5. Расчет фундамента на свайном основании.

Рассчитываем нагрузку на уровне спланированной отметки земли:

Глубина заложения ростверка h = 1 м.

5.1 Определяем несущую способность свай по материалу:

где А = 3,14 × 0,5² = 0,785 м² – площадь сечения сваи. R = 380,0 тс/м²; U = 3,14 × 1 = 3,14 м. Сваи принимаем длиной 12 м и диаметром 1 м.

Пласт супеси текучей пронизываемой сваей делим на два слоя h₁ = 2 м; h₂ = 1,78 м, тогда по таблице 2. СНиП 2.02.03. – 85 определяем f₁ =1,7 ; f₂ = 1,793.

Затем слой глины твердой 8,22 м делим на 4 слоя по 2,055 м: h₃ = h₄ = h₅ = h₆ = 2,055м и f₃ = 4,16; f₄ = 4,39; f₅ = 4,60; f₆ = 4,80 Рассчитываем сопротивление по боковой поверхности.

Определяем несущую способность сваи:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту:

Собственный вес плиты ростверка с учетом гидростатического давления воды:

Определяем количество свай:

Расстояние от края ростверка до внешней стороны сваи в соответствии с конструктивными требованиями принимаем l_p = 50 см.

Определяем нагрузку приходящуюся на одну сваю:

Условие выполняется.

5.2 Проверка несущей способности по грунту.

По таблицам для разных слоев найдем значение угла внутреннего трения φ_i : для супеси текучей φ₁ = 27⁰ ; глины твердой φ₂ = 18⁰.

Определяем осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезываемых сваей:

Найдем ширину и длину условного фундамента:

Объем грунта:

Объем 2-х слоев грунта:

Вес грунта:

Собственный вес опоры:

Момент от торможения:

Суммарный момент:

Проверка:

где N – суммарное давление в уровне подошвы, включая вес свай и вес грунта;

Н,М – горизонтальная составляющая внешней расчетной нагрузки и ее момент в уровне расчетной поверхности грунта;

h – глубина заложения подошвы условного фундамента;

к – коэффициент пропорциональности горизонтального коэффициента постели грунта

к = 650 тс/м⁴;

С_осн – коэффициент постели грунта в основании фундамента.

R – несущая способность грунтов основания.

Вес свай и ростверка:

Условие выполняется.

5.3 Расчет осадки свайного фундамента.

Бытовое давление в уровне подошвы фундамента:

где γ – осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды допускается γ = 2 тс/м² (СНиП 2.05.03 – 84 Мосты и трубы).

Среднее давление на грунт от нормативных постоянных нагрузок:

Полное давление на грунт в уровне подошвы фундамента:

На расстоянии z от подошвы фундамента дополнительное давление Р_z = α × Р₀ – где α – коэффициент рассеивания, зависящий от соотношения сторон фундамента (13,19/7,19 = 1,83) и отношения z/в. Дополнительное давление вычисляем на границах слоев через 0,4×в = 0,4 × 7,19 = 2,8 м = 280 см.

Коэффициент рассеивания давления на глубине 1 м (от подошвы фундамента) составляет при z/b = 1/7,19 ; α = 0,982.

z/b = 1/7,19	α = 0,982	Р1 = 0,982×0,682 = 0,67 кгс/см2
z/b = 3,8/7,19	α = 0,815	Р2 = 0,815×0,682 = 0,56 кгс/см2
z/b = 6,6/7,19	α = 0,496	Р3 = 0,496×0,682 = 0,34 кгс/см2
z/b = 9,4/7,19	α = 0,345	Р4 = 0,345×0,682 = 0,24 кгс/см2
z/b = 12,2/7,19	α = 0,232	Р5 = 0,232×0,682 = 0,16 кгс/см2

Осадка опоры равна сжатию грунтов активной зоны:

Где Е_i – модуль деформации в кг/см² i – слоя грунта.

Для супеси текучей Е = 110 кг/см²; для глины твердой Е = 300 кг/см².

Осадка не должна превышать , где L – длина меньшего из опирающихся на опору пролетов моста, но не менее 25 м. Следовательно:

Условие выполняется.