Под условным свайным фундаментом

 

Для этой проверки строят условный свайный фундамент (рис. 4.4).

                  а                                                            б

Рис. 4.4. Схемы построения условного свайного фундамента при отсутствии слабых грунтов - а, при наличии слабого слоя в пределах толщи прорезываемой сваями - б: 1 – слои грунтов, b_y – ширина условного фундамента

 

Границы условного фундамента (рис. 4.4) определяются следующим образом: снизу – горизонтальной плоскостью, проходящей через нижние концы свай; с боков – вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии l _p×tg(j/4); сверху – поверхностью планировки грунта DL. На рис. 4.4 проекция такого условного фундамента представлена фигурой «1 – 2 – 3 – 4», здесь j - осредненное расчетное значение (по деформациям) значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле

                                       ,                            (4.15)                                  

где h_i, j _{II , I} – соответственно толщина и расчетное значение угла внутреннего трения отдельного i -го слоя, пройденного сваей (в пределах расчетной длины сваи l _p).        

Наклонные плоскости проводятся от подошвы ростверка. Если в пределах расчетной длины свай l _p встречаются ненормируемые («слабые») грунты, не обеспечивающие трение по боковой поверхности свай (например, пылевато-глинистые в текучем состоянии, рыхлые песчаные грунты), наклонные плоскости под углом φ/4 проводятся oт кровли того слоя, где силы трения принимают участие в обеспечении несущей способности сваи. В этом случае φ определяется лишь для нижележащих слоев грунта.

Размеры подошвы условного фундамента (ширину b _у  и длину 1_у) можно определить но формулам

                        b_y=(m_b - l)b_b+d+ 2 l _p - tg ( φ_ср / 4 ),        (4.16)

                         l_y=(m_l - l)b_l+d+ 2 l _p - tg ( φ_ср/4 ),            (4.17)

 где m_b, m_l — количество рядов сваи соответственно по ширине и длине фундамента; b_b, b_l - расстояния, между рядами свай соответствен­но по ширине и длине фундамента; l _p- длина сваи без учета ее части, заделанной в ростверк. Обычно

                                    l_p = l – d,                                  (4.18)

l – расчетная длина сваи; d - размер поперечного сечения свай.

Проверка прочности основания под условным свайным фундаментом производится по формулам (3.5) и (3.6).

Среднее давление под подошвой условного свайного производят по формуле

                     ,                 (4.19)

где N _оII– внешняя нормативная нагрузка на уровне обреза условного фундамента; N _pII - нормативная нагрузка от веса ростверка; G _грII - нормативная нагрузка от веса грунта в объеме условного фундамента; N _cвII  - нормативная нагрузка от веса свай; А_у – площадь условного фундамента.

При определении N _оII необходимо учитывать наличие подвала в зданиях. В этом случае к нагрузке N _оII прибавляется вес стакана и фундаментных стеновых блоков или монолитных стен подвала.

Вес ростверка равен

                           N _pII = (b _рост × l _рост + h _рост ) 25,            (4.20)

где b _рост, l _рост, h _рост – соответственно ширина, длина и высота ростверка; 25 – удельный вес железобетона в ростверке (кН/м³).

Вес свай в ростверке

                              N _свII = n (l _p × d ² )× 25,                       (4.21)

где n – количество свай в ростверке (шт.); l _p – длина сваи за исключением ее заделки в ростверк (м); d ² – площадь сечения сваи (м²); 25 – удельный вес железобетона в ростверке (кН/м³).

                                    N _{гр II} =(V _у- V _рост ) g_II,ср ,                        (4.22)

где V _у – объем условного свайного фундамента (м³); V _рост – объем ростверка в пределах условного свайного фундамента;g_II,ср– средний расчетный удельный вес грунта в пределах условного фундамента (кН/м³).

                            V _усл = b _у× l _у× d _у,                               (4.23)

где b _у , l _у , d _у – соответственно ширина, длина и глубина заложения условного фундамента.

                       ,                               (4.24)

где h_i – мощность слоев грунта в пределах глубины заложения условного фундамента; в пределах глубины заложения условного фундамента; g _i – расчетный удельный вес в i -м слое грунта, вычисленный с учетом взвешивающего действия воды, если в пределах d _у нет водоупора.

Определение максимального и минимального давлений производится по формулам (3.9), (3.10), (3.11), (3.12). Если в этих формулах приведены размеры фундаментов мелкого заложения, то в настоящей главе размеры относятся только к условному свайному фундаменту, то есть b = b _y, l = l _y, h _ф = d _у.

Расчетное сопротивление грунта R вычисляется под условным фундаментом по формуле (3.3), где подставляются следующие величины: b _y вместо b и d _у вместо d ₁.

Все коэффициенты (γ _{c 1}, γ _{c 2}, M _g, M_q, M_{c ,} с _II) принимаются для того слоя, на который опирается условный свайный фундамент. Если в пределах высоты условного фундамента нет водоупора, то удельные веса грунтов в каждом слое рассчитываются с учетом взвешивающего действия воды.

При невыполнении условий (3.5) и (3.6) необходимо увеличить расстояние между сваями до 6 d или увеличить длину сваи для забивки в более прочный грунт.