BasesAndFoundations

Лекция 20. Проектирование свайных фундаментов

Проектирование свайных фундаментов выполняется в следующем порядке.

1.Выполняется оценка инженерно-геологических условий (опре-

деляется слой грунта, в который наиболее рационально заглубить острие сваи).

1,5 м

2.Определяется тип и размер сваи.

3.Определяется несущая способность сваи (расчетная нагрузка, до-

пустимая на сваю):

–расчетом с использованием таблиц;

–по испытаниям;

–по данным статического зондирования (SPT).

4.Определяется необходимое количество свай.

5.Производится размещение свай в плане и конструирование ростверка.

6.Проводится проверка давления, приходящегося на одну сваю.

(При несоблюдении данного условия производится перерасчет свайного фундамента, а при выполнении условия п. 6 переходят к выполнению п. 7.)

7.Определяется осадка свайного фундамента.

42

Последовательность расчета в п. 1, 2, 3 нами уже рассматривалась ранее, поэтому переходим сразу к рассмотрению условий п. 4.

4. Определение необходимого количества свай

(для центрально нагруженного свайного фундамента)

N0

Nгр

hр

Np

А – площадь, на которую свая передает нагрузку

3d

1,5d

Тогда можно определить Ррост – среднюю интенсивность давления по подошве ростверка:

где – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

Тогда для центрально нагруженного ростверка получим приближенную площадь ростверка Арост:

где N01 – расчетная нагрузка по обрезу ростверка (1 предельное состояние);f – коэффициент перегрузки.

43

Зная площадь ростверка, находят его вес Np и вес грунта на его обрезах Nгр:

N p Nгр Арост ср hp f .

Тогда необходимое число свай будет

5. Размещение свай в плане и конструирование ростверка

При размещении принятого количества свай (nсв) в плане необходимо стремиться к минимальным размерам ростверка !

0,8

1,2

2,4

44

6. Проверка давления, приходящегося на 1 сваю

Выполнив конструирование ростверка, находят его фактический вес Nр.факт. и фактический вес грунта на обрезах Nгр.факт., затем осуществляют проверку давления на 1 сваю:

При удовлетворении данного условия переходят к определению осадки свайного фундамента.

8. Определение осадки свайного фундамента

бz 0z

0,2 бz

У.Г.С.Т.

45

АБСД – условный фундамент

ср i hi ,hi

где ср – средневзвешенный угол внутреннего трения слоев грунта, которые пересекает ствол сваи

ср ,

4

где – угол рассеивания напряжений по длине ствола сваи.

Определив ( ) и используя графические построения, находят ширину и длину условного фундамента АБСД:

bус ус Аус .

Определяют давление по подошве условного фундамента:

Обычно условие Pусл Rусл.фун. удовлетворяется. Далее строят эпюры

0z и бz для условного фундамента и определяют его осадку, используя метод послойного суммирования.

Необходимое соблюдение условия S Su. (Расчет по II предельному состоянию.)

Особенности работы одиночной сваи и куста свай

Для длинных свай, порядка ≈ 30 м (Пример: Васильевский остров – Санкт-Петербург.)

Эпюра напряжений под острием сваи получается неоправданно большой, что не соответствует действительной работе сваи. В этом направлении ведутся исследования.

46

Проектирование внецентренно нагруженных свайных фундаментов

При наличии момента, действующего на свайный ростверк, расчет ведется по формулам внецентренного сжатия.

M N

Необходимо выравнивать нагрузки по сваям, для этого смещают центр свайного основания, стремясь к его совмещению с центром давления.

Какую нагрузку будет воспринимать максимально нагруженная свая? Для этого определяют положение смещенного ц. т. свайного основания

(а0).

48

Проектирование свайных фундаментов при действии горизонтальных сил

1. Угол наклона равнодействующей 6 ; горизонтальная составляющая на одну сваю Т 0,5 т.

2. Угол наклона равнодействующей 6 < < 10 ; Т 1т.

Сваи стремятся забить наклонно (параллельно равнодействующей).

3. Угол наклона равнодействующей >10 ; Т > 1т.

50