Глава 5. Проектирование свайных фундаментов.

5.1 Выбор конструкции свайного фундамента.

Вид свай и тип свайного фундамента выбирают в зависимости от назначения, конструктивных и технологических особенностей сооружения и условий его эксплуатации, расчетных нагрузок, действующих на фундаменты, инженерно-геологических условий, метода погружения свай, технико-экономических показателей, местных условий строительства. В условиях данного примера при относительно небольших нагрузках и существующих инженерно-геологических условиях наиболее целесообразны забивные сваи. Длина свай назначается исходя из инженерно- геологических условий. Нижний конец свай должен погружаться в грунт с достаточно высоким расчетным сопротивлением на глубину не менее 1…1,5 м. В твердые глинистые грунты, плотные гравелистые, крупные и средней крупности пески допускается заглубление на 0,5 м. Исходя из сказанного выбираем типовую железобетонную забивную сваю длинной 5.5 м, квадратного сечения 30×30 см марки С-5.5-30, у которой нижний конец забивается в песок мелкий насыщенной водой на глубину 3.15 м. Заделку сваи в ростверк, так как нагрузка центрально приложенная, принимаем минимальной, равной 0,1 м. Рабочую длину сваи составляет расстояние от подошвы ростверка до начала заострения, т.е. без учета длины острия, которая в длину сваи не входит. Исходя из этого расчетная рабочая длина сваи

5.2 Определение несущей способности одиночной сваи по грунту и расчетной нагрузки на одну сваю.

Несущая способность по грунту одиночной забивной висячей сваи определяется по формуле:

, где

.

Определяем с помощью интерполяции: Для песка мелкого средней плотности на глубине 8.85 м

A – площадь поперечного сечения сваи, м² :

–наружный периметр поперечного сечения сваи, м:

расчетное сопротивление -го слоя грунта основания, на боковой поверхности сваи, кПа, принимается по таблице 2.

толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, принимаемые равным 1.

Находим значения расчетного сопротивления по боковой поверхности сваи в каждом грунте:

Для супеси твердой имеющий на средней глубине расположения слоя

Для суглинка тугопластичного имеющий на средней глубине слоя

Для песка мелкого средней плотности, водонасыщенного водой на средней глубине слоя

Для песка мелкого средней плотности, водонасыщенного водой на средней глубине слоя

Примечание: При прохождении сваи через однородный слой мощностью , он для определения расчленяется на части толщиной не более 2 м.

Вычисление несущей способности:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, составит:

кэффициент надежности по грунту.

5.3 Определение необходимого числа свай в свайном фундаменте, размещение их в плане, определение плановых размеров ростверка.

Под колонны 1,2,3

Необходимое количество свай определяется приближенно по формуле:

Где, – расчетная нагрузка для расчета по первому предельному состоянию, передаваемая сооружением на подвальную часть колонны;

–сторона квадратной сваи м;

–высота ростверка и стеновой части фундамента (надростверковой конструкции);

средний удельный вес материала ростверка, надростверковой конструкции и пригрузки грунтом на ростверке, принимаемый равным 22 кН/м³

Полученное число округляем до целого числа, т.е. .

Расстояние между сваями принимаем равным , чтобы получить минимальные размеры ростверка. Расстояние от края сваи до края ростверка – 0,05 м. Тогда ширина и длина прямоугольного монолитного ростверка будут равны:

Под колонны 6,7

Необходимое количество свай:

Полученное число округляем до целого числа, т.е. .

Расстояние между сваями принимаем равным , чтобы получить минимальные размеры ростверка. Расстояние от края сваи до края ростверка – 0,05 м. Тогда ширина и длина квадратного монолитного ростверка будут равны: