грунта
;
Среднее давление под подошвой:
Для вычисления расчетного сопротивления песка, залегающего под подошвой условного фундамента, находим:
Условие
выполняется
.
6.2.2. Определение напряжений в основании.
О
пределяем
природное давление на отметке подошвы
условного фундаментаFL
= - 2,4 м. Расчет
ведем от отметки природного рельефа NL
= 8,5 м, приняв
напластование грунтов, существовавшее
до начала строительства:
- ИГЭ №1.
- ИГЭ №13.
- ИГЭ №26.
- ИГЭ №30.
- ИГЭ №36.
Делим
весь массив условного основания на
элементарные слои. Допустимая толщина
слоя
Глубина
рассматриваемого массива
слоев.
Вычисления по определению собственного веса грунта и дополнительных напряжений сводим в таблицу 18.
Таблица 18.
|
№ ИГЭ |
Z , м |
|
|
|
|
|
|
- |
0 |
0 |
1 |
206,69 |
179,13 |
35,83 |
|
36 |
0,8 |
0,61 |
0,91 |
188,08 |
195,21 |
39,04 |
|
35 |
1,6 |
1,22 |
0,70 |
144,68 |
211,61 |
42,32 |
|
35 |
2,4 |
1,82 |
0,50 |
103,35 |
228,01 |
45,60 |
|
35 |
3,2 |
2,43 |
0,36 |
74,71 |
244,41 |
48,88 |
|
35 |
4,0 |
3,04 |
0,26 |
53,74 |
260,81 |
52,16 |
|
35 |
4,8 |
3,65 |
0,2 |
41,34 |
277,21 |
55,44 |
|
35 |
5,6 |
4,26 |
0,15 |
49,99 |
293,61 |
58,72 |
|
35 |
6,4 |
4,87 |
0,12 |
31,00 |
310,01 |
62,00 |
|
35 |
7,2 |
5,48 |
0,10 |
20,67 |
326,41 |
65,28 |
|
35 |
8,0 |
6,08 |
0,08 |
16,53 |
342,81 |
68,56 |
Для вычисления
осадки определяем положение нижней
границы сжимаемой толщи. Указанная
граница находится на глубине, где
выполняется условие
.
Расстояние от подошвы фундамента до
нижней границы называют мощностью
сжимаемой толщи и
обозначают
.
В пределах сжимаемой толщи для каждого элементарного слоя вычисляем средние значения дополнительных напряжений:
,
Осадку основания находят как сумму осадок элементарных слоев:
,
n- число слоев, на которое разбита сжимаемая толща.
Вычисления сводим в таблицу 19.
Таблица 19.
-
Номер слоя
Z, м
σzp, кПа
σzpi, кПа
hi, м
Ei, МПа
Si,мм
1
0
206,69
197,39
0,8
44
3,59
0,8
188,08
2
166,34
0,8
32
4,16
1,6
144,68
3
124,02
0,8
32
3,10
2,4
103,35
4
89,03
0,8
32
2,23
3,2
74,71
5
64,23
0,8
32
1,61
4,0
53,74
6
47,54
0,8
32
1,19
4,8
41,34
Итого:
15,88
Итого:
12,70
Таким образом,
осадка основания составляет
.