2.2 Проектирование грунтовых свай

Грунтовые сваи применяются для глубинного уплотнения сильно сжимаемых глинистых грунтов, рыхлых и слабых мелких и пылеватых песков, заторфованных грунтов и водонасыщенных глинистых и песчаных грунтов и не являются прочными несущими стержнями и служат лишь средством уплотнения и улучшения грунтов основания.

Проектирование грунтовых свай заключается в определении глубины погружения свай, их диаметра и количества, а также необходимого количества материала для их изготовления.

Зададимся характеристиками, которыми должен обладать грунт после его уплотнения песчаными сваями:

ρ_ds=1,65 г/см³— средняя плотность сухого грунта в уплотнённом состоянии;

Среднее значение коэффициента пористости примем для суглинков e=0,636.

В данных инженерно геологических условиях проектируем сваи, которые доходят до кровли суглинка твердого, тогда длина песчаной сваи составит:

lсв=4,57 +7,0-1,5-1=9,07м

В зависимости от природной пористости грунта и его проектной плотности устанавливаем расстояние между центрами свай в соответствии с таблицей 2.2 методических указаний. Для этого применяем экстраполяцию.

Средняя плотность первых 2-ух слоев сухого грунта:

т/м³ и т/м³

Их среднее значение составляет:

т/м³

Далее находим процент прироста числа:

%

Откуда значение коэффициента k между осями грунтовых свай будет равно:

В результате расстояние между грунтовыми сваями составит:

м

где d- диаметр грунтовых свай

Рисунок 2.1—К определению длинны грунтовых свай.

2.3 Проектирование грунтов грунтовыми сваями

По проведенным ранее расчетам принимаем L=0,945м1м.

Расстояние между рядами песчаных свай .

Определим ширину полосы уплотнения В`, выступающую за пределы фундамента: , но не менее 0,7м, следовательно В`=0,75м.

Если наружный контур фундаментов имеет размеры 20,432,4 м, то площадь уплотняемого основаниядолжна превышать площадь контура здания на ширину, т.е..

Таким образом, в соответствии с рисунком 7.2 площадь уплотняемого основания будет равна

Определяем необходимое число грунтовых свай:

(2.8)

Где . (2.9)

(2.10)

Определяем число рядов грунтовых свай:

n_р= b_s/L`+1=21,9/0,866+1=26,29 ≈26 рядов (2.11)

Определяем число свай в ряду:

n_св= L_s/L+1= 33,9/1,0+1= 34,9 ≈35 свай (2.12)

Уточняем количество свай - всего требуется: .

Определяем расстояние между осями крайних рядов грунтовых свай и крайних свай в рядах:

—расстояние между осями крайних рядов грунтовых свай равно

—расстояние между осями крайних грунтовых свай в ряду равно

В промышленных зданиях целесообразно принимать уплотнение грунтовыми сваями не под отдельно-стоящие фундаменты, а сплошное уплотнение под всем пятном здания. Так как в пролётах, между уплотнёнными зонами, может устанавливаться оборудование большой массы, и если не устранены просадочные свойства грунта основания, могут появиться значительные деформации в результате осадки.

Расстояние от оси 1 и до крайнего ряда грунтовых свай в ряду равно (21,65—18,0)/2=1,825м1,8м.

Расстояние от крайних осей А и Е до крайних грунтовых свай в ряду (330—30)/2=0м.

Эффект глубинного уплотнения обеспечивается при засыпке в скважину рассчитанного по массе количества увлажненного грунта, который уплотнятся до достижения проектного значения плотности грунта. Определим необходимую массу грунта на 1м.п. грунтовой сваи:

т (2.13)

Для одной грунтовой сваи: длинной L_св=9,07м,

G`=G* L_св=0,59*9,07=5,39 т (2.14)

Для уплотнения основания дома: G_общ =G`*n_св= 5,39*910 = 4904,9 т. (2.15)