Расчет свайного фундамента

Исходя из 3-ех условий, принимаем наибольшую глубину заложения фундамента d = 2, 2 м, учитывая высоту ростверка. В качестве несущего слоя выбираем слой – суглинок полутвердый. Принимаем сваи марки С7-30 длиной 7, 0 метров и размером сечения 300 х 300 мм. Глубину заделки свай в ростверке принимаем 0, 4 м (шарнирное сопряжение свай с ростверком).

2.2.1. Определение несущей способности сваи

Несущая способность свай трения зависит от двух слагаемых, представляющих собой сопротивление грунта под нижним концом и боковой поверхности сваи, и определяется из выражения:

, где

n – количество слоёв с одинаковыми силами трения по длине сваи;

γ _с – коэффициент условий работы, γ _с = 1;

γ _сr и γ _сf - коэффициенты условий работы под подошвой сваи и по боковой поверхности, зависят от условий изготовления или погружения сваи; при погружении сваи в грунт дизельными молотами γ _сr =1 и γ _сf = 1;

А – площадь сечения сваи;

R – расчётное сопротивление под подошвой сваи, зависит от длины сваи и грунта. Под острием сваи находится песок, глубина погружения низа сваи Н = 9, 4 м => R = 3700 кПа.

U – периметр сечения сваи; f_i - расчётное сопротивление по боковой поверхности сваи.

Расчетную нагрузку на сваю определяем по формуле:

, где

γ _к – коэффициент запаса; для расчёта принимается равным 1, 4.

Далее определяем требуемое число свай:

, где

N_0I – расчетная нагрузка на фундамент;

a – шаг свай; a = 3∙ 0, 3=1, 2 м;

d – глубина заложения подошвы ростверка;

γ _m – расчетное значение осредненного удельного веса материала ростверка и грунта.

Уточняем нагрузки на основание:

Вес ростверка кН;

Проверяем условия:

, где

Определим осредненный угол внутреннего трения грунтов, прорезываемых сваей:

Ширина условного фундамента:

Длина подошвы условного фундамента:

h = 7, 0+0, 5+0, 4 = 7, 9м

Определяем собственный вес свай:

Определяем собственный вес ростверка:

Определяем собственный вес грунта:

где

V_у – объём грунта, приходящегося на условный фундамент (прямоугольник ABCD), определяется по формуле:

γ ’_II – усредненное значение удельного веса грунта, располагающегося выше подошвы условного фундамента;

Давление под подошвой условного фундамента:

где

Определяем расчётное сопротивление грунта по формуле:

Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован верно.

2.2.2. Определение осадки свайного фундамента

Осадку рассчитываем на действие условного фундамента на глубине, соответствующей низу свай. Осадку фундамента определяем методом послойного суммирования.

Среднее давление под подошвой фундамент а p = 320, 96 кПа.

Природное давление в грунте на глубине заложения фундамента .

Дополнительное давление под подошвой фундамента:

.

Разбиваем толщу грунта ниже подошвы условного фундамента на элементарные слои высотой h = 0, 2 b = 0, 2× 2, 6 = 0, 52 м.

Таблица 3.3 Определение осадки свайного фундамента

s_{max u} = 4 см > s = 2, 2 см.

Таблица 3.4 Определение условной стоимости фундамента