Расчет многолетнемерзлых оснований по несущей способности

Расчет многолетнемерзлых оснований по несущей способности производят по формуле (4.1): N ≤ Ф/К_н (4.1)

где N - расчетная нагрузка на основание в наиболее невыгодной комбинации, включая вес фундамента, а при столбчатом фундаменте – и вес грунта лежащего на его уступах, Н;

К_н - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2 для всех видов фундаментов, кроме свай с высоким ростверком для мостов, где он принимается в зависимости от числа свай в кусте от 1,4 до 1,75.

Несущую способность основания вертикально нагруженной висячей сваи и столбчатого фундамента рассчитывают по формуле (расчетная схема приведена на рис, 4.1): (4.2)

Где m - коэффициент условий работы грунтового основания (табл. 4.1);

R – расчетное давление (Па) на мерзлый грунт под нижним концом сваи или под подошвой столбчатого фундамента - функция расчётной температуры для tz (для свай) или tм (для столбов); назначается по данным лабораторных определений, а при отсутствии по табл, 4,2 и 4.3;

F – площадь торца сваи или подошвы столбчатого фундамента, м2;

n- число слоев многолетнемерзлого грунта, на которое в расчетной схеме разделяется основание;

R_cмi.- расчетное сопротивление (Па) мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания фундамента для середины i-го слоя – функция расчетной температуры tz; назначается по данным лабораторных определений, а при их отсутствии по табл.4.4;

F_см i – для свай- площадь поверхности смерзания i-го слоя многолетнемерзлого грунта с боковой поверхностью сваи, да столбчатых фундаментов – площадь поверхности смерзания с нижней ступенью башмака, м ².

Рис. 4.1. Схема к расчету несущей способности столбчатого (а) и свайного (б) фундаментов при центральной нагрузке

Таблица 4.1.

Значения коэффициента условий работы m

Фундаменты	Значения m при заглублении фундамента в ММП
<2 м	≥2 м
Сваи буроопускные и опускные бурозабивные, забивные и бурозасадные Столбчатые фундаменты при tº= -2ºС при tº выше -2ºС	-   -   1,2 1,1	1,1   1,2   1,1 1,0
Примечание. tº- температура ММП на глубине 10 м

Таблица 4.2

Расчетное сопротивление мерзлых грунтов под нижним концом сваи

Грунты	Глубина погружения сваи, м	R (МПа) при различной температуре грунта (ºС)
-0,3	-0,5	-1,0	-1,5	-2,0	-2,5	-3,0	-3,5	-4,0	-6,0	-8,0	-10,0
При льдистости грунтов Лв <0,2
Крупнообломочные   Пески: крупные и средней крупности мелкие и пылеватые     Супеси     Суглинки и глины	При любой глубине     3-5 ≥15 3-5 ≥15 3-5 ≥15	2,50     1,50   0,85 1,00 1,10 0,75 0,85 0,95 0,65 0,80 0,90	3,00     1,80   1,30 1,55 1,70 0,85 0,95 1,05 0,75 0,85 0,95	3,50     2,10   1,40 1,65 1,80 1,10 1,25 1,40 0,85 0,95 1,10	4,00     2,40   1,50 1,75 1,90 1,20 1,35 1,50 0,95 1,10 1,25	4,30     2,50   1,70 2,00 2,20 1,30 1,45 1,60 1,10 1,25 1,40	4,50     2,70   1,00 2,10 2,30 1,40 1,60 1,80 1,20 1,35 1,50	4,80     2,80   1,90 2,20 2,40 1,50 1,70 1,90 1,30 1,45 1,60	5,30     3,10   2,00 2,30 2,50 1,70 1,90 2,10 1,40 1,60 1,80	5,80     3,40   2,10 2,50 2,70 1,80 2,00 2,20 1,50 1,70 1,90	6,30     3,70   2,60 3,00 3,30 2,30 2,60 2,90 1,80 2,00 2,20	6,80     4,60   3,00 3,50 3,80 2,70 3,00 3,40 2,30 2,60 2,90	7,30     5,50   3,50 4,00 4,30 3,00 3,50 3,90 2,80 3,00 3,50
При льдистости грунтов Лв ≥0,2
Все виды грунтов, указанные выше	3-5 ≥15	0,40 0,45 0,55	0,50 0,55 0,60	0,60 0,70 0,75	0,75 0,80 0,85	0,85 0,90 0,95	0,95 1,00 1,05	1,00 1,05 1,10	1,10 1,15 1,30	1,15 1,25 1,35	1,50 1,60 1,70	1,60 1,70 1,80	1,70 1,80 1,90

Таблица 4.3

Расчетное сопротивление мерзлых грунтов под подошвой столбчатого фундамента

Грунты	R (МПа) при различной температуре грунта (ºС)
-0,3	-0,5	-1,0	-1,5	-2,0	-2,5	-3,0	-3,5	-4,0	-6,0	-8,0	-10,0
При льдистости грунтов Лв <0,2
Крупнообломочные и пески крупные и средние Пески мелкие и пылеватые Супеси Суглинки и глины	0,55     0,45   0,30 0,25	0,95     0,70   0,50 0,45	1,25     0,90   0,70 0,55	1,45     1,10   0,80 0,65	1,60     1,30   1,05 0,80	1,80     1,40   1,15 0,90	1,95     1,60   1,30 1,10	2,00     1,70   1,40 1,10	2,20     1,80   1,50 1,20	2,60     2,20   1,90 1,55	2,95     2,55   2,25 1,90	3,30     2,85   2,50 2,20
При льдистости грунтов Лв ≥0,2
Все виды грунтов, указанные выше	0,20	0,30	0,40	0,50	0,60	0,70	0,75	0,85	0,95	1,25	1,55	1,75

расчетной температуры t_э; назначается по данным лабораторных определений, а при их отсутствии по табл. 4.4;

F_с.м – площадь боковой поверхности сваи ниже подошвы слоя Для однородных ММП несущую способность основания висячей сваи определяют по формуле: Ф = m(RF+R_с.м F_с.м), (4.3)

где R_с.м – расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания – функция сезонного оттаивания, м².

Несущая способность оснований столбчатых фундаментов, нагруженных