4. Проектирование свайного фундамента.

4.1. Определение глубины заложения и предварительное назначение размеров ростверка.

На суходоле и водотоке при глубине воды менее 3м. следует проектировать свайные фундаменты с низкими ростверками. Обрез низкого ростверка располагается также, как обрез фундамента мелкого заложения на естественном основании.

Отметка обреза ростверка 108,6-0,4 = 108,2 м;

• В непучинистых грунтах – на любом уровне;

• В пучинистых – на глубине не менее d_ƒп+0,25 м;

• В русле реки – ниже линии местного разлива.

Минимальная толщина ростверка:

h_р= 1,2÷1,5м

Допускается заделка свай не менее 0,15 м.

Принимаем размеры ростворка: b =3,2 м; ℓ = 10,4 м; h_р =1,5 м.

Отметка обреза ростверка 108,2 м.

Отметка подошвы ростверка 106,7 м.

4.2. Длина и поперечное сечение свай.

Принимаем забивные железобетонные сваи сплошного сечения СН-300: сечение 300 х 300мм, длина острия 250мм, вес 1 пог. м – 0,00229мН.

Длина сваи определяется положением подошвы ростверка и кровли прочного грунта, в который целесообразно заделывать сваи. Заглубление h₂ свай в грунте, принятые за основание должна быть: при нескальных грунтах глубина погружения свай от поверхности не должна быть менее 1м. Принимаю 5,4 м. Глубина заделки сваи в ростверке не менее 0,5Р периметра сечения сваи.

h₁= 0,5*1,2 = 0,6м.

с целью исключения продавливания сваей несущего слоя грунта под нижним концом сваи, мощность его должна быть не менее

5d =5х0,3 = 1,5 м.

Длина сваи: h=h₁+h₂ = 0,6 +5,4=6м.

Принимаем длину сваи 6м.

4.3.Определение расчетной нагрузки допускаемой на сваю.

Расчетное сопротивление висящей сваи по грунту:

F_d = γ_c/γ_g(γ_ср*R*A+U∑γ_cƒ*ƒ_i*h_i)

Где: γ_c =1 – коэффициент условий работы сваи;

γ_g = 1,4 – коэффициент надежности по грунту;

R-расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи R= 1,35 МПа; ( таб. 4.1)

A – 0,3*0,3= 0,09 м² – площадь поперечного сечения;

ƒ_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи ( таб. 4.2), кПа;

h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью, м

γ_ср= γ_cƒ = 1 – коэффициент условий работы под нижним концом боковой поверхности сваи;

Глубина Z₀ отсчитывается от природной поверхности грунта на суходоле.

Схема расчета приведена на рисунке № 3.

Пласты грунтов следует расчленить на однородные слои с h_i ≤2 ниже подошвы ростверка.

F_d =1/1,4*(1*1,4*0,09+1,2*1,0*(2,45*0,023+5,15*0,024))=0,244 МН.

4.4. Определение числа свай, их размещение и уточнение размеров ростверка.

Количество свай определяется по формуле:

n=η*N_I/F_d

N_I=1,1(Р_о+Р_п+Р_р+Р_в+Р_г)+γ_ƒ*Р_к=

=1,1(4,9+1,49+1,248+0,26)+1,13*6,6=8,6878+7,458=16,15 МН.

Р_р- вес ростверка, МН.

Р_р = 3,2*10,4*1,5*0,025=1,248 МН;

Р_г = 0,6*10,4*3,2*0,013=0,26 МН;

η = 1,1÷1,2 – коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай от действующего момента.

n =(1,1*16,15)/0,244=78,38

Принимаем n =80, т.к. по расчету получилось слишком большое количество свай увеличиваем площадь ростверка до размеров 5x14,9

Расстояние от края подошвы ростверка до ближнего края первой сваи должно быть не менее 0,25м. Расстояние между осями вертикальных свай должно быть не менее 3d =3*0,3=0,9м и не более 8d = 8*0,3=2,4м. Принимаю расстояние между осями вертикальных свай 0,9 м, расстояние от края подошвы ростверка до ближнего края первой сваи 0,25 м.