3.2 Определение несущей способности одиночной сваи.

Несущая способность сваи по сопротивлению грунта.

=1∙(10366∙1∙0,3²+1,2∙(25,45∙2,0+28,9825 ∙2,0+30,3644∙1,35+27,6075∙1,05))=1210,38кн

Расчётная нагрузка, допускаемая на сваю по сопротивлению грунта основания:

=1210,38/1,4=864,56кН

Несущая способность по материалу сваи:

F_dm = 1(1185000.09 + 12500000.0001134 ) = 878,04 кН кН

Коэффициент использования прочности материала сваи и грунта основания

Требуемое количество свай:

– расчётная нагрузка, передаваемая на обрез ростверка опорой.

шт.

Принимаю 18 штук. 3 ряда по 6 штук

G_рост=7,6∙3,6∙3,5∙25=2377,57кН

G_гр=(7,6∙3,6-6,63∙3,13)∙0,5∙8,66=27,79кН

G_св=18· 25·0,3∙0,3(7-0,6) =259,2кН

3.3 Определение расчётных нагрузок

Расчётные нагрузки, действующие в уровне подошвы ростверка:

- вертикальная составляющая:

кН;

- определяющий момент внешних сил, действующих вдоль моста:

кНм;

- момент поперёк моста:

кНм;

Расчётная нагрузка, передаваемая на крайние сваи:

- при действии нагрузки вдоль моста (относительно оси Х):

кН;

кН;т.к. условие не выполняется примем количество свай n=24 шт. G_св=345,6; ; ;

;

кН;

при действии нагрузки поперёк моста:

кН;

кН;

В обоих случаях условия выполняются.

Проверяем несущую способность и деформативность основания свайного фундамента как условного массивного.

Для этого определяем размеры и давление от веса условного фундамента при расчёте по первой группе предельных состояний.

φ_mt=∑φ_i∙h_i/d=(16,817∙5,35+16,581∙1,05)/9,5=11,30

ά= φ_mt/4=11,30/4=2,83

а=3,30+2∙6,4∙tg2,83=3,93 м

b=7,3+2∙6,4∙tg2,83=7,93 м

A_с=ab=31,16м²

V_гр= A_c∙d-V_св-V_роств

V_гр=31,16∙9,5-0,3∙0,3∙6,4∙24-3,8∙7,8∙3,5=178,456м³

Средневзвешенное значение удельного веса грунта в пределах условного фундамента, принимаем с учетом взвешивающего действия воды:

γ_mt=(10,704∙5,85+9,302∙1,05)/(5,85+1,05)=10,49кН/м³

G_гр= γ_mt ∙V_гр кН

G_гр=10,49∙178,456=2473,122кН

G_рост+G_св=2726,93+345,6=3072,53кН

Нормальная составляющая усилия условного фундамента на основание с учетом: веса грунтового массива, с заключенного в нем ростверком и свай.

H1у= кН;

M_с=0,7∙1,2∙520∙9,1+1,5∙0,5∙ (100∙9,1+80∙6,8)= 5065,38кН∙м

Коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фундамента определяется по формуле:

C_b=Kd=3541,30∙9,5=33642,32кН/м³

Находим среднее и максимальное давление на грунт основания условного фундамента:

P=N_c/A_c=16241,87/31,16=521,24кПа

P_max=N_c/A_c+6∙a∙ (3M_c+2H₁d)/(b∙ (K/C_b∙d⁴+3a³))=459,75+6∙3,93∙ (3∙5065,38+

+2∙1252,35∙9,5)/(7,93(3541,30∙9,5⁴+3∙60,698))=459,75кПа

R₀ принимаем по таблице 1 приложения 24:

R0=156кПа

R=1,7(R₀(1+K₁(b-2))+K₂Y(d-2))=1,7∙ (156(1+0,04(7,93-2))+2∙20,8(9,5-2))=858,51кПа

Проверяем выполнение условий

P=459,75кПа<R/γ_n=858,51/1,4=613,22кПа

P_max=459,75кПа< γ_c R/γ_n=1,2∙858,51/1,4=735,87кПа

Условная прочность фундамента обеспечена с большим запасом.

3.4 Расчет осадки свайного фундамента

Для этого определяем размеры и давление от веса условного фундамента при расчёте по второй группе предельных состояний.

φ_mt=∑φ_IIi∙h_i/d=(17,620∙5,35+17,248∙1,05)/9,5=11,829

ά= φ_mt/4=11,829/4=2,9573

а=3,3+2∙6,4∙tg2,957=3,96 м

b=7,3+2∙6,4∙tg2,957=7,96 м

A_с=ab=31,52м²

V_гр= A_c∙d-V_св-V_роств

V_гр=31,52∙9,5-0,3∙0,3∙6,4∙24-3,6∙7,6∙3,5=189,87м³

γ_mt=(10,704∙5,85+9,302∙1,05)/(5,85+1,05)=10,49кН/м³

G_гр= γ_mt ∙V_гр кН

G_гр=10,49∙189,87=1991,736

G_рост+G_св=2758,14+345,6=3103,74кН

Нормальная и горизонтальная составляющие, опрокидывающий момент, действующие на условный фундамент, определяется при коэффициенте надежности равном 1

H₂=1015,5кН;

M_с2=0,7∙1∙520∙9,1+1∙0,5∙ (100∙9,1+80∙6,8)=4039,4кН∙м

Расчётное сопротивление основания условного фундамента из полутвердой глины для расчета по второй группе предельных состояний:

R=1,2∙1,1∙ (0,40∙1∙4,28 ∙18,8+2,58∙9,5∙10,7+5,19∙58)/1=786,01кПа

Условия выполняются:

P=N_c/A_c=13936,976/31,52=442,2 кПа<R;

P_max=N_c/A_c+M_c/W_cx=422,2+4039,4∙6/(3,96 ²∙7,96)=616,36кПа<1,2R,

P_min=N_c/A_c-M_c/W_cx=422,2-4039,4∙6/(3,96 ²∙7,96)=228,04кПа>0.

Имеется значительный запас, суглинок служит надежным основанием, поэтому расчет осадок условного фундамента допускается не выполнять.