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 116,2-0,5=115,7м;

• 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 =6 м; ℓ = 10,4 м; h_р =1,5 м.

Отметка обреза ростверка 115,7 м.

Отметка подошвы ростверка 114,2 м.

4.2. Длина и поперечное сечение свай.

Принимаем забивные железобетонные сваи сплошного сечения С-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 7,4 м. Глубина заделки сваи в ростверке не менее 0,5Р периметра сечения сваи.

h₁= 0,5*1,2 = 0,6м.

Длина сваи: h=h₁+h₂ = 0,6 +7,4=8м.

Принимаем длину сваи 8м.

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=2,45МПа; (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*2,45*0,12+1,2*1(2,5*0,022+2,5*0,025+2,5*0,034+2,5*0,036+1,4*0,037)

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

Количество свай определяется по формуле:

n=η*N_I/F_d (4.2)

N_I=1,1(Р_о+Р_п+Р_р+Р_в+Р_г)+γ_ƒ*Р_к (4.3)

Р_р- вес ростверка, МН

Р_г = 0,6*10,4*6*0,013=0,486МН

Р_р =10,4*1,5*0,023*6= 2,15МН

N_I=1,1*(5,50+1,49+2,15+0,21+0,486)+1,13*6,60=18,27МН

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

η = 1,1*18,27/0,373=52,54

Принимаем n =30, т.к. по расчету получилось слишком большое количество свай, они не поместятся в ростверк.

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 1 м, расстояние от края подошвы ростверка до ближнего края первой сваи 0,25 м.