ПГС МУ по практическим 2011

6.Определяется глубина сжимаемой толщи грунта Нс из условия

σzp = 0,2σzg. Для этого в правой части расчетной схемы строится эпюра бытовых давлений со значениями уменьшенными в 5 раз (рисунок 5.1). Точка пересечени графиков σzp=f(h) и 0,2σzg=f(h) соответствует глубине сжимаемой толщи Нс=4,4м.

7.Определяется осадка основания в пределах сжимаемой толщи методом послойного суммирования по формуле

21

zp,i zp,(i 1) zpср,i

2

Расчет осадки удобно выполнять в табличном виде (таблица 5.1). Таблица 5.1 – Пример расчета осадки фундамента

S Si =23,39мм

Осадка фундамента составляет 23,39мм. Сравниваем это значение с предельно допустимым Su по прил. Б СНБ 5.01.01 – 99.

Задание 5. Определить методом послойного суммирования вероятную величину осадки фундамента с геометрическими параметрами по заданию 4.3. Исходные данные по таблице 1.3.

22

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ НАГРУЗКИ, ДОПУСКАЕМОЙ НА СВАЮ

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, P (кН), определяется путем деления ее несущей способности на коэффициент надежности коэффициент надежности метода испытаний k , т.е.:

k =1,2 если Fd определяется по результатам испытания сваи статической нагрузкой.

6.1 Расчет несущей способности забивной сваи по таблицам Пособия П4-2000 к СНБ 5.01.01-99

Несущую способность Fd забивной защемленной в грунте сваи, работающей на сжимающую нагрузку, определяют как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под ее нижним концом и на боковой поверхности в соответствии с Пособием П4-2000 к СНБ 5.01.01-99 по формуле

где c — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемыйc = 1, а для грунтов I типа по просадочности и для биогенных грунтов c = 0,8;

R— расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по таблице 6.1;

A — площадь опирания на грунт сваи, м2,

Ui — усредненный периметр поперечного сечения ствола сваи в i-ом слое грунта, м;

Rfi — расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 6.2; hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой

поверхностью сваи, м;

cr, cf — коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, для сплошных забивных свай, погружаемых паровоздушными и дизельными молотами без лидерных скважин cr= cf =1.

23

Таблица 6.1 – Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи

Примечания

1 В числителе даны значения (R) для песчаных грунтов, в знаменателе — для пылевато-глинистых.

2 Для промежуточных глубин погружения свай и промежуточных значений показателя текучести (IL) пылевато-глинистых грунтов, значения (R) и (Rfi) в таблицах 6.1 и 6.2 определяются интерполяцией.

24

Таблица 6.2 – Расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности сваи

Примечания

1 При определении расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи (Rfi) следует учитывать требования, изложенные в примечаниях 1 и 2 к таблице 6.1. 2 При определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай (Rfi) пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м.

25

Пример 1.

Определить расчетную нагрузку, допускаемую на забивную сваю с поперечным сечением 300×300 и длиной 6 м.

Грунтовые условия.

Первый слой – песок мелкий мощностью 2,5 м. Второй слой – песок пылеватый мощностью 3,5 м.

Третий слой – суглинок тугопластичный с показателем текучести IL =0,3 мощностью 5 м.

Отметка оголовка сваи на 1м ниже поверхности грунта (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Расчетная схема для определения несущей способности сваи

Решение

Расчетное сопротивление глинистого грунта с IL=0,3 под нижним концом сваи на глубине z=7м от поверхности определяется по таблице 6.1

R=3200кПа

Площадь поперечного сечения сваи A=0,09м2 Периметр поперечного сечения сваи u=1,2м

Второй слой грунта разделяем на два слоя толщиной 1,7м и 1,8м. Основание делится на 4 слоя по длине сваи:

h1=1,5м; h2=1,7м; h3=1,8м; h4=1,0м.

Средняя глубина залегания каждого слоя от поверхности грунта соответственно:

z1=1,75м; z2=3,35м; z3=5,1м; z4=6,5м.

Для каждого слоя грунта определяем по таблице 6.2 расчетные

Несущая способность сваи:

Fd =1,0[1,0·3200·0,09+1,2·1,0(47,5·1,5+41,3·1,7+47,1·1,8+64·1,0)]=636,3кН

Допускаемая нагрузка на сваю:

P Fd =636,3=454,5кН

Задание 6.1

Определить расчетную нагрузку P, допускаемую на забивную сваю сечением 300×300 мм, длиной 6м, 7м и 8м. Исходные данные приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Исходные данные для задания 6.1

6.2 Расчет несущей способности забивной и буронабивной сваи по результатам статического зондирования

Зондирование это метод полевых исследований, основанный на принудительном погружении устройства (зонда или конуса), моделирующего сваю. Различают два вида зондирования — статическое и динамическое. Статическое зондирование грунтов заключается во вдавливании в грунт зонда с одновременным измерением значений сопротивления грунта под его наконечником и на боковой поверхности муфты. Результаты зондирования представляют в виде графиков изменения по глубине удельного сопротивления грунта под наконечником зонда qs и удельного сопротивления грунта на муфте трения fs. Часто рядом с графиками размещают таблицы, в

27

которых дается геологическая колонка и приводятся осредненные значения qs и fs для разных слоев грунта (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 – Результаты статического зондирования

Несущая способность забивной или буронабивной сваи по результатам статического зондирования определяется по формуле

где Rs – среднее значение предельного сопротивления грунта под нижним концом сваи, МПа, определяется по формуле 6.4;

А – площадь поперечного сечения сваи, м2;

Rjs – среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи, МПа, определяется по формуле 6.5;

h – глубина погружения сваи в грунт, м;

U – периметр поперечного сечения ствола сваи, м.

28

где βli – коэффициент перехода от qs к Rs для i-го слоя грунта в пределах участка (z), принимаемый для забивной сваи по таблице 6.4, а для буронабивной по таблице 6.5;

qsi – среднее значение удельного сопротивления i-го слоя грунта под наконечником зонда, МПа, полученное из опыта, на участке (z);

zi – толщина i-го слоя грунта в пределах участка (z), м;

z – участок, расположенный в пределах одного диаметра или меньшей стороны сечения сваи выше и четырех диаметров или четырех меньших сторон сечений сваи ниже отметки острия сваи, м.

Таблица 6.4 – Значения коэффициентов β1i и β2i для забивных свай

Примечание Для грунтов с промежуточными значениями (qsi ) и ( fsi ) величины коэф-

фициентов следует определять интерполяцией.

где β2i – коэффициент, принимаемый по таблице 6.4, а для буронабивной по таблице 6.5;

fsi – среднее значение удельного сопротивления i-го слоя грунта на боковой поверхности зонда, МПа;

hi – толщина i-го слоя грунта в пределах глубины погружения на боковой поверхности сваи, м;

h – глубина погружения сваи, м

29

Таблица 6.5 – Значения коэффициентов β1i и β2i для буронабивных свай

Примечание Для грунтов с промежуточными значениями (qsi ) и ( fsi ) величины ко-

эффициентов следует определять интерполяцией.

Пример 2.

Определить несущую способность и расчетную допускаемую нагрузку по данным статического зондирования (зонд II типа), приведенным на рисунке 6.2

а) для буронабивной сваи с диаметром Ø0,4м и длиной 4,5м; б) для забивной свай сечением 0,3х0,3м и длиной 6м.

Инженерно-геологические условия площадки:

1)суглинки лессовидные мощностью 2,3м;

2)супеси моренные мощностью 2,3м (до глубины 4,6м);

3)пески средней крупности мощностью 3,5м (до глубины 8,1м);

4)суглинки (до низа разведанной толщи).

Решение

1. Находим предельное сопротивление грунта под нижним концом сваи по формуле 6.4 на участке на 1d выше и на 4d ниже острия проектируемой сваи.

а) Rs 7,1 0,6 0,31 16,6 1,4 0,21 3,1МПа ; 2,0

б) Rs 16,6 1,5 0,44 7,3МПа. 1,5

2. Определяем среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности забивной сваи Rfs по формуле 6.5.