Проектування пальових фундаментів

Палеві фундаменти проектують за другою групою граничних станів. Так, як при незначних деформаціях основи може втратитись несуча здатність палі, то основний розрахунок – це розрахунок за першою групою граничних станів.

В даному курсовому проекті необхідно запроектувати пальовий фундамент під стіни п’ятиповерхового житлового будинку.

Інженерно-геологічні умови такі:

ІГЕ-1 – рослинний шар товщиною 0,3м;

ІГЕ-2 - пісок дрібний, пухкий, малого ступеню водонасичення, товщина шару 3,8м;

ІГЕ-3 – супісок пластичний з I_l=0.636, товщина шару 2,1м;

ІГЕ-4 – пісок пилуватий, середньої щільності, насичений водою, товщина шару 2,9м;

ІГЕ-5 – суглинок тугопластичний з I_l=0.254, товщина шару 5,6м.

Розрахункова глибина промерзання грунту d_f=0,8м.

Пальові фундаменти проектуємо в наступній послідовності:

§ Вибираємо вид палі за матеріалом, за способом виготовлення та способом занурення.

Приймаємо забивну. Залізобетонну призматичну палю квадратного перерізу.

§ Вибираємо спосіб забивки палі в грунт.

Приймаємо рішення занурювати палі дизель-молотом.

§ Виходячи з конструктивних особливостей будівлі, а також глибини промерзання грунту, визначаємо висоту ростверка і глибину закладання ростверка.

0,000

DL=-1,0

d=2 м d_в=1,5

-2,5

-3,0

d₁=0,5 м

В нашому випадку h_p=2,0м, глибина промерзання грунту d_f=0,8м, відповідно глибина закладання ростверка d_р=2,0м.

§ Приймаємо вид защемлення паль у ростверку.

Приймаємо жорстке защемлення паль у ростверку.

§ Виходячи з інженерно-геологічних умов будівельного майданчику, величини навантажень, приймаємо глибину занурення нижнього кінця палі та розміри поперечного перерізу палі.

Приймаємо рішення занурити палю в ІГЕ-5, при цьому паля матиме мінімальну довжину 10м. Для такої довжини оптимальний переріз 30×30.

§ Визначаємо несучу здатність палі за умовами роботи її в грунті. Для забивної висячої палі несучу здатність визначаємо за формулою (8) СНиП 2.02.03-85:

,

γ_с - коефіцієнт умов роботи,

γ_CR – коефіцієнт умов роботи під нижнім кінцем палі, визначається з табл.3 СНиП 2.02.03-85. При зануренні дизель-молотом γ_CR=1.

А – площа поперечного перерізу палі. Для палі 30×30 А=0,3×0,3=0,09м².

R – розрахунковий опір грунту під нижнім кінцем палі, визначається в залежності від глибини занурення нижнього кінця палі з поверхнею грунту і характеристик грунту, в який занурений нижній кінець палі.

При глибині занурення H=14м і при I_l=0.254, R=4626.8 кПа (див. табл. 7 СНиП 2.02.03-85).

u – периметр поперечного перерізу палі. Для палі квадратного поперечного перерізу 30×30 u=4×0,3=1,2м.

Σγ_cf,if_ih_i – розрахунковий опір грунту по бічній поверхні палі по всій її довжини, визначається у табличній формі (табл.1.12).

Пояснення до таблиці 1.12:

ü Ділимо ґрунтову товщу по довжині палі на розрахункові шари, товщиною h_i≤2м, при цьому розрахунковий шар не повинен знаходитись в двох ІГЕ.

ü Визначаємо відстань від поверхні грунту до середини розрахункового шару.

ü З табл.2 СНиП 2.02.03-85 визначаємо розрахункові опори на бічній поверхні палі залежно від l_i та характеристик грунту, в якому знаходиться розрахунковий шар.

Примітки: якщо піски пухкі, то f_i=0.

ü З табл.3 СНиП 2.02.03-85 визначаємо коефіцієнт γ_cf,i. У нашому випадку, при забивці дизель-молотом γ_cf,i=1,0.

ü Визначаємо добутки γ_cf,if_ih_i та їх суму.

§ Маючи всі складові, вираховуємо несучу здатність палі:

§ Визначаємо допустиме навантаження на палю за умовами її роботи в грунті за формулою 2 СНиП 2.02.03-85:

,

де γ_k – коефіцієнт надійності, вибирається залежно від методу визначення несучої здатності палі.

При розрахунковому методі за формулою γ_k=1,4.

§ Визначаємо допустиме навантаження на палю за матеріалом. За матеріалом паля може витримати 1000кН.

§ Порівнявши допустиме навантаження за матеріалом з допустимим навантаженням по грунту, приймаємо менше з них, тобто р=434кН.

§ Визначаємо максимальну відстань між палями для фундаменту даної стіни за виразом:

;

.

Для стіни по осі А_с: .

Для стіни по осі Б_с:

Для стіни по осі 1_с:

§ Починаємо розстановку паль для даної стіни з відстанню l не більшою l_max, з місць перетину стін. Палі розставляємо по осі симетрії ростверка. Якщо l_max<3d, то необхідно або збільшити несучу здатність палі за рахунок збільшення її розмірів, або розставляти палі в 2 і більше рядів. Мінімальна ширина ростверка при розбивці паль в один ряд b_p=d+20см. Якщо відстань між палями l_max>6d, то, виходячи з умов нормальної роботи ростверку, приймаємо l_max≤6d.

§ Вибираємо дизель-молот для занурення паль.

Виходячи з прийнятого в проекті розрахункового навантаження, що допускається на палю, визначається мінімальна енергія удару Э за формулою:

,

де а – коефіцієнт, який рівний 25Дж/кН; F_υ - розрахункове навантаження, що допускається на палю і приймається в проекті, кН.

.

Приймаємо трубчатий дизель-молот з водяним охолодженням марки С-996 з енергією удару 27.0кДж.

Виконуємо перевірку за умовою:

,

де Э_р – розрахункова енергія удару, для трубчатих дизель-молотів приймається: , де G^’_h – вага ударної частини молота, кН; h_m – фактична висота падіння ударної частини молота, h_m=2,8м;

.

Необхідну марку віброзанурювача в залежності від ґрунтових умов і глибини занурення підбираємо по відношенню К₀/G_b (де К₀ – статичний момент маси дебалансів; G_b – сумарна маса палі і віброзанурювача, кг). У даному випадку співвідношення К₀/G_b повинно бути не меншим 1,1.

Рекомендовані марки віброзанурювачів – ВП-1, ВП-ЗМ. Приймаємо віброзанурювач марки ВП-1, відношення К₀/G_b=93/72=1,29.

Умова виконується.

Остаточно приймаємо трубчатий дизель-молот з водяним охолодженням марки С-996.

Зміст

Розділ І

1.1.Оцінка інженерно-геологічних умов будівельного майданчика..................

1.2.Висновки про інженерно-геологічні умови будівельного

майданчика...............................................................................................................

1.3. Рекомендації.....................................................................................................

Розділ ІІ

2.Навантаження на фундаменти.............................................................................

Розділ ІІІ.

3.Проектування фундаментів мілкого закладення...............................................

3.1. Глибина закладення фундамента....................................................................

3.2.Розміри підошви фундаментів........................................................................

3.3. Розрахунок основ і фундаментів за деформаціями (визначення сумісного осідання основи і фундамента).......................................................................

Розділ IV

4.Проектування пальових фундаментів................................................................