Проектирование свайных фундаментов

Назначение размеров ростверка и глубины его заложения

Глубина заложения ростверка определяется в соответствии с п.3.1, не менее расчетной глубины промерзания . Принимаем глубину заложения . Обрез ростверка закладывается ниже пола на 0.15 м. Размеры подколонника: , высота . Высота ростверка по условиям заделки колонны и толщины дна стакана: . По конструктивным требованиям толщина плитной части ростверка принимается равной 0,8 м, подколонника 0,8 м. Заделка свай в ростверк 5 см. Свесы ростверка принимаются .

Несущая способность висячей забивной сваи определяется по формуле:

, (4.1)

где - коэффициент условия работы, принимаемый равным 1;

- коэффициенты условий работы грунта соответственно по боковой поверхности и под нижним концом сваи, определяемые по таблице 3 [3] ( , );

- площадь поперечного сечения сваи, ( );

- расчетное сопротивление грунта под концом сваи, принимаемое по таблице 1 [3] в зависимости от глубины расположения конца сваи от поверхности земли и вида грунта, ( );

- периметр сваи, ( );

- расчетное сопротивление грунта i слоя по боковой поверхности сваи (глубина принимается до середины элементарного слоя), ;

- величина элементарного слоя, .

Разобьем массив грунта на элементарные слои по 2 м и по таблице 2 [3] определим сопротивление на боковой поверхности сваи этих слоев.

Таблица 5 – Определение сопротивлений на боковой поверхности сваи

№ слоя	Мощность слоя , м	Расстояние до середины слоя , м	, кПа
		4,3	53,9	107,8
		5,8	57,6	57,6
		6,8	59,6	59,6
				Итого: 225

.

Количество свай в фундаменте определяется по формуле:

, (4.2)

где - нагрузка на 1 п.м. длины ленточного фундамента, ;

- несущая способность одиночной сваи, ;

- коэффициент надежности по нагрузке.

.

Принимаем 1 сваю на 1 п.м. Ширина ростверка равна 600 мм.

Отметку острия сваи назначаем из условия, что свая заглубляется в суглинок твердый не менее, чем на 1 м. Таким образом, отметку острия сваи принимаем -5,700, что соответствует длине 4 м. Сечение сваи – 30х30 см.

Расчет осадки свайного фундамента

Осадка фундамента рассчитывается в виде упругого, линейно-деформированного пространства методом послойного суммирования. Расчет ведется согласно приложению 2 [2].

1. Среднее давление под подошвой фундамента: .

2. Вертикальное (природное) напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента при планировке срезкой:

.

3. Дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента определяется по формуле:

.

4. Вся сжимаемая толща разбивается на элементарные слои толщиной:

.

Весь расчет сводится в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчет осадок

	, м		, кПа	, кПа	, кПа	, кПа	, м
			602,59	-	90,65		-
0,4	0,3	0,964	580,90	591,74	98,42		0,0066
0,8	0,6	0,817	492,32	536,61	106,19		0,0060
1,2	0,9	0,633	381,44	436,88	113,96		0,0049
1,6	1,2	0,478	288,04	334,74	121,73		0,0037
	1,5	0,363	218,74	253,39	129,5		0,0028
2,4	1,8	0,281	169,33	194,03	137,27		0,0022
2,8	2,1	0,222	133,77	151,55	145,04		0,0017
3,2	2,4	0,178	107,26	120,52	152,81		0,0013
3,6	2,7	0,146	87,98	97,62	160,92		0,0022
	3,0	0,121	72,91	80,45	169,07		0,0018
4,4	3,3	0,102	61,46	67,19	177,22		0,0015
4,8	3,6	0,087	52,43	56,94	185,37		0,0013
5,2	3,9	0,075	45,19	48,81	193,51		0,0011
5,6	4,2	0,065	39,17	42,18	201,66		0,0010
	4,5	0,058	34,95	37,06	209,81		0,0008

По результатам строится эпюра напряжений.

Технико-экономическое сравнение вариантов

Сравниваем расход материала для фундамента мелкого заложения и свайного фундамента. Результаты сведены в таблицу 5.

Таблица 5 – Сравнение вариантов

	Фундамент мелкого заложения	Свайный фундамент
Объем земли м3	2747,52	3432,36
Объем бетона м3	165,63	662,48
Объем обратной засыпки	2581,89	2770,88
Доп. работы	устройство гидроизоляции и дренажа	забивка и доставка свай
Осадка, мм	14,6	39,1

Принимаем фундамент мелкого заложения.