Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов под них
3.4 Расчет осадки свайного фундамента
Ф-4
Производим расчёт осадки свайного фундамента, рассматривая свайный фундамент как условный массив АВГБ.
Боковые грани условного массива (плоскости АВ и БГ) отстоят от граней крайних рядов свай на расстоянии:
где - расчётные значения угла внутреннего трения пройденных сваями слоев грунта толщиной ;
h - глубина погружения сваи в грунт.
откуда
Определяем размеры подошвы условного фундамента в плане и его вес (без выделения свай и ростверка):
Среднее давление под подошвой массива:
Проверяем выполнение условия
где - расчётное сопротивление грунта, залегающего под подошвой условного фундамента:
Таким образом, =430 кПа<=2486 кПа.
Сущность расчета осадок фундамента заключается в удовлетворении условия:
где s - конечная осадка фундамента, см;
su - предельная величина деформации основания фундамента зданий и сооружений, см.
Значение конечной осадки вычисляется по методу послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания, для каждого из которых устанавливается свое значение модуля деформации с учетом природного напряженного состояния грунта рассматриваемого слоя.
Находим значения удельного веса грунтов (при наличии грунтовых вод определяется с учетом взвешивающего действия воды):
2=1,95?9,8=19,5 кН/м3;
3=1,97?9,8=19,7 кН/м3;
кН/м3
4=1,99?9,8=19,9 кН/м3;
5=1,91?9,8=19,1кН/м3;
6=2,02?9,8=20,2 кН/м3;
Находим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 0,2zg по формуле:
где n - число слоев грунта, от веса которых определяется напряжение;
?i - удельный вес i-го слоя грунта;
hi - толщина i-го слоя.
0,2Zq=0,2187=37,4 кПа,
Находим дополнительное вертикальное давление:
Результаты вычислений сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Расчет осадок свайного фундамента Ф-4
Наименование слоя грунта |
Номер слоя |
z, м |
zq,кПа |
?=2z/b |
? |
zр, кПа |
?zpi, кПа |
Ei, МПа |
Sb, см |
|
Глина |
0 |
0,0 |
90.4 |
0,0 |
1,000 |
339,6 |
19,5 |
|||
309,7 |
1,400 |
|||||||||
1 |
1,1 |
100.5 |
0,8 |
0,824 |
279,8 |
|||||
222,9 |
0,686 |
|||||||||
2 |
1,85 |
107.4 |
1,3 |
0,489 |
166,1 |
|||||
133,8 |
0,595 |
|||||||||
Глина |
3 |
2,95 |
129.3 |
2,4 |
0,299 |
101,5 |
19.8 |
|||
89,1 |
0,396 |
|||||||||
4 |
4,05 |
151.2 |
2,8 |
0,226 |
76,7 |
|||||
63,3 |
0,281 |
|||||||||
5 |
5,15 |
173.1 |
3,7 |
0,147 |
49,9 |
|||||
43,9 |
0,124 |
|||||||||
6 |
5,85 |
187 |
4,5 |
0,112 |
38 |
Суммируем осадку:
Si=3,482 см.
Sn=10см.
s=3,482 см < su=10 см, следовательно основное условие расчета по второй группе предельных состояний выполняется.
Рис. 3.4 - Эпюры напряжений Ф4
Ф-1
Производим расчёт осадки свайного фундамента, рассматривая свайный фундамент как условный массив АВГБ.
Боковые грани условного массива (плоскости АВ и БГ) отстоят от граней крайних рядов свай на расстоянии:
где - расчётные значения угла внутреннего трения пройденных сваями слоев грунта толщиной ;
h - глубина погружения сваи в грунт.
откуда
Определяем размеры подошвы условного фундамента в плане и его вес (без выделения свай и ростверка):
Среднее давление под подошвой массива:
Проверяем выполнение условия
где - расчётное сопротивление грунта, залегающего под подошвой условного фундамента:
Таким образом, =165 кПа<=2698 кПа.
Сущность расчета осадок фундамента заключается в удовлетворении условия:
где s - конечная осадка фундамента, см;
su - предельная величина деформации основания фундамента зданий и сооружений, см.
Значение конечной осадки вычисляется по методу послойного суммирования осадок отдельных слоев в пределах сжимаемой толщи основания, для каждого из которых устанавливается свое значение модуля деформации с учетом природного напряженного состояния грунта рассматриваемого слоя.
Находим значения удельного веса грунтов (при наличии грунтовых вод определяется с учетом взвешивающего действия воды):
2=1,95?9,8=19,5 кН/м3;
3=1,97?9,8=19,7 кН/м3;
кН/м3
4=1,99?9,8=19,9 кН/м3;
5=1,91?9,8=19,1кН/м3;
6=2,02?9,8=20,2 кН/м3;
Находим ординаты эпюры вертикальных напряжений от действия собственного веса грунта и вспомогательной эпюры 0,2zg по формуле:
где n - число слоев грунта, от веса которых определяется напряжение;
?i - удельный вес i-го слоя грунта;
hi - толщина i-го слоя.
0,2Zq=0,2195,3=39,1 кПа,
Находим дополнительное вертикальное давление:
Результаты вычислений сведем в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 - Расчет осадок свайного фундамента Ф-1
Наименование слоя грунта |
Номер слоя |
z, м |
zq,кПа |
?=2z/b |
? |
zр, кПа |
?zpi, кПа |
Ei, МПа |
Sb, см |
|
Глина |
0 |
0,0 |
107.4 |
0,0 |
1,000 |
57,6 |
19,5 |
|||
52,6 |
0,194 |
|||||||||
1 |
0,9 |
115.7 |
0,8 |
0,824 |
47,5 |
|||||
37,9 |
0,138 |
|||||||||
Глина |
2 |
1,8 |
133.6 |
1,6 |
0,489 |
28,2 |
19.8 |
|||
22,7 |
0,083 |
|||||||||
3 |
2,7 |
151.5 |
2,4 |
0,299 |
17,2 |
|||||
15,1 |
0,055 |
|||||||||
4 |
3,6 |
169.4 |
2,8 |
0,226 |
13 |
|||||
10,8 |
0,039 |
|||||||||
5 |
4,5 |
187.3 |
3,7 |
0,147 |
8,5 |
|||||
7,5 |
0,012 |
|||||||||
6 |
4,9 |
195.3 |
4,5 |
0,112 |
6,5 |
Суммируем осадку:
Si=0,521 см.
Sn=10см.
s=0,521 см < su=10 см, следовательно основное условие расчета по второй группе предельных состояний выполняется.
Рис. 3.4 - Эпюры напряжений в основании фундамента Ф-1
свая фундамент грунт