4 Расчёт свайного фундамента

4.1 Определение глубины заложения ростверка и длины свай

Глубина заложения ростверка проектируется таким образом, чтобы обрез свайного фундамента располагался на отметке верха фундаментной плиты в фундаменте мелкого заложения. В соответствии с рисунком 1 эта отметка составляет 59,5м. Высота ростверка назначается конструктивно и принимается равной 0,5м. Тогда отметка подошвы ростверка составит 59,0м. Для того, чтобы посчитать глубину заложения нужно от отметки уровня земли отнять отметку низа подошвы ростверка:

d=62,5-59,0 =3,5м.

Для фундаментов промышленных и гражданских зданий минимальная длина сваи принимается 3 м. В общем случае длина сваи назначается таким образом, чтобы были прорезаны слабые слои грунта. Нижние концы свай следует заглублять в малосжимаемые крупнообломочные, гравелистые, крупные, средней крупности грунты, а также в глинистые грунты с показателем текучести I_L≤0,1 не менее чем на 0,5м, в прочие виды нескальных грунтов – на 1м. При определении заглубления нижнего конца сваи важно, чтобы под ним оставался достаточно мощный слой грунта. Ориентировочно можно считать, что под подошвой сваи должен быть слой прочного грунта толщиной не менее (3…5)d – стороны квадратной сваи.

Рисунок 3 – Определение глубины заложения ростверка и длины свай

Полная длина сваи (рисунок 3) определяется по формуле:

l_св=l₀+Σl_гр+l_н.с. (24)

где l₀=0,1м – глубина заделки сваи в ростверк,

Σl_гр – мощность прорезаемых слабых грунтов, расположенных выше несущего слоя,

l_н.с. – заглубление в несущий слой.

l_св=0,1+8,9=9м

Согласно ГОСТам принимаем сваю С 9-30.

4.2 Определение несущей способности свай

Несущую способность висячей забивной сваи определяется по формуле (16) как сумма расчётных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом сваи и на её боковой поверхности:

F_d=γ_св∙(γ_cR∙R∙A+ΣU_i∙γ_cf∙h_i∙R_fi) (25)

где γ_св -коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый=1

R-расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа.

А - площадь опирания на грунт сваи, м.

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м.

f_i – расчётное сопротивление итого слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа.

h_i – толщина итого слоя грунта соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, γ_cR, γ_cf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётные сопротивления грунта и принимаемые по [2], (расчетную схему смотри приложение А) .

Рисунок 4 – К определению несущей способности сваи

1. суглинок мягкопластичный с I_L=0,72: при z₁=4,5м R_f1=13,4кПа h₁=2м,

2. суглинок мягкопластичный с I_L=0,72: при z₂=6,5м R_f2=15,7кПа h₂=2м,

3. суглинок мягкопластичный с I_L=0,72: при z₃=8,5м R_f3=16,7кПа h₃=2м,

4. суглинок мягкопластичный с I_L=0,72: при z₄=10,5м R_f4=17,825кПа h₄=2м,

5. суглинок мягкопластичный с I_L=0,72: при z₅=11,95м R_f5=18,19кПа h₅=0,9м

6. суглинок мягкопластичный с I_L=0,72: при z₀=12,4м R=1199,73кПа

F_d=1∙(1∙1199,73∙0,09+1,2∙(13,4∙2+15,7∙2+16,7∙2+17,825∙2+18,19∙0,9)=279,98кН.

Расчётная нагрузка, допускаемая на одну сваю, определяется по формуле:

(26)

Р=279,98/1,4=200,23кН.