logo
Расчет оснований и конструирование фундаментов промышленного здания в г. Москве

3.3.5 Расчет осадки свайного фундамента

Расчет осадки отдельно стоящих фундаментов из висячих свай в соответствии со СНиП2.02.03-85 производится как для условного фундамента на естественном основании методом послойного суммирования. Причем, определяется средняя осадка фундамента от действия только вертикальной силы без учета момента.

Границы условного фундамента определяются снизу плоскостью АБ, проходящей через нижние концы сваи, с боков вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии равном:

.

Осредненное расчетное значение угла внутреннего трения слоев грунта, прорезаемых сваями, определяется по формуле:

,

где - расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных слоев грунта толщиной пройденных сваей;

- глубина погружения свай в грунт.

Расчетное значение угла внутреннего трения определяется путем деления нормативного значения на коэффициент надежности по грунту. В расчетах по деформациям этот коэффициент принимается равным единице. Поэтому расчетное значение , численно равно .

Тогда, размеры условного фундамента в плане будут равны:

м

м

Площадь условного фундамента:

3,824,52=17,27 м2.

Собственный вес условного свайного массива может быть определен по формуле:

17,2710,120=3488,54 кН

Среднее давление под подошвой условного фундамента:

кН/м2

Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента определим по формуле:

; ; ; ; кН/м3; кПа; м;

Осредненное значение удельного веса грунта выше подошвы условного фундамента:

кН/м3

Коэффициенты ; ; ;

кПа

Условие удовлетворено.

Природные напряжения от действия собственного веса грунта определяются по формуле:

,

где - удельный вес -го слоя грунта, толщиной .

В случае если грунты залегают ниже уровня подземных вод, их удельный вес должен определяться с учетом взвешивающего действия воды.

Природное напряжение в уровне подошвы условного фундамента будет равно:

= 222,04 кПа

Природные напряжения в любой точке на глубине ниже подошвы условного фундамента можно определить по формуле:

,

где - удельный вес слоя, залегающего ниже подошвы условного фундамента, с учетом взвешивающего действия воды.

Дополнительное напряжение под подошвой условного фундамента равно:

кПа

Дополнительные напряжения с глубиной затухают и их значения определяются по формуле:

Коэффициент для каждого рассматриваемого слоя, расположенного на глубине от подошвы фундамента, определяется в зависимости от параметров:

и

Для построения эпюры дополнительных напряжений вся толща ниже подошвы условного фундамента разбивается на элементарные слои. Толщиной элементарного слоя должна быть не более . При этом каждый однородный слой должен быть однородным. Примем толщину элементарных слоев 0,7 м.

Активная зона, в пределах которой учитывается сжатие грунта, определяется из условия . Результаты расчета сводим в таблицу 4.1.

Рис. 5.4 Схема к расчету осадки отдельно стоящего свайного фундамента. DL - отметка планировки; FL - отметка подошвы фундамента; WL - уровень грунтовых вод; BC - нижняя граница сжимаемой толщи.

Таблица 4.1

№

, м

, м

, кПа

, кН/м3

, кПа

, кПа

, кПа

, МПа

, м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

0

0,0

0,0

0,0

-

62,18

-

222,04

44,41

-

-

1

0,7

0,7

3,66

0,920

57,21

12,69

230,92

46,18

59,70

19380

0,0022

2

1,4

0,7

0,73

0,705

40,33

12,69

239,80

47,96

48,77

19380

0,0017

3

2,1

0,7

1,10

0,490

19,76

12,69

246,68

49,34

30,04

19380

0,0011

4

2,6

0,5

1,37

0,457

9,03

12,69

255,02

51,00

14,40

19380

0,0004

5

3,1

0,5

1,62

0,284

2,56

19,0

290,52

58,10

5,80

13840

0,0002

6

3,6

0,5

1,88

0,234

0,60

19,0

305,72

61,14

1,58

13840

0,0000

Итого

0,0056

Итого с коэффициентом

0,0045

Строим эпюры и и определяем нижнюю границу сжимаемой толщи основания.

м кПа

z =1,4 м кПа

z =2,1 м кПа

z =2,6 м кПа

z =2,6 м кПа

z =3,1 м кПа

z =3,6 м кПа

Осадка условного фундамента определяется по формуле:

,

где - среднее напряжение в - том слое грунта, кПа;

- толщина - го слоя грунта, м;

- модуль деформации - го слоя грунта, кПа;

- коэффициент принимаемый равным 0,8;

- число элементарных слоев, на которые разбита сжимаемая толща.

Полученное значение осадки см, меньше допустимой см.