Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

5217

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.11.2023
Размер:
569.71 Кб
Скачать

11

11

12

2.2. Определение несущей способности сваи и расчетной нагрузки, допускаемой на сваю.

Расчетная схема к определению несущей способности сваи представлена на (рис. 2.2.).

В соответствии с [9] несущую способность висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта, работающей на сжимающую нагрузку, следует определить как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи FdR и на ее боковой поверхности Fdf по формуле:

 

 

Fd = γ c × (FdR + Fdf ), кН

(2.1)

 

 

FdR

= γ cR × R × A, кН

(2.2)

 

 

Fdf =

n

 

 

 

U × γ cf × fi × hi , кН

(2.3)

 

 

 

i=1

 

где: Fdf

расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кН;

 

FdR

расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи,

кН;

γс

коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый γс=1,0;

 

R

расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа,

 

определяется по табл. 1. приложения:

 

 

 

R=f(L; JL=0,049);

 

где:

Н – глубина погружения нижнего конца сваи относительно

 

поверхности рельефа, м:

 

 

R=f(L=5,05м; JL=0,049)=7546,1кПа.

 

А

площадь опирания на грунт сваи, м2: А = d 2 = 0,32 = 0,09м2 .

 

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

U = 4 × d = 4 × 0,3 = 1,2 м.

fi – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа, принимается по табл. 2 приложения:

fi=f(li; JL,i или тип песка);

где: Нi – средняя глубина расположения слоя грунта относительно природного рельефа, м;

hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверх-

ностью сваи, м; hi2м;

γсR, γcf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта и принимаемые по табл. 3 приложения. При погружении сваи забивкой молотом γсR=1,0; γcf=1,0.

- Определяем расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи:

FdR = 1× 7546,1× 0,09 = 679,15êÍ.

-Определение расчетного сопротивления грунта по боковой поверхности выполняем в табличной форме (табл.2.1).

12

13

Таблица 2.1

Тип грунта (JL)

Hi,

fi, кПа

hi,

γсf

 

γcf·fi·hi,

слоя

 

м

 

м

 

 

кН/м

1

2

3

4

5

6

 

7

1

Песок средней крупности

2,125

42,75

1,15

1,0

 

49,16

2

Суглинок мягкопластичный

3,49

10,44

1,5

1,0

 

15,66

JL=0,667

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Глина полутвердая JL=0,049

4,625

54,875

0,85

1,0

 

46,64

 

 

 

 

 

 

∑111.46

Fdf = 1,2 ×111.46 = 133,75êÍ.

- Определяем несущую способность сваи:

Fd = 679.15 + 133,75 = 812.90êÍ.

- Определяем расчетную нагрузку, допускаемую на сваю.

В соответствии с [9] расчетная нагрузка допускаемая на сваю определяется по формуле:

 

N =

Fd

, кН

(2.4)

 

 

 

 

γ

k

 

 

 

 

 

где: N –

расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, кН;

 

γк

коэффициент надежности, принимаемый в соответствии

с [9]: при

определении несущей способности сваи расчетом γк=1,4:

= 812.90 =

N 580.64êÍ. 1,4

2.3. Определение расстояний между сваями. Конструирование свайного фундамента.

2.3.1. Исходные данные.

1).Несущая способность свайных фундаментов определяется по 1-ой группе предельных состояний: из табл. 4.5.: n0,I=597,01 кН/м.

Расчет производится с учетом коэффициента надежности по нагрузке

γf=1,1.

2). Высота фундаментной стены над ростверком: hc=2,1м. 3). Ширина фундаментной стены (блока): bc=0,4м.

4). Размеры сваи: L = 4 м; d=0,3м.

5). Нагрузка, допускаемая на сваю: N=580,64 кН.

13

14

 

2.3.2. Определение шага свай.

Шаг свай определяется из условий:

1.

а ³

N

, м

 

 

 

nI

nI = n0,I + n f ,I + ng ,I , кН / м

2. а ³ 3d - из условия производства работ по забивке свай; a £ 6d - ввиду усложнения конструкции и сложности

увеличении шага между сваями. Предварительный шаг свай:

= N = 580,64 =

à 0,973ì ; n0,I 597,01

(2.5)

(2.6)

ростверка при

Число свай на 1 м.п. длины фундамента определяется по формулам:

 

 

 

n ³

nI

;

(2.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

n ³

1

;

(2.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

Предварительное число свай на 1 м.п. длины фундамента:

 

n =

 

1

= 1,028;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,973

 

 

 

 

 

 

Т.к.

а=0,973м > 3d= 3 × 0,3 = 0,9 м и n<1,11, то принимаем

однорядное

расположение свай по длине фундамента с размерами ростверка:

-высота: hp=0,5м;

-ширина: bp=0,5м.

Конструкция свайного фундамента приведена на (рис.2.3).

Собственный вес фундамента и пола (nf,I), определяется по формуле :

n f ,II = n|f ,II + n||f ,II + n|||f ,II

где: n|f ,I - собственный вес ростверка, кН/м:

 

 

 

 

 

 

n|f ,I = bp × hp ×γ δ ×γ f , кН / м

n|f ,I

= 0,5 × 0,5 × 25 ×1,1 = 6,875кН / м.

n||f ,I ,

n|||f ,I ,

 

ng ,I - вычисляются соответственно по формулам с учетом

коэффициента γf=1,1; где: b = bp ;

||

 

1,3 ×9,8

 

0,31×9,8

 

n f ,I

= 3 ´

 

 

+

 

×1,1 = 20,50кН / м;

2,38

1,18

 

 

 

 

n|||f ,I

= 22 × 0,1(0,5 - 0,4)×1,1 = 0,242кН / м;

14

15

n f ,I = 6,875 + 20,50 + 0,242 = 27,617кН / м.

Вес грунта на уступах ростверка: ng ,I = 0кН / м.

Нагрузка в уровне подошвы ростверка:

nI = 597,01 + 27,617 + 0 = 624,63êÍ / ì .

Требуемый шаг свай:

à= 580,64 = 0, ,930 f 3d = 0,9ì . 624,63

Принимаем а=1,0м.

Требуемое число свай на 1 м.п. длины фундамента: n=1.

Схема расположения свай в плане приведена на (рис.2.4).

15

16

Приложение

Таблица 1

Таблица расчётных сопротивлений под нижним концом забивных свай и свайоболочек, не заполняемых бетоном, R, кПа (тс/м2).

 

Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек,

Глуби-

 

погружаемых без выемки грунта, R, кПа (тс/м2)

 

песчаных грунтов средней плотности

на

 

Гравели-

Крупных

Средней

Мелких

Пылеватых

Погру-

стых

крупности

жения

 

 

 

 

 

 

 

Пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести JL равном

 

 

 

 

 

 

 

 

16

17

нижне-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

го кон-

 

0

 

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

 

ца сваи,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

7500(750)

 

6600

(660)

3000(300)

3100(310)

2000(200)

1100(110)

600 (60)

 

 

 

4000

(400)

2000(200)

1200(120)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

8300(830)

 

6800

(680)

3800(380)

3200(320)

2100(210)

1250(125)

700 (70)

 

 

 

 

5100

(510)

2500(250)

1600(160)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

8800(880)

 

7000

(700)

4000(400)

3400(340)

2200(220)

1300(130)

800 (80)

 

 

 

6200

(620)

2800(280)

2000(200)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

9700(970)

 

7300

(730)

4300(430)

3700(370)

2400(240)

1400(140)

850 (85)

 

 

 

6900

(690)

3300(330)

2200(220)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

10500 (1050)

 

7700

(770)

5000(500)

4000(400)

2600(260)

1500(150)

900

 

 

 

7300

(730)

3500(350)

2400(240)

(900)

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

11700 1170)

 

8200

(820)

5600(560)

4400(440)

2900(290)

1650(165)

1000

 

 

 

7500

(750)

4000(400)

(100)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

12600(1260)

 

8500

(850)

6200(620)

4800(480)

3200(320)

1800(180)

1100

 

 

 

4500(450)

(110)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

13400(1340)

 

9000

(900)

6800(680)

5200(520)

3500(350)

1950(195)

1200

 

 

 

(120)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

14200 (1420)

 

9500

(950)

7400(740)

5600(560)

3800(380)

2100(210)

1300

 

 

 

(130)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

35

 

15000 (1500)

 

10000

(1000)

8000(800)

6000(600)

4100(410)

2250(225)

1400

 

 

 

(140)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечания:

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Над

чертой даны

значения

R для песчаных грунтов, под чертой – для

пылевато-

глинистых.

2. В табл. 1 и 2 глубину погружения нижнего конца сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта при планировке территории срезкой, подсыпкой, намывом до 3 м следует принимать от уровня природного рельефа, а при срезке, подсыпке, намыве от 3 до 10 м - от условной отметки, расположенной соответственно на 3 м выше уровня срезки или на 3 м ниже уровня подсыпки.

Глубину погружения нижнего конца сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта в водоеме следует принимать от уровня дна после общего размыва расчетным паводком, на болотах - от уровня дна болота. При проектировании путепроводов через выемки глубиной до 6 м для свай, забиваемых молотами без подмыва или устройства лидерных скважин, глубину погружения в грунт нижнего конца сваи в табл.1 следует принимать от уровня природного рельефа в месте сооружения фундамента. Для выемок глубиной более 6 м глубину погружения свай следует принимать как для выемок глубиной 6м.

3.Для промежуточных глубин погружения свай и промежуточных значений показателя текучести JL пылевато-глинистых грунтов значения R и fi в табл. 1 и 2 определяются интерполяцией.

4.Для плотных песчаных грунтов, степень плотности которых определена по данным статического зондирования, значения R по табл. 1 для свай, погруженных без использования подмыва или лидерных скважин, следует увеличить на 100 %. При определении степени плотности грунта по данным других видов инженерных изысканий и отсутствии данных статического зондирования для плотных песков значения R по табл. 1 следует увеличить на

60%, но не более чем до 20 000 кПа (2000 тс/м2).

5.Значения расчетных сопротивлений R по табл. 1 допускается использовать при условии, если заглубление свай в неразмываемый и несрезаемый грунт составляет не менее, м:

4,0 — для мостов и гидротехнических сооружений;

17

18

3,0 — для зданий и прочих сооружений;

6.Значения расчетного сопротивления R под нижним концом забивных свай сечением 0,15х0,15 м и менее, используемых в качестве фундаментов под внутренние перегородки одноэтажных производственных зданий, допускается увеличивать на 20 %.

7.Для супесей при числе пластичности Jp ≤ 4и коэффициенте пористости е < 0,8 расчетные сопротивления R и fi следует определять как для пылеватых песков средней плотности.

Таблица 2

Таблица расчётных сопротивлений на боковой поверхности забивных свай и свайоболочек, fi, кПа (тс/м2).

 

Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай-

Средняя

 

 

 

оболочек fi, кПа (тс/м2)

 

 

 

 

глубина

 

 

песчаных грунтов средней плотности

 

 

 

располож

крупных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ения

и средней

мелких

пыле-

 

 

слоя

круп-

ватых

 

 

грунта,

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

Пылевато-глинистых грунтов при показателетекучести JL равном

 

 

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

 

0,7

0,8

0,9

 

1,0

1

35(3,5)

23 (2,3)

15(1,5)

12(1,2)

8(0,8)

 

4(0,4)

4(0,4)

3(0,3)

 

2(0,2)

2

42(4,2)

30 (3,0)

21(2,1)

17(1,7)

12(1,2)

 

7(0,7)

5(0,5)

4(0,4)

 

4(0,4)

3

48 (4,8)

35(3,5)

25 (2,5)

20 (2,0)

14(1,4)

 

8(0,8)

7(0,7)

6(0,6)

 

5(0,5)

4

53(5,3)

38(3,8)

27 (2,7)

22 (2,2)

16(1,6)

 

9(0,9)

8(0,8)

7(0,7)

 

5(0,5)

5

56 (5,6)

40(4,0)

29 (2,9)

24 (2,4)

17(1,7)

 

10(1,0)

8(0,8)

7(0,7)

 

6(0,6)

6

58(5,8)

42(4,2)

31 (3,1)

25 (2,5)

18(1,8)

 

10(1,0)

8(0,8)

7(0,7)

 

6(0,6)

8

62(6,2)

44(4,4)

33 (3,3)

26 (2,6)

19(1,9)

 

10(1,0)

8(0,8)

7(0,7)

 

6(0,6)

10

65 (6,5)

46 (4,6)

34(3,4)

27 (2,7)

19(1,9)

 

10(1,0)

8(0,8)

7 (0,7)

 

6(0,6)

15

72(7,2)

51 (5,1)

38(3,8)

28 (2,8)

20 (2,0)

 

11(1,1)

8(0,8)

7(0,7)

 

6(0,6)

20

79(7,9)

56 (5,6)

41 (4,1)

30(3,0)

20 (2,0)

 

12(1,2)

8(0,8)

7 (0,7)

 

6(0,6)

25

86(8,6)

61 (6,1)

44 (4,4)

32(3,2)

20 (2,0)

 

12(1,2)

8(0,8)

7(0,7)

 

6(0,6)

30

93 (9,3)

66(6,6)

47 (4,7)

34(3,4)

21 (2,1)

 

12(1,2)

9(0,9)

8(0,8)

 

7(0,7)

35

100 (10,0)

70 (7,0)

50(5,0)

36(3,6)

22 (2,2)

 

13(1,3)

9(0,9)

8 (0,8)

 

7(0,7)

Примечания:

1.При определении расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности свай fi табл. 2 следует учитывать требования, изложенные в примеч.2 и 3 к табл. 1.

2.При определении по табл. 2 расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай fi пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м.

3.Значения расчетного сопротивления плотных песчаных грунтов на боковой поверхности свай fi следует увеличивать на 30% по сравнению со значениями, приведенными в табл. 2.

4.Расчетные сопротивления супесей и суглинков с коэффициентом пористости е < 0,5 и глин с коэффициентом пористости е < 0,6 следует увеличивать на 15 % по сравнению со значениями, приведенными в табл. 2, при любых значениях показателя текучести.

Таблица 3

Коэффициенты условий работы грунта при расчёте несущей способности забивных висячих свай

Способы погружения забивных свай и свай-

Коэффициенты условий

оболочек, погружаемых без выемки грунта, и виды

работы грунта при расчете

грунтов

несущей способности свай

18

19

 

 

 

 

под нижним

на боковой

 

 

 

 

поверхности

 

 

 

 

концом γcR

γcf

 

 

 

 

 

1. Погружение сплошных и полых с закрытым нижним

1,0

1,0

концом

свай

механическими

(подвесными),

 

 

паровоздушными и дизельными молотами

 

 

2. Погружение забивкой и вдавливанием в

 

 

предварительно пробуренные лидерные скважины с

 

 

заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя

 

 

скважины при ее диаметре:

 

 

 

а) равном стороне квадратной сваи

 

1,0

0,5

б) на 0,05 м менее стороны квадратной сваи

1,0

0,6

в) на 0,15м менее стороны квадратной или диаметра

1,0

1,0

сваи круглого сечения (для опор линий

 

 

электропередачи)

 

 

 

 

3. Погружение с подмывом в песчаные грунты при

1,0

0,9

условии добивки свай на последнем этапе погружения

 

 

без применения подмыва на 1 м и более

 

 

 

4. Вибропогружение свай-оболочек, вибропогружение и

 

 

вибровдавливание свай в грунты:

 

 

 

а) песчаные средней плотности:

 

 

 

крупные и средней крупности

 

1,2

1,0

Мелкие

 

 

 

1,1

1,0

Пылеватые

 

 

1,0

1,0

б) пылевато-глинистые с показателем текучести

 

 

JL = 0,5:

 

 

 

 

 

Супеси

 

 

 

0,9

0,9

Суглинки

 

 

0,8

0,9

Глины

 

 

 

0,7

0,9

в) пылевато-глинистые с показателем текучести JL ≤ 0

1,0

1,0

5. Погружение молотами любой конструкции полых

 

 

железобетонных свай с открытым нижним концом:

 

 

а) при диаметре полости сваи 0,4 м и менее

1,0

1,0

б) то же, от 0,4 до 0,8 м

 

0,7

1,0

6. Погружение любым способом полых свай круглого

 

 

сечения с закрытым нижним концом на глубину 10 м и

 

 

более с последующим устройством в нижнем конце

 

 

свай камуфлетного уширения в песчаных грунтах

 

 

средней плотности и в пылевато-глинистых грунтах с

 

 

показателем текучести JL ≤ 0,5 при диаметре уширения,

 

 

равном:

 

 

 

 

 

а) 1,0 м независимо от указанных видов грунта

0,9

1,0

б) 1,5 м в песках и супесях

 

0,8

1,0

в) 1,5 м в суглинках и глинах

 

0,7

1,0

7. Погружение вдавливанием свай:

 

 

 

а) в пески средней плотности крупные, средней

1,1

1,0

крупности и мелкие

 

 

 

 

б) в пески пылеватые

 

1,1

0,8

в) в пылевато-глинистые грунты с показателем

1,1

1,0

текучести JL < 0,5

 

 

 

 

г) то же, JL > 0,5

 

 

1,0

1,0

19

20

Примечание: Коэффициенты γcR и γcf по поз. 4 табл. 3 для пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести 0,5 > JL > 0 определяются интерполяцией.

Таблица 4

СВАИ ЗАБИВНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЦЕЛЬНЫЕ СПЛОШНОГО КВАДРАТНОГО СЕЧЕНИЯ С НЕНАПРЯГАЕМОЙ АРМАТУРОЙ

(ГОСТ 19804.1-79)

 

Размеры,

Объё

Мас

Рас-

 

Размеры,

Объё

Мас

Рас-

 

мм

 

 

мм

 

 

 

 

м

-са

ход

 

 

 

м

-са

ход

 

 

 

 

 

 

Марка

 

 

бетон

сва

стал

Марка

 

 

бетон

сваи

стал

сваи

L

B

и

сваи

L

B

и

ам3

и т

ам3

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

кг

С3-20

3000

 

0,13

0,33

12,6

С7-30

7000

 

0,64

1,60

36,7

С3,5-20

3500

 

0,15

0,38

14,1

С8-30

8000

 

0,73

1,83

41,1

С4-20

4000

200

0,17

0,43

15,6

С9-30

9000

300

0,82

2,05

45,5

С4,5-20

4500

0,19

0,48

17,0

С10-30

10000

0,91

2,28

50,5

С5-20

5000

0,21

0,53

18,5

С11-30

11000

 

1,00

2,50

69,3

 

 

С5,5-20

5500

 

0,23

0,58

19,9

С12-30

12000

 

1,09

2,73

74,9

С6-20

6000

 

0,25

0,63

21,4

С8-35

8000

 

1,00

2,50

44,4

С4,5-25

4500

 

0,29

0,73

18,4

С9-35

9000

 

1,12

2,80

48,9

С5-25

5000

250

0,32

0,80

20,0

С10-35

10000

 

1,24

3,10

54,5

С5,5-25

5500

0,35

0,88

21,6

С11-35

11000

350

1,37

3,43

73,5

 

С6-25

6000

 

0,38

0,95

23,1

С12-35

12000

1,49

3,7

79,2

С3-30

3000

 

0,28

0,70

15,2

С13-35

13000

1,61

4,03

105,6

 

 

С3,5-30

3500

 

0,33

0,83

16,9

С14-35

14000

 

1,73

4,33

112,9

С4-30

4000

300

0,37

0,93

18,5

С15-35

15000

 

1,86

4,65

146,0

С4,5-30

4500

0,42

1,05

20,1

С16-35

16000

 

1,93

4,95

185,4

С5-30

5000

0,46

1,15

21,8

С13-40

13000

400

2,10

5,25

111,3

 

С5,5-30

5500

 

0,51

1,28

23,4

С14-40

14000

2,26

5,65

143,8

С6-30

6000

 

0,55

1,38

25,0

С16-40

16000

2,58

6,45

193,3

 

 

Примечания:

1.Класс бетона:

В15 для свай длиной 3-8м;

В20 для свай сечением 0,3*0,3 и 0,35*0,35м длиной более 8м;

В22,5 для свай сечением 0,4*0,4 и 0,35*0,35м длиной более 13м.

2.Сведения о других типах свай квадратного сечения приводятся в:

ГОСТ 19804.2-79. Сваи забивные железобетонные цельные, сплошного квадратного сечения с поперечным армированием ствола с напрягаемой арматурой.

ГОСТ 19804.3-80. Сваи забивные железобетонные квадратного сечения с круглой полостью.

ГОСТ 19804.4-78. Сваи забивные железобетонные квадратного сечения с без поперечного армирования ствола.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]