Расчёт горизонтальных смещений сваи и верха опоры

Низкий ростверк прорезает слой слабого грунта, сваи погружены в относительно плотные и прочные грунты на глубину более 10d (здесь d-сторона сечения сваи), зоны предельного равновесия в верхней части грунта, окружающего сваю, не образует. В связи с этим выполняется одностадийный расчет сваи.

Поперечная сила и изгибающий момент, действующие на голову сваи в уровне подошвы ростверка:

кН;

кН;

кНм;

Коэффициент деформации:

где: Е – модуль упругости бетона;

- момент инерции поперечного сечения сваи;

м – условная ширина сваи;

К = 9100 кН/м⁴ – коэффициент пропорциональности, для грунта, расположенного на глубине от подошвы ростверка до м, т.е. аллювиальный суппесь, принимаем по табл.1 прил.1;

- коэффициент условия работы,т.к. у нас одно стадийный расчет свай.

Приведенная длина сваи:

м

Горизонтальное перемещение и угол поворота сечения сваи от единичных горизонтальных сил и момента, приложенных в уровне поверхности грунта:

м/кН;

м/кН;

м/кН;

В связи с тем, что сопряжение головы сваи с ростверком жесткое , поворот головы сваи невозможен, т.е. ψ₀=0, и на голову сваи со стороны заделки передаётся момент:

кНм;

l₀ - длина участка сваи, м, равная расстоянию от подошвы ростверка до поверхности грунта;

Горизонтальное перемещение головы сваи:

Горизонтальное смещение верха опоры:

м;

см.

Условие расчёта по деформациям выполняется, горизонтальное перемещение головы сваи и верха опоры не превысит предельно допустимой величины.

4. Выбор механизма для погружения сваи и определения проектного отказа

Свая погружается в пластичные супеси, остриё – в твердые непросадочные элювиальные суглинки. В первом приближении принимаем, что масса ударной части дизель – молота должна составить 1,25 массы сваи, т.е. т. Определяем необходимую минимальную энергию удара:

кДж.

Принимаем трубчатый дизель – молот С-954.

Проверка пригодности принятого молота:

где: кН - полный вес молота;

кДж - расчётная энергия удара;

мм - фактическая высота падения ударной части молота;

- коэффициент применимости молота.

Т.к. условие проверки выполнено, то данный дизель-молот подходит для погружения этого типа свай на проектную глубину.

4.1. Технико-экономическое сравнение варианта фундамента

Таблица №4

№	Наименование работ	эскиз	ед.изм	формула подсчёта	кол-во
1	Погружение стального инвентарного шпунта		т	(5,91+13,64)∙2∙9,5∙ 0,058/0,4	53,86
2	Разработка грунта в котловане под фундамент		м^3	5,91∙13,64∙3,6	290,20
			м^3	13,64∙5,91∙(3,6+1,2)	386,94
3	Водоотлив
			м^3		171,46
4	Устройство фундамента
5	Гидроизоляция боковых поверхностей фундамента		м^2	(3,51+11,22)∙2∙1+(4,71+12,44)∙2∙1	63,76
			м^3	290,2-171,146	119,05
6	Обратная засыпка пазух
1	Погружение стального инвентарного шпунта		м	(5,91+13,64)∙2∙7,9∙ 0,058/0,4	44,79
2	Разработка грунта в котловине под ростверк		м^3	5,91∙13,64∙2,5	201,53
3	Водоотлив		м^3	5,91∙13,64∙(2,5+1,2)	298,27
4	Погружение сваи на глубину до 10 м		шт.	15	15
			м^3	4,71∙11,22∙2,2	116,26
5	Устройство ростверка
			м^2	(11,22+4,71)∙2∙2,2	70,09
6	Гидроизоляция боковых поверхностей ростверка
			м^3	201,53-116,26	85,27
7	Обратная засыпка пазух

Сметная себестоимость и трудозатраты.

Вариант №1.

Обоснование расценки	Вид работ	Единицы измерения	Количество	Стоимость, руб				Затраты труда, чел- дн
				Прямые затраты на ед.	Материалов на ед.	Всего		на ед.	всего
						СвКm	Сa
7-14	Устройство и разработка шпунтового ограждения котлована	т	53,86	74-00	86-00	3985,64	4631,96	1,88	101,2
1-740	Водоотлив из котлована при притоке более 60м^3/ч.	м^3	290,20	1-50	-	435,3	-	0,08	23,22
калькуляция	Разработка грунта в котловане механизированным способом при глубине котлована более 1,8м	м^3	386,94	2-70	-	1044,74	-	0,28	108,3
13-63	Устройство фундамента опоры моста	м^3	171,46	17-22	22-64	2298	3882	1,38	236,6
калькуляция	Гидроизоляция фундамента обмазкой битумом за два раза	м^2	63,76	0-58	-	36,98	-	0,03	1,91
1-654	Обратная засыпка пазух	м^3	85,27	0-77	-	65,66	-	0,15	12,79
Итого						7866,28	8513,8	63,76	484
Прочие работы и трудозатраты (5% основных).						393	425,69	119,05	24
Итого: стоимость и трудозатраты на основные работы варианта №1						8259,59	8939,49		508
Накладные расходы (15,5% от суммы основных затрат)						1280
Сметная себестоимость С=((8259+1280) ∙1,05+1,02∙8939,5)∙1,06 = 20282

Вариант №2

Обоснование расценки	Вид работ	Единицы измерения	Количество	Стоимость, руб				Затраты труда, чел- дн
				Прямые затраты на ед.	Материалов на ед.	Всего		на ед.	всего
						СвКm	Сa
7-14	Устройство и разработка шпунтового ограждения котлована	т	44,79	74,00	86-00	3314,46	3851,94	1,88	84,2
1-740	Водоотлив из котлована при притоке более 60м^3/ч.	м^3	201,53	1-50	-	302,3	-	0,080	16,12
калькуляция	Разработка грунта в котловане механизированным способом при глубине котлована более 1,8м	м^3	298,27	2-70	-	805,329	-	0,28	83,52
7-85	Погружение сваи до 12 м	м	15	24-25	58-33	363,75	874,95	0,723	10,85
калькуляция	Устройство ростверка	м^3	116,26	17-22	22-64	2002	2632,1	1,382	160,67
калькуляция	Гидроизоляция фундамента обмазкой битумом за два раза	м^2	70,09	0-58	-	40,65	-	0,03	2,1
1-654	Обратная засыпка пазух	м^3	85,27	0-77	-	65,66	-	0,15	12,79
Итого						6894,15	7359		370,25
Прочие работы и трудозатраты (5% основных).						344,7	367,9	85,27	18,5
Итого: стоимость и трудозатраты на основные работы варианта №2						7238,6	7727		388,76
Накладные расходы (15,5% от суммы основных затрат)						1122
Сметная себестоимость С=((7238,6+1122) ∙1,05+1,02∙7727) ∙1,06 = 17659,78

Технико – экономические показатели сравниваемых вариантов

№ пп	Вариант	Сметная себестоимость		Трудоёмкость		Объём земляных работ		Объём и бетона железобетона
		рубли	%	чел-дни	%	м^3	%	м^3	%
1	№1	20282	115	508	131,59	290	143,56	171,5	245
2	№2	17660	100	389	100	202	100	70	100

По технико-экономическим показателям второй вариант – свайный фундамент более предпочтительней, т.к. уменьшается стоимость и трудоёмкость строительства.