Определение осадки свайного фундамента как условно массивного

Условие расчета:

S ≤ S_u,

S, м – совместная осадка сооружения и свайного фундамента;

S_u, м –предельное значение совместной деформации основания свайного фундамента и сооружения.

Определяем средний угол внутреннего трения:

=

, град – расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h_i;

h_i,м – глубина погружения свай в грунт;

= (6.8∙23+2∙22)/(6.8+2)=22.8 град.

=5.7 град.

Определяем размеры подошвы условного фундамента:

b_y=b-2c₀+2htg();

a_y= 1п.м

h, м – глубина погружения свай в грунт;

b_y=1.09-2∙0.1+2∙8.8∙0.1=2.65 м;

A_y= b_y∙a_y=2,65∙1=2.65 м² – площадь условного фундамента.

Определяем среднее давление по подошве условного массивного фундамента по формуле:

P_ср=∑N^н/A_y,

∑N^н=f_v+ + + , кН – сумма вертикальных нормативных нагрузок на

уровне подошвы условного фундамента с учетом веса условного фундамента

(включая вес грунта и свай).

∑N^н=520+86,94+0.35∙0.35∙9∙2∙24+(1∙0.88∙0.2∙20.6+1∙9.8∙0.88∙10.58+1∙2∙0.88∙10.08)=659,86+112,61=772.47 кН.

P_ср=772,47/2.65=291,5 кПа.

P_ср<R,

R,кПа – расчетное сопротивление грунта основания под подошвой условного массивного фундамента.

R= [ ]

k=1,0;

=1,2; =1.1 (т.к L/H=1,2) – коэффициенты работы;

=0.61; =3.44; =6.04 – коэффициенты зависящие от угла внутреннего трения грунта;

= 1,0;

=10.08 кН/м³ – осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающих ниже подошвы фундамента;

= =10.66 кН/м³ – осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающих выше подошвы фундамента;

=40 кПа – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента;

b_y = 2,65; d_y=10 м – соответственно ширина и глубина заложения условного массивного фундамента;

=2 м – глубина подвола;

R= [ ]=893,13 кПа.

P_ср=291,5 кПа < R=893,13 кПа. Проверка выполнена.

S_u =8 см –определяется по СНиП 2.02.01-83^* «Основания зданий и сооружений»;

Толщина расчетных слоев (h_i =1,00 м) принимается не более 0.4 b_у;

Построение эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта σ_zq:

Т.к водонепроницаемого слоя нет, то σ_zq определяется по формуле:

σ_zq=∑γ_i∙h_i +∑γ_sbi∙h_i;

γ_sbi, кН/м³– удельный вес грунта в i- м слое с учетом гидростатического взвешивания;

h_i, м – толщина i- го слоя грунта;

Построение эпюры дополнительных вертикальных напряжений σ_zp:

σ_zp=α∙P₀;

α – коэффициент принимаемый в зависимости от формы подошвы условного фундамента, соотношения сторон(L/b) и относительной глубины ξ =2∙Z/b_у;

Z, м – расчетное расстояние от подошвы условного фундамента до границы расчетного слоя;

P₀=P_ср- σ_zq0 =291,5 – 127,99=163,51 кПа – дополнительное вертикальное давление на основание;

σ_zq0=127,99 кПа – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы условного фундамента;

σ_zp =0.2 ∙σ_zq

Определяем осадки отдельных расчетных слоев в пределах сжимаемой толщи по формуле:

S_i=β ,

β =0.8 – безразмерный коэффициент;

,кПа – среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i- м слое грунта, равное полу сумме напряжений на верхней Z_i-1 и нижнем Z_i границах слоя по вертикальной оси, проходящей через центр подошвы условногофундамента;

– модуль деформаций i- го слоя;

S= .

Все расчеты представлены в таблице на стр. 17:

Схема для расчета осадки свайного фундамента.

5 11997 5130 11966 4664 19575 4431 19575 4372 11935 4198 11935 3731 19575 3498 19575 3440 12027 3265 12027 2798 19575 2565 19575 2507 12242 2332 13684 2128 13653 1982 11782 1866 19575 1632 19575 1574 11782 1399 11782 933 19575 816 19575 641 11751 466 11720 204 11475 0 11352 0">

Таблица расчета осадки свайного фундамента.

Номер расчетного слоя	Глубина от подошвы условного фундамента до расчетного слоя z, м	Толщина слоя hl, м (см)	Удельный вес грунта γl, кН/м3	Напряжение от собс-го веса грунта σzg, кПа	0,2 σzg	ζ = 2Z/B	Коэффициент α	Дополнительное напряжение σzр, кПа	Среднее доп-ое напряжение σzрi, кПа	Модуль деформации Ei кПа	Осадка слоя Si, м
	−	0,20	20,6	4,12	0,82	−	−	−	−	−	−
	−	0,80	10,582	12,59	2,52	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	23,17	4,63	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	33,75	6,75	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	44,33	8,87	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	54,91	10,98	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	65,50	13,10	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	76,08	15,22	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	86,66	17,33	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	97,24	19,45	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,582	107,82	21,56	−	−	−	−	−	−
	−	1,00	10,082	117,91	23,58	−	−	−	−	−	−
	0,00	1,00	10,082	127,99	25,60	0,00	1,000	163,51	−		−
	1,00	1,00	10,082	138,07	27,61	0,75	0,752	122,96	143,23		0,006031
	2,00	1,00	10,082	148,15	29,63	1,51	0,484	79,14	101,05		0,004255
	3,00	1,00	10,082	158,23	31,65	2,26	0,285	46,60	62,87		0,002647
	4,00	1,00	10,082	168,32	33,66	3,02	0,178	29,10	37,85		0,001594
	5,00	1,00	10,082	178,40	35,68	3,77	0,121	19,78	24,44		0,001029
	6,00	1,00	10,082	188,48	37,70	4,53	0,087	14,23	17,01		0,000716
	7,00	1,00	10,082	198,56	39,71	5,28	0,065	10,63	12,43		0,000523
	8,00	1,00	10,082	208,64	41,73	6,04	0,051	8,34	9,48		0,000399
	9,00	1,00	10,082	218,73	43,75	6,79	0,04	6,54	7,44		0,000313
	10,00	1,00	10,082	228,81	45,76	7,55	0,029	4,74	5,64		0,000238
										∑	0,014527

∑S=0,0145 м = 1.45 см ≤ S_u =8 см. Проверка выполнена.