4.5. Проверочный расчет свайного фундамента по несущей способности.

Проверяем усилие в свае с учетом действия одной горизонтальной силы Т (в плоскости вдоль моста).

N = N_I/n+M_I*y_max/∑y_i²

где: M_I – расчетный момент в плоскости подошвы ростверка от сил торможения;

M_I = 1.1*T*(1.1+h₀+h_p) = 1,1*0,66*(1,1+7,4+1,5)=6,93 МН*м.

y_max = 1,8 м;

y_i – расстояние от той же оси до оси каждой сваи;

N_I- полная расчетная вертикальная нагрузка с учетом веса сваи.

N_I=1,1(Р_о+Р_п+Р_р+Р_в+Р_г+Р_св)+γ_ƒ*Р_к=1,1*(4,9+1,49+1,248+0,26+1,099)+

1,13*6,6=9,8967+7,458=17,3547;

Р_св= 80*0,00229*6=1,099 МН (вес свай)

N =17,3547/80+(6,93*1,8/(32*(0,9²+1,8²))) =0,215 F_d = 0,244МН

Условие выполняется.

Принимаем сваи СН-300, длиной 6 м.

4.6. Расчет свайного фундамента как условного массивного.

Определяем границу условного массивного фундамента. средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов, пройденных сваями:

φ_m = ∑φi*hi/d =(28*1,1+20*4,3)/5,4= 21,6

φ_m =21,6⁰ ; α = φ_m/4 = 5,4⁰.

Проверка напряжений по подошве условного фундамента.

Р = N_ic/a_c*b_c≤R/γ_п;

Р_max = N_Ic/a_c*b_c+6a_c*(3M_Ic+2Td)/b_c(K/c_b*d⁴+3a_c³) ≤γ_c*R/γ_п

N_Ic= 1,1(Р_о+Р_п+Р_р+Р_в+Р_г+Р_св)+γ_ƒ*Р_к;

M_{I c}= 1.1*T*(1.1+h₀+h_p) = 1,1*0,66*(1,1+7,4 +1,5)=6,93 МНм.

a_c =а + 2tg(φ_m/4 )*ℓ=14,9+2tg5,4⁰*5,4=15,9м длина и ширина условного

b_c = b + 2tg(φ_m/4 )*ℓ=5 +2tg5,4⁰*5,4=6 м массивного фундамента;

R=1.7 R₀[1+K₁(b-2)]+K₂γ(d-3) =1.7 0,20[1+0,02(6-2)]+1,5*0,0199(7,3-3) = 0,53МПа

где: R₀ = 0,20 МПа

K₁ = 0,02 м^-1

K₂ = 1,5

γ_Iср = ∑γ_i*h_i/∑h_i = 0,0199 МН/м³–средневзвешенный по высоте расчетный удельный вес грунта;

d =5,4 м – расстояние от подошвы ростверка до нижних концов свай;

K = 1961 кН/м⁴ –коэффициент пропорциональности, определяющий нарастание с глубиной коэффициента постели грунта, расположенного выше подошвы фундамента

Св = 10*К = 19610 кН/м³ – коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фундамента.

Вес грунта условного массивного фундамента:

Р_г = 6*15,9*7,3*0,0199=11,55 МН.

N_Ic = 1.1*(4,9+1,49+1,248+11,55+1,099)+1,13*6,6=22,3157+7,458=29,7737 МН;

P = N_Ic/a_c*b_c =29,7737/(15,9*6)=0,0,31 МПа 0,53 МПа

Условие выполняется.

P_max =0,31+(6*15,9*(3*6,93+2*0,66*5,4))/(6*(0,1*850,31+3*4019,679))=

=0,347 МПа ≤ 0,454 МПа;

Условие не выполняется.

6. Литература

1. Методическое пособие «Механика грунтов, основания и фундаменты»,по редакцией Никольской, Вешкиной.

2. «Механика грунтов, основания и фундаменты», Ухов, Семенов, Знаменский и др.,–М.:Высш.шк.,2002.-566с.:ил.

15