Расчет осадки свайного фундамента

Расчет осадки отдельно стоящих фундаментов из висячих свай в соответствии с СНиП, производится как для условного фундамента на естественном основании методом послойного суммирования.

Причем, определяется средняя осадка фундамента от действия только вертикальной силы без учета момента.

Границы условного фундамента определяются снизу плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай, с боков вертикальными плоскостями АБ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии равном

.

Осредненное расчетное значение угла внутреннего трения слоев грунта, прорезаемых сваями, определяются по формуле:

, где

- расчетное значение углов внутреннего трения для отдельных слоев грунта толщиной h_i, пройденных свай;

h – глубина погружения свай в грунт.

Расчетное значение угла внутреннего трения определяется путем деления нормативного значения на коэффициент надежности по грунту.

В расчетах по деформациям этот коэффициент принимается равным 1, поэтому расчетное значение φ_II численно равно φ_n.

, тогда размеры условного

фундамента в плане будут равны:

Площадь условного фундамента м².

Собственный вес условного свайногрунтового массива может быть определен по формуле:

кН.

Среднее давление под подошвой условного фундамента:

кН/м².

Расчетное сопротивление грунта под подошвой условного фундамента определяем по формуле:

,

где удельный вес грунта выше подошвы условного фундамента считается по формуле:

gǁ=3,2*19,2+6,2*19,3+1,8*2,01/3,2+6,2+1,8=16,49кН/м²,

Условие кН/м² выполнено.

Природные напряжения от действия собственного веса грунта определяется по формуле:

, где

- удельный вес i-го слоя грунта толщиной h_i.

В случае, если грунты залегают ниже уровня подземных вод, их удельный вес должен определятся с учетом взвешивающего действия волы. Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды определяется по формуле:

,

g_1sb = 27-10/1+0.84=9,24,

g_2sb = 26,9-10/1+0,68=10,1,

Третий слой является водоупором, дальше грунт не взвешивается.

Природные напряжения в уровне подошвы условного фундамента:

σ_zdyq = 1,76*19,2+(3,2-1,76)*9,24+10,1*6,2+20,1*1,8=145,9кПа.

Так как под подошвой условного фундамента залегает суглинок, то

, где

- удельный вес суглинка, залегающий ниже подошвы условного фундамента, с учетом взвешивающего действия воды;

z – глубина слоя грунта ниже условного фундамента.

Дополнительные напряжения под подошвой условного фундамента:

кПа.

Дополнительные напряжения с глубиной затухают и их значение определяются по формуле ,

Коэффициент α для каждого рассматриваемого случая, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по таблице, в зависимости от параметров:

и .

Для построения эпюры дополнительных давлений вся толща ниже подошвы условного фундамента разбивается на элементарные слои. Толщина элементарного слоя должна быть не более 0,2b_y. При этом, каждый элементарный слой должен быть однородным. Среднее дополнительное напряжение для каждого элементарного слоя определяют как среднеарифметическое значение между дополнительными напряжениями на верхней и нижней границах элементарного слоя.

Активную зону, в пределах которой учитывается сжатие грунта, определим из условия Глубина, на которой выполняется данное условие, и будет нижней границей сжимаемой толщи (ВС). Расчет выполним в табличной форме.

Осадка основания условного фундамента определим по формуле:

где - среднее напряжение в i – ом слое грунта, кПа;

hi – толщина i – го слоя грунта, м;

Еi – модуль деформации i – го слоя грунта, кПа;

β – коэффициент, принимаемый β = 0,8;

n – число элементарных слоев, на которое разбита сжимаемая толща.

S = 0,8 [ ] = 3,83 см;

Максимальная осадка для производственного здания не должна превышать S = 3,83 см < Smax = 8 см.

Условие расчета свайного фундамента по предельному состоянию выполняется.