2. Принимаем висячию забивную сваю сплошного прямоугольного сечения 30*30 см

Длина сваи lсв=8,8м. Способ погружения – забивной, дизель-молотом.

Ростверк ЖБ монолитный.

3. Несущая способность сваи по материалу.

0,3*0,3 м Fd1=1000 кН

4. Несущая способность сваи по грунту.

c – коэффициент условий работы сваи в грунте. c = 1.

cR, сf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта. ( СНиП 2.02.03-85^*, таблица №3 ). cR = 1; сf = 1.

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи

( СНиП 2.02.03-85^*, таблица №1 ). R = 10812 кПа.

A – площадь опирания на грунт сваи, принимаемая по площади поперечного сечения сваи. А = 0,09 м².

u – наружный периметр поперечного сечения сваи. u = 1,2 м.

fi – расчетное сопротивление i – го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи.

hi – толщина i – го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

№ гр	вид	JL	zi , м	fi, кПа	hi, м	fi* hi
6	песок пылеватый	-	3,15	21,2	1,1	66,78
7	супесь	0,6	4,45	16,45	1,5	24,675
7	супесь	0,6	5,95	17,95	1,5	26,925
7	супесь	0,6	7,25	18,625	1,1	20,488
16	глина	0,632	8,4	13,312	1,2	15,97
16	глина	0,632	9,65	13,312	1,3	17,31
2	к/о	-	10,8	66,12	1	66,12

5. Несущая способность сваи.

Получаем, что несущая способность сваи по грунту больше несущей способности сваи по материалу Fd1 = 1000 кН., поэтому будем вести дальнейшие расчеты, исходя из прочности сваи по материалу  Fd = 1000 кН.

2. Количество свай.

N0I – вертикальная нагрузка нагрузка на обрез фундамента по 1-й группе предельных состояний. N0I = 456 кН, сечение I-I.

g – коэффициент надежности по грунту. g = 1,4.

dр – глубина заложения ростверка. dр = 2,6 м.

bр –ширина ростверка.bр = 1,05 м .

lp- длина ростверка.lp=bр

m1– средний удельный вес ростверка и грунта на уступах .m1=20кН / м³.

7. Конструирование ростверка.

n<1 =>nфакт=1

8. Проверка.

9. Определение размеров подошвы условного фундамента.

mII– среднее значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих у боковой поверхности сваи

IImt=(i*hi) /hi.=

=(28*1,1+30*4,1+14*2,5+45*1)/(1,1+4,1+2,5+1)=26,87

Вусл- ширина подошвы условного фундамента.

Вусл = d+ 2 *hi*tg(Iimt/4)=0.3+2*(1,1+4,1+2,5+1)*tg6,72=2,35 м.

Lусл= 2,35м.

10. Среднее давление по подошве условного фундамента.

кПа.

N0II – вертикальная нагрузка на обрез фундамента по второй группе предельного состояния. N0I I = 380 кН, сечение I-I.

mII– средний удельный вес сваи, ростверка и грунта в пределах подошвы условного фундамента.mII= 16 кН / м³.

11. Расчёт осадки.

Осадка рассчитывается методом эквивалентного слоя.

he – мощность эквивалентного слоя. .

Aνω-коэфициент эквивалентного слоя. Aνω=1,08.

m- коэффициент относительной сжимаемости.МПа^-1

m0 - коэффициент относительной сжимаемости для грунта под острием сваи.

Рo = РmII - zg0

РmII - давление по подошве условного фундамента. РmII = 249.61 кПа.

zg0 – напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

hi– толщинаi– го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.h1 = 1,1 м;h2 = 4,1 мh3 = 2,5 м,h4 = 1 м

кН/м².

кН/м²=0,159 МПа

.

Условие выполняется.

14. Определение расчетного отказа и выбор оборудования для погружения свай

.

q– коэффициент надежности по грунту.q= 1,4.

 - коэффициент, принимаемый в зависимости от материала сваи ( ж / б свая с наголовником). = 1500 кН / м².

M– коэффициент ( при забивке молотами ударного действия ).M= 1.

A– площадь поперечного сечения сваи.A= 0,09 м².

N– расчетная нагрузка допускаемая на сваю..

Fd- несущая способность висячей одиночной сваи.

Е- расчетная энергия удара молота.

Принимаем трубчатый дизель-молот С-995 с

m1 - масса ударной части молота. m1 = 1,25 т. = 12,5 кН.

m2 – масса сваи и наголовника.

m3 – масса подбабка. m3 = 2 кН.

 - коэффициент восстановления удара (при молотах ударного действия ).

Sa= 0,193 см – расчетный отказ сваи.

7.Расчет оптимального варианта фундамента под все здание

7.1 Сечение II-II

7.1.1 Определение количества свай

где – коэффициент надежности по грунту, определяется по СНиП [4];

­вертикальная нагрузка на обрез фундамента по I группе предельных состояний (сечение II -II);

– средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах;

– ширина ростверка;

– глубина заложения ростверка определяется по схеме расстояние от поверхности грунта (земли) до низа ростверка.

7.1.2. Конструирование ростверка.

n>1 =>nфакт=2

7.1.3. Проверка.

7.1.4 Определение размеров подошвы условного фундамента.

mII– среднее значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих у боковой поверхности сваи

IImt=(i*hi) /hi.=

=(28*1,1+30*4,1+14*2,5+45*1)/(1,1+4,1+2,5+1)=26,87

Вусл- ширина подошвы условного фундамента.

Вусл = d+ 2 *hi*tg(Iimt/4)+a’=0.3+2*(1,1+4,1+2,5+1)*tg6,72+0.9=3.25 м.

Lусл= 2,35м.

7.1.5. Среднее давление по подошве условного фундамента.

кПа.

N0II – вертикальная нагрузка на обрез фундамента по второй группе предельного состояния. N0I I = 1728 кН, сечение II-II.

mII– средний удельный вес сваи, ростверка и грунта в пределах подошвы условного фундамента.mII= 16 кН / м³.

7.1.6.. Расчёт осадки.

Осадка рассчитывается методом эквивалентного слоя.

he – мощность эквивалентного слоя. .

Aνω-коэфициент эквивалентного слоя. Aνω=1,08.

m- коэффициент относительной сжимаемости.МПа^-1

m0 - коэффициент относительной сжимаемости для грунта под острием сваи.

Рo = РmII - zg0

РmII - давление по подошве условного фундамента. РmII = 92.2 кПа.

zg0 – напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

hi– толщинаi– го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.h1 = 1,1 м;h2 = 4,1 мh3 = 2,5 м,h4 = 1 м

кН/м².

кН/м²=0,0021 МПа

.

Условие выполняется.

7.2 Сечение III-III

7.2.1 Определение количества свай

где – коэффициент надежности по грунту, определяется по СНиП [4];

­вертикальная нагрузка на обрез фундамента по I группе предельных состояний (сечение II -II);

– средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах;

– ширина ростверка;

– глубина заложения ростверка определяется по схеме расстояние от поверхности грунта (земли) до низа ростверка.

7.2.2. Конструирование ростверка.

n>2 =>nфакт=3

7.2.3. Проверка.

7.2.4 Определение размеров подошвы условного фундамента.

mII– среднее значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих у боковой поверхности сваи

IImt=(i*hi) /hi.=

=(28*1,1+30*4,1+14*2,5+45*1)/(1,1+4,1+2,5+1)=26,87

Вусл- ширина подошвы условного фундамента.

Вусл = d+ 2 *hi*tg(Iimt/4)+a’=0.3+2*(1,1+4,1+2,5+1)*tg6,72+0.9=3.25 м.

Lусл= 3.25м.

7.2.5. Среднее давление по подошве условного фундамента.

кПа.

N0II – вертикальная нагрузка на обрез фундамента по второй группе предельного состояния. N0I I = 1944 кН, сечение IV-IV.

mII– средний удельный вес сваи, ростверка и грунта в пределах подошвы условного фундамента.mII= 16 кН / м³.

7.2.6. Расчёт осадки.

Осадка рассчитывается методом эквивалентного слоя.

he – мощность эквивалентного слоя. .

Aνω-коэфициент эквивалентного слоя. Aνω=1,08.

m- коэффициент относительной сжимаемости.МПа^-1

m0 - коэффициент относительной сжимаемости для грунта под острием сваи.

Рo = РmII - zg0

РmII - давление по подошве условного фундамента. РmII = 121.62 кПа.

zg0 – напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

hi– толщинаi– го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.h1 = 1,1 м;h2 = 4,1 мh3 = 2,5 м,h4 = 1 м

кН/м².

кН/м²=0.032 МПа

.

Условие выполняется.

7.3 Сечение IV-IV

7.3.1 Определение количества свай

где – коэффициент надежности по грунту, определяется по СНиП [4];

­вертикальная нагрузка на обрез фундамента по I группе предельных состояний (сечение IV -IV);

– средний удельный вес материала фундамента и грунта на уступах;

– ширина ростверка;

– глубина заложения ростверка определяется по схеме расстояние от поверхности грунта (земли) до низа ростверка.

7.3.2. Конструирование ростверка.

n>2 =>nфакт=3

7.3.3. Проверка.

7.3.4 Определение размеров подошвы условного фундамента.

mII– среднее значение угла внутреннего трения грунтов, залегающих у боковой поверхности сваи

IImt=(i*hi) /hi.=

=(28*1,1+30*4,1+14*2,5+45*1)/(1,1+4,1+2,5+1)=26,87

Вусл- ширина подошвы условного фундамента.

Вусл = d+ 2 *hi*tg(Iimt/4)+a’=0.3+2*(1,1+4,1+2,5+1)*tg6,72+0.9=3.25 м.

Lусл= 3.25м.

7.3.5. Среднее давление по подошве условного фундамента.

кПа.

N0II – вертикальная нагрузка на обрез фундамента по второй группе предельного состояния. N0I I = 162 кН, сечение IV-IV.

mII– средний удельный вес сваи, ростверка и грунта в пределах подошвы условного фундамента.mII= 16 кН / м³.

7.3.6. Расчёт осадки.

Осадка рассчитывается методом эквивалентного слоя.

he – мощность эквивалентного слоя. .

Aνω-коэфициент эквивалентного слоя. Aνω=1,08.

m- коэффициент относительной сжимаемости.МПа^-1

m0 - коэффициент относительной сжимаемости для грунта под острием сваи.

Рo = РmII - zg0

РmII - давление по подошве условного фундамента. РmII = 65.38 кПа.

zg0 – напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента

hi– толщинаi– го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.h1 = 1,1 м;h2 = 4,1 мh3 = 2,5 м,h4 = 1 м

кН/м².

S=0

Условие выполняется.

8. Проверка неравномерных осадок

где – предельно допустимая относительная неравномерная осадка, принимается по СНиП 2.02.01-83*;

– неравномерная осадка;

– расстояние между фундаментами.

Сечение I-I и сечение II-II

Условие выполняется.

Сечение I-I и сечение III-III

Условие выполняется.

Сечение I-I и сечение IV-IV

Условие выполняется.

Сечение IV-IV и сечение III-III

Условие выполняется.

9. Защита подземной части здания от грунтовых вод

Для защиты поздемной части здания от грунтовых вод запроектированы пластовый и пристенный дренажи.

9.1 Пластовый дренаж

Пластовый дренаж – это профилактическое средство, которое устраивают для защиты коммуникаций, подвалов, оснований и фундаментов зданий от воды до их возведения. Дренаж отбирает гравитационную воду из окружающих грунтов и не допускает проникновения ее внутрь защищаемых контуров (подвалов).

Пластовые дренажи представляют собой фильтрующую постель под зданием толщиной 30 см, по краям или посредине которой укладываются трубы для удаления дренируемой воды. Пластовый дренаж выходит за наружные стенки сооружения.

Пластовые дренажи устраивают одновременно с проведением работ по строительству самих защищаемых сооружений. Внутри подвала в подстилающем грунте устраивают небольшие канавки, в которые укладывают дренажные трубы небольшого диаметра с уклоном в сторону водоприемника. Водоприемником служит водосточная сеть – пристенный дренаж.

А-А

Для устройства пластовых дренажей применяем материал со стабильно фильтрующими свойствами – щебень. Укладываем в траншеи дренажные трубы сечением 100 мм с уклоном 0,5% в направлении сборного трубопровода и присоединяем под острым углом к направлению стока.

Производство работ по устройству пластовых дренажей.

До устройства пластовых дренажей необходимо обеспечить отвод дренажных вод. Для этого в начале сооружаем сбросной участок дренажа с выводом дренажных вод за пределы защищаемого сооружения. На этом участке укладываем глухие трубы, устраиваем смотровые колодцы.

После подготовки водоотвода и осушения котлована приступаем к устройству собственно пластового дренажа. Вначале производим срезку, зачистку и планировку дна котлована до проектных отметок, а затем приступаем к укладке дренажных труб, включая подготовку под них и фильтрующую обсыпку. После окончания этих работ начинаем укладывать фильтрующую постель, причем дно котлована предварительно выравниваем в соответствии с планировочными отметками. По дну котлована укладываем слой щебня толщиной 30 см и укатываем легкими катками. Фильтрующую постель необходимо сразу же после укладки прикрыть бетонной подготовкой во избежание ее засорения, при этом должны быть приняты меры против проникновения цементного раствора в щебень постели (это достигается подбором соответствующей консистенции бетона).

Фильтрующие призмы у наружных стен над дренажными трубами (в пристенном дренаже) укладываем одновременно с засыпкой пазух котлована после завершения нулевого цикла работ по собственно защищаемому сооружению, при этом отсыпка фильтрующих призм для обеспечения надлежащей толщины слоев осуществляется послойно.

9.2 Пристенный дренаж

Пристенный (прифундаментный) дренаж применяем для перехвата грунтовых вод и верховодки у фундаментов зданий.

Пристенный дренаж укладываем с наружной стороны фундамента здания, он представляет собой дренажные трубы с фильтрующей обсыпкой. Расстояние между дренажем и стеной здания составляет 70 см от края фундаментной плиты.

Пристенный дренаж закладываем на отметке подошвы фундамента.

Список использованных источников

1. СП 22.1330.2011 «Основания зданий и сооружений»

2. СП 24.13330.2011. Нормы проектирования. Свайные фундаменты. – М.: Стройиздат, 1985.

3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М.: Стройиздат,1981.

4. Защита подземной части зданий и сооружений от воздействия грунтовых вод. Методические указания по выполнению курсового проекта. Петрозаводск, 2004.

5. Проектирование свайных фундаментов. Методические указания по выполнению курсового проекта. Петрозаводск, 1991

32