Для промежуточных значений глубины погружения свай значение R определяется интерполяцией.
Рисунок 2.2. Схема к определению несущей способности сваи
Реальная несущая способность сваи (Фр) с учетом коэффициента надежности (запаса), KН= 1,4 рассчитывается по формуле:
. | (2) |
Таблица 2.3
Расчетные сопротивления по боковой поверхности сваи fi*, тс
Средняя глубина, м | Пески, супеси | ||||||||
крупные, | средней крупности | мелкие | пылеватые | ||||||
Глины, суглинки с консистенцией J | |||||||||
0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | ||||
3,5 | 2,3 | 1,5 | 1,2 | 0,8 | 0,4 | ||||
4,2 | 3,0 | 2,1 | 1,7 | 1,2 | 0,7 | ||||
4,8 | 3,5 | 2,5 | 2,0 | 1,4 | 0,8 | ||||
5,3 | 3,8 | 2,7 | 2,2 | 1,6 | 0,9 | ||||
5,6 | 4,0 | 2,9 | 2,4 | 1,7 | 1,0 | ||||
5,8 | 4,2 | 3,1 | 2,5 | 1,8 | 1,0 | ||||
6,2 | 4,4 | 3,3 | 2,6 | 1,9 | 1,0 | ||||
6,5 | 4,6 | 3,4 | 2,7 | 1,9 | 1,0 | ||||
7,2 | 5,1 | 3,8 | 2,8 | 2,0 | 1,1 | ||||
7,9 | 5,6 | 4,1 | 3,0 | 2,0 | 1,2 | ||||
8,6 | 6,1 | 4,4 | 3,2 | 2,0 | 1,2 | ||||
6,6 | 4,7 | 3,4 | 2,1 | 1,2 | |||||
* Промежуточное значение определяются интерполяцией.
После определения несущей способности одной сваи необходимо рассчитать общее их количество в зависимости от нагрузки и геометрических размеров ростверка.
Определение количества свай
Общее количество свай (n) для сооружения фундамента рассчитывается по формуле:
. | (3) |
где N – нагрузка на фундамент.
Полученное значение n округляется в большую сторону до второго знака. Округленное количество свай n необходимо сопоставить с размерами ростверка в плане. При расстановке свай в плане ростверка (рис. 2.3) должно выполняться несколько условий:
1. сваи в ростверке должны расставляться симметрично (рядами);
2. расстояния между центрами соседних свай (l1, b1) должны составлять 3 6 диаметра сваи;
3. расстояния между крайней гранью ростверка и центром крайней сваи (m, n) должны составлять 0,3-0,5 метра.
Вышеперечисленные расстояния (пункты 2 и 3) должны быть равны между собой по параллельным сторонам ростверка, но могут различаться по его взаимно перпендикулярным сторонам.
Рисунок 2.3. Расстановка свай в плане ростверка
Рассчитав общее количество свай, выполняют проверку, исходя из следующих условий:
1. Если количество свай приняли в сторону увеличения, то:
2. Если количество свай приняли в сторону уменьшения, то:
где Фнов.=n1×Фр
n1 – выбранное количество свай.
Условный массив грунта
Определив необходимое количество свай, и расставив их в ростверке, можно определить вес условного массива грунта, который определяется по подошве ореолом работы свай в грунте и перпендикуляром к подошве.
После погружения сваи, грунт уплотняется и вовлекается в работу вместе со сваей за счет сил трения по боковой поверхности (ореол), составляя единое целое со сваей.
Ореол работы сваи зависит от угла внутреннего трения грунта и рассчитывается по формуле:
, | (4) |
где lсв – длина сваи, м,
j - угол внутреннего трения грунта, град.
Рисунок 2.4. Условный массив грунта
Если грунтов два и более, то рассчитывается усредненный угол внутреннего трения грунта:
. | (5) |
Определив ореол работы сваи, можно рассчитать границы условного массива грунта (L и B):
, | (6) | |
, | (7) |
где L и B – длина и ширина условного массива грунта, м,
d – диаметр сваи, м,
l и b – длина и ширина ростверка, м.
После определения границ условного массива грунта, рассчитывается площадь подошвы фундамента:
. | (8) |
Объем условного массива грунта (объем грунта и объем свай) рассчитывается по формуле:
, | (9) |
где Vгр – объем грунта, м3,
VCB - объем всех свай, м3.
; | (10) |
. | (11) |
После определения объема условного массива грунта можно рассчитать давление на подошву фундамента.