7.1. Определение несущей способности одиночной висячей сваи.

Принимаем конструкцию свай пневмозабивные с неизвлекаемой обсадной трубой Ø325 мм длиной 9 м.

Определение несущей способности одиночной висячей сваи производится в следующей последовательности.

1. Для выбранного типа и размера сваи по формуле определяем расчетную несущую способность одиночной висячей сваи:

F_d = γ_c ( γ_cR R A_св + u γ_cf ∑ f_i h_i )

где γ_c– коэффициент условий работы сваи в грунте,γ_c =1,0;γ_cRиγ_cf– коэффициент условий работы грунта соответственно под нижней боковой поверхностью сваи, зависит от способа погружения,γ_cR =1,0; γ_cf =1,0;R- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимается по прил. 6, табл. 6.2 методических указаний, для круаного песка средней плотности, непросадочного

R=₄(₁_Id+₂₃_Ih)=0,225·(80,5·19,7·0,35 + 223·0,755·19,43·12,8) =5355 кПа;

’₁ - осредненное расчетное значение удельного веса грунта, залегающих ниже подошвы условного фундамента определяется по формуле:

₁- то же, выше подошвы условного фундамента.

А_св — площадь опирания на грунт сваи, м², принимаемая по площади сваи нетто;А= 0,096 м²;

u- наружный периметр поперечного сечения сваи,u=1,099 м;h_i-мощностьi-го однородного слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (принимается не более 2 м.);n- количество слоев прорезаемых сваей,n=4 шт.; f_i- расчетное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваиi-му слою грунта,

принимается по прил. 6, табл. 6.3 методических указаний, при средней глубине расположения:

Рис.7.2.1. К расчету несущей способности одиночной висячей сваи.

для 5-го слоя грунта при z₁=1 м – f₁= 40 кПа;

z₂=3 м – f₂= 47 кПа;

z₃ = 5 м – f₃ = 55 кПа;

z₄ = 7 м – f₄ = 60кПа;

z₅ = 8,35 м – f₅ = 62,5 кПа;

Fd=1*{ 1*0,096*5355 + 1,099*1,0[2*(40+47+55+60)+0,7*62,5] } = =1028(кН).

Расчетная допустимая нагрузка на сваю равна:

Nd = Fd/1.4=1028/1.4=734(кН).

7.2. Определение требуемого количества и шага свай.

Размеры подошвы плитного фундаментаb×l= 48×60 м.

Площадь подошвы ростверка фундамента под высотную часть:

А = 1208 м².

Требуемое количество свай в фундаменте определяем исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузкина сваи, расположенные под зданием. При расчете нагрузкуN₁ возможно снизить на 15%, исходя из предположения, что часть нагрузки воспримет на себя ростверк.

.

Определяем шаг свай по выражению

.

Окончательно принимаем максимальное расстояние между сваями равным 7d=6*0.35=2.45 м и количество свай после расстановки равным (304шт.).

7.3.Определение осадки фундамента методом линейно-деформируемого слоя.

Ширина фундамента b_уф= 48,3 м, длинаl_уф= 60,5м.

Среднее давление под подошвой фундамента р _уф= 390 кПа.

В качестве несущего слоя выступает песок (ИГЭ-5) с модулем деформации

Е = 25 МПа > 10 МПа. При большеразмерных фундаментах мощность сжимаемой толщи грунта определяется по эмпирической формуле:

м.

Здесь Н₀ в первом приближении принято равным 9 м,= 0,15 (как для оснований сложенных пылевато-глинистыми грунтами). Коэффициентk_р= 1,09 при р = 390 кПа.

Осадку фундамента определяем по формуле

.

Здесь k_c =1.4 при 2Н/b= 215,43/48,3 = 0,64;

k_m= 1,5 приb> 15 м и Е > 10 МПа.

Определим коэффициенты k при отношенииl/b= 60,5/48,3 = 1,25.

№ слоя	z, м	2z/b	k	ki - ki-1	E,МПа	, МПа-1
5	5	0,20	0,050	0,050	25	0,002
5	10	0,40	0,094	0,044	25	0,0018
5	15	0,60	0,141	0,047	25	0,0019
0,43	15,43	0,65	0,146	0,005	25	0,0002

=0,0059

Тогда осадка составит:

0,0059/25 =

=0,0041 м = 0,41 см < S_u=15 см, условие выполняется.