4.3 Расчет осадки свайного фундамента
Методика расчета изложена в п.6 СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Осадка висячих свай определяется как осадка условного фундамента на естественном основании.
Расчет осадок свайного фундамента выполняем методом послойного суммирования, аналогично расчету осадки фундамента мелкого заложения с тем отличием, осадку грунтов основания расположенных ниже концов свай определяют от дополнительного давления, действующего по подошве условного фундамента.
Строим эпюру вертикального бытового давления грунта σzg.
Бытовое давление грунта на планировочной отметке:
=0,5*18,9=
9,45 кПа
=9,45+2,2*20=53,45
кПа
=53,45+4,1*20=135,45
кПа
=135,45+1,1*21,7=159,32
кПа
Ординаты откладываем влево от вертикальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента.
Строим эпюру 0,2·σzg.
=0,2*9,45=1,89
кПа
=0,2*53,45=10,69
кПа
=0,2*135,45=27,09
кПа
=0,2*159,32=31,86
кПа
Ординаты откладываем вправо от вертикальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента.
Строим эпюру вертикальных напряжений от действия нагрузки на подошве фундамента σzp.
Напряжение в основании под подошвой фундамента:
Р0=Рmax-
=498,75–159,32=339,43
кПа.
Грунт под подошвой разбиваем на однородные слои. Принимаем hi=0,5 м.
Определяем ординаты эпюры дополнительного давления по формуле:
σ zp,i=αi·P0
где α – б/р коэффициент, принимаем αi=f(ζi).
где b – ширина подошвы фундамента;
zi – расстояние по вертикали от подошвы фундамента до середины i-го элементарного слоя грунта.
Откладываем ординаты давлений вправо от оси.
Точка пересечения эпюр σzp и 0,2·σzg является границей сжимаемой толщи грунта, ниже которой считаем, что осадки грунтов не происходят. Расстояние от подошвы фундамента до границы сжимаемой толщи Н=4,72 м (определенное графически).
Определяем величины осадок отдельных i-х слов грунта до границы сжимаемой толщи по формуле, изложенной выше. Все результаты вычислений сводим в таблицу 3.
Таблица 3. Расчет осадок свайного фундамента методом послойного суммирования.
|
№ |
z, м |
2z/b |
α |
σzq*0,2, кПа |
номер слоя |
h,м |
Bi |
σzр, кПа |
E,мПа |
S,м |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
9 |
|
10 |
11 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
50,062 |
1 |
0.5 |
0,40 |
339,43 |
22 |
0,02181 |
|
2 |
0.5 |
0.34 |
0,976 |
52,232
|
2 |
0.5 |
0,40 |
331,28 |
22 |
0,00968 |
|
| ||||||||||
|
3 |
1 |
0,68 |
0,887 |
54,40
|
3 |
0.5 |
0,40 |
301,07 |
22 |
0,00167 |
|
| ||||||||||
|
4 |
1.5 |
1,03 |
0,768 |
56,572
|
4 |
0.5 |
0,40 |
|
22 |
0,00132 |
|
260,68 | ||||||||||
|
5 |
2 |
1,37 |
0,609 |
58,742
|
5 |
0.5 |
0,40 |
206,71 |
22 |
0,00101 |
|
| ||||||||||
|
6 |
2.5 |
1,71 |
0,502 |
60,912
|
6 |
0.5 |
0,40 |
170,39 |
22 |
0,00081 |
|
| ||||||||||
|
7 |
3,0 |
2,05 |
0,435 |
63,082
|
7 |
0.5 |
0,40 |
147,65 |
22 |
0,00063 |
|
| ||||||||||
|
8 |
3,5 |
2,39 |
0,339 |
65,252
|
8 |
0.5 |
0,40 |
115,07 |
22 |
0,00058 |
|
| ||||||||||
|
9 |
4,0 |
2,73 |
0,298 |
67,422 |
9 |
0.5 |
0,40 |
|
22 |
0,00052 |
|
101,15 | ||||||||||
|
10 |
4,5 |
3,08 |
0,241 |
69,592
|
10 |
0.5 |
0,40 |
81,08 |
22 |
0,00047 |
|
| ||||||||||
|
11 |
5,0 |
3,42 |
0,187 |
71,762 |
11 |
0.5 |
0,40 |
63,47 |
22 |
|
|
| ||||||||||
|
12 |
5,5 |
3,76 |
0,166 |
73,932
|
12 |
|
0,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S=3,84см |
Суммарная расчетная осадка слоев грунта под подошвой фундамента до границы сжимаемой толщи составляет S=3,84 cм, что меньше максимально-допустимой Su=8 cм. Требуемое неравенство S ≤ Su выполняется.