Конструирование фундаментов в виде свайных ростверков

 

Определим длину сваи:

L_min = l_{заделки}+l₀+∑h_i+h_min = 2^.0,3+1,8+8,0+0,5 = 10,9 принимаем 11м, где

l_{заделки} = 2d = 2∙0,3 = 0,6 (м);

l₀ = 1,8 м – низкий свайный ростверк;

h_min =0,5 м – минимальная величина заделки сваи в несущий слой грунта.

 

Для любого вида висячих свай несущая способность

где - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый для всех типов свай =1, кроме случаев опирания буронабивных свай и оболочек на пылевато-глинистые грунты со степенью влажности S_r > 0,85 и на лессовидные грунты, когда =0,8.

- коэффициент условий работы грунта под острием сваи, принимаемый для забивных свай во всех случаях, вибропогруженных в пылеватые пески, глинистые грунты с показателем текучести I_L<0, для буровых свай без уширения, для свай-оболочек равным 1.

- коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи, принимаемый, принимаемый для забивных свай во всех случаях =1

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м.1

- расчетное сопротивление i-го условного слоя грунта по боковой поверхности сваи кПа.

- толщина i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа.

А – площадь сечения сваи, м².

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, к Па.

 

 

Вид грунта	, м	zi, м	, кПа
Супесь пластичная IL=0,52	2,0			1,0
1,0	1,5		1,0
Торф	1,5	3,75	-	-	-
Песок крупный, средней плотности, водонасыщенный	2,0	5,5		1,0	114,0
1,5	6,25	58,5	1,0	87,75
Суглинок полутвердый IL=0,19	0,6	8,3		1,0	37,8
					∑ = 277,55

Таблица 3.1

 

z_i – расстояние от середины рассматриваемого слоя, до расчетной поверхности грунта.

 

 

Определяем несущую способность сваи по грунту

кН

После определения несущей способности сваи требуемое число свай в фундаменте назначаем по формуле

n=N×k/ =1,7×8536,6/779,2=18,6 принимаем -20

где k – коэффициент, учитывающий влияние веса фундамента и увеличение нагрузки на крайние сваи от момента.

N – максимальное вертикальное расчетное усилие по обрезу фундамента.

 

Число свай поперек моста: n_a=n/n_b=20/2=10

С=(l – 2*0,25 – 0,3)/9 = (10,3 – 2*0,25– 0,3)/9 = 1,06 м > 3*d = 0,9

Размеры плиты фундамента обусловлены как количеством объединяемых ею свай, так и размерами надфундаментной части опоры. При этом расстояние между осями соседних вертикальных свай принимаю 1,06 м и 2,2 м. Свесы плиты над крайними сваями – по 0,25 м.

 

Толщина плиты должна быть не менее величины h_p, обеспечивающей заделку голов свай, т.е. h_p= t_n+t =0,5+0,6=1,1м. Принимаем h=1,5м.

t – минимальная глубина заделки сваи в плиту, принимаемая при d<0,6 м, t=2×d=0,6м.

t_n – толщина плиты над сваей по условиям продавливания, не менее 0,5м.

t_n =F_v/(4d×R_bt)= 502,7/(4×0,3×950)=0,44м.

F_v=F_d/ =779,2/1,55=502,7кН. - Расчетная нагрузка на сваю.

R_bt – расчетное сопротивление бетона ростверка осевому растяжению.

Необходимо проверить напряжение в плите над головой сваи

= F_v/А<1,3×R_b

=502,7/0,09=5585,6<1,3×13000=16900

A - площадь поперечного сечения сваи.

 

После конструирования плиты фундамента усилия расчетного сочетания приводим к центру тяжести подошвы плиты, предварительно определив собственный вес плиты с учетом гидростатического давления:

Gpw=10,3×3×1,5×(25-10)=695,25 Кн.

No=N+Gpw=7936,9+695,25∙1,1=8632,15 kH

Mo=Fh×h+M=367,83*1,5+3724,95=4276,7 kH×м.