Пример решения

Исходные данные: d_b=1,0 м; h_cf = 0,2 м; h_р = 0,4 м.

Сечение сваи 300х300 мм, грунтовые условия:

1-й слой – насыпной грунт, мощность слоя Н₁= 0,4 м; ИГЭ-2 – супесь пластичная, мощность слоя Н₂ = 3,2 м, показатель текучести J_L=0,6; ИГЭ-3 – суглинок тугопластичный, J_L=0,4, мощность слоя Н₃= =4,4 м; ИГЭ-4 – глина твердая, мощность слоя не ограничена, J_L<0.

Рис. 5. Схема к определению несущей способности сваи

1. Определение длины сваи:

,

где Н_i – мощности слоев грунтового основания; Н_р – высота ростверка, определяется на основании сравнительного расчета с учетом сезонного промерзания грунта и конструктивных особенностей здания; 0,05 м – величина заделки сваи в ростверк при свободном опирании.

.

Для сравнения расчетная глубина сезонного промерзания грунта

,

где м – нормативная глубина сезонного промерзания грунта; k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения; k_h = 0,6 на основании табл.1[2] для зданий с подвалом с температурой 10 ⁰С в помещении, примыкающем к наружным фундаментам.

, Н_р =1,6 м >1,32 м, условие выполняется,

.

Окончательно принимаем L=8 м при ∆h =1,55 м.

2. Несущая способность сваи определяется по формуле

.

где γ_c=1,0 – коэффициент условия работы, γ_cR =γ_сf=1,0;

R=10500 кПа, принимается по табл. 1[4]; А=0,3²=0,09м² – площадь поперечного сечения сваи; и=1,2 м – периметр ствола сваи.

– сопротивление грунта по боковой поверхности сваи, определяется по табл. 2[4]. Расчет удобно вести в табличной форме (табл. 4).

Таблица 4

Расчет сопротивления грунта по боковой поверхности сваи

Номер слоя	dij,м	fij,кПа	hij,м	γcf∙fij∙hij
1	2,6	13,2	2,0	26,4
2	4,6	28	2,0	56
3	6,6	32	2,0	64
4	7,8	33	0,4	13,2
5	8,8	63	1,55	97,65

Расчетное сопротивление сваи по грунту

,

расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение ее собст­венного веса («полезное» расчетное сопротивление сваи):

кН;

кН,

где L_p=L–0,05=8,0–0,05=7,95 – расчетная длина сваи с учетом величины заделки сваи в ростверк; γ_b = 25 кН/м³ – удельный вес железобетона; – коэффициент надежности по нагрузке.

Задание 4. Запроектировать ленточный свайный фундамент под стену здания

Требуется: определить глубину заложения ростверка, рассчитать число рядов и расстояния между центрами соседних свай (шаг свай), а также определить ширину ростверка.

Исходные данные. Грунтовое основание принимается по табл. 1. В табл. 3 приведена среднесуточная температура воздуха в подвале, толщина стены, глубина подвала, нормативная глубина сезонного промерзания и погонная нагрузка на обрез фундамента, полезное расчетное сопротивление сваи по грунту принимается по результатам решения задания 3, сторона поперечного сечения сваи d_c=0,3 м, высота железобетонного ростверка h_р = 0,4 м, толщина конструкции пола подвала h_cf = 0,2 м. Минимальный шаг свай t_min= 900 мм, величина допускаемых свесов ростверка C_p= 50 мм.