3.8 Проверка на действие сил морозного пучения

Основания, подвергающиеся сезонному пучению, следует проектировать с учетом морозного пучения. К пучинистым грунтам относятся все глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем.

Морозостойкость проверяется по выполнению следующего условия:

Где F – вертикальная нагрузка c понижающим коэффициентом 0,9 (от надземных конструкций, веса фундамента, веса грунта на ступенях);

τ_fh= 9– расчетная удельная касательная сила пучения, принимается по

табл. 8;

γ_с– коэффициент условия работы, равный 1,0;

γ_n– коэффициент надежности, равный 1,1;

А_fh=7,41– площадь боковой поверхности фундамента, в пределах фронта

промерзания.

Где U= 0.12 - наружный периметр поперечного сечения сваи

h_i- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи

f_i- расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи по [табл. 2, 2]

9*7.41-269*0.9 = -175.43

1.1*27.97/1.1 = 25.43

-175.43 ≤ 25.43- Условие выполняется.

3. Буронабивные сваи

4.1 Расчетная схема

Совпадает с расчетной схемой фундамента на забивных сваях. Нагрузки берутся по первому предельному состоянию.

Рисунок 8 – Расчетная схема

3. Определение глубины заложения ростверка

Глубина нормативного промерзания грунта d_fn= 1,58 м.

Расчетные характеристики грунтов представлены в табл. 1-4.

Определяя глубину заложения ростверка d_р. принимается заделка колонны в стакане равную 900мм, заделку головы сваи в ростверк 500 (жесткая), так, как есть момент и горизонтальная сила.

Таким образом, исходя из конструктивных условий, d_р=1,58 м (стакан 1,2м + ростверк 0,8) Так как расчетная глубина промерзанияd_fn= 1,58 м, окончательно принималиd_р= 2 м.

4.3. Выбор размера свай

Выбираем буронабивную висячую сваю длиной 5,0 м., диаметром 0,6 м. (по конструктивным соображениям диаметр сваи должен быть не менее большего размера колонны). Сваи изготавливаются из бетона марки В20.

4.4. Определение несущей способности сваи

Для сваи трения несущую способность по грунту определяем по формуле 11 [3]:

F_d=g_c·(g_cr·R·A+u·åg_cf·f_i·h_i),

R=800 - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (табл.7 [3]);

А = 0,28- площадь поперечного сечения сваи;

u= 1,88- периметр сечения сваи;

f_i - расчетное сопротивлениеi-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи (табл. 2[3]);

h_i- толщинаi-го слоя грунта;

g_c— коэффициент условий работы сваи;g_c= 1;

g_cR‑ коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи;g_cR= 1 во всех случаях, за исключением свай с камуфлетными уширениями бетонируемым подводным способом, а также опор воздушных линий электропередачи.

g_cf— коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по табл. 5.g_{cf =}1 для буронабивных свай.

Формула расчета несущей способности будет иметь вид:

F_d=R·A+u·åg_cf ·f_i·h_i=800*0,28+199,65=602,22

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю:

F_d- расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи.

- коэффициент надежности принимается равным 1,4, если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта