Строительство и архитектура \ Основания и фундаменты

Проектирования фундамента опор железнодорожного моста с расчетным пролетом 88м, страница 13

Рисунок 1.5 Кривые прочности свай (кривая №1 – для СМ 11-35)

3.3.3 Проверка устойчивости грунта, окружающего сваю

При поперечных перемещениях свай может произойти потеря устойчивости грунта в виде его пластического выпора, что приведет к ухудшению работы свай. Соответствующий расчет сводится к проверке неравенства:

s_zi≤ h₁×h₂(4/cosj)(g×z×tgj+x×c), (3.25)

где h₁,h₂ – коэффициенты принимаемые h₁ = h₂= 1,

j, c – расчетные значения удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения грунта,

g – расчетный удельный вес грунта, определяемый в водонасыщенных грунтах с учетом взвешивания в воде,

x – коэффициент, принимаемый для забивных свай 0,6.

Расчетное давление на грунт s_zi ,кПа, боковой поверхности сваи, определяемое на глубине z = 0,85/α_ε ,рассчитывается по формуле:

s_zi ≤ 0,85× (K/a_e)(0,996×u_pi – 0,849×y_0i/a_e + 0,362(M_i + H_i×l₀)/(a_e²×E×I) + 0,103×H_i/(a_e³×E×I)) (3.26)

м,

h₁×h₂(4/cosj)(g×z×tgj+x×c) = 1·1(4/cos11^o)(21,2·1,42·tg11^о + 0,6·21)=146,78 кПа

s_zi=(0,85·15497,553)(0,9960,0012648–0,849×0,001467/0,6+(0,362×65,2-21,4·0,95)/((0,375769×30×106×0,354)/12) + 0,103×(-21,4)/(0,613×30×106×0,354/12) = 13,69 кПа

|s_zi|=13,69 < 150,78 – условие выполняется.

3.3.4 Проверка прочности опорного и подстилающего слоев основания

Эти проверки выполняются по схеме условно массивного фундамента. Условный фундамент принимается в форме прямоугольного параллелепипеда. Определение его размеров для фундамента с низким ростверком показано на рисунке 3.4, а, а для фундамента с высоким ростверком – на рисунке 3.4, б.

Рисунок 3.4 – К расчету свайного фундамента с низким – а и б – высоким ростверками как условно массивного фундамента

(3.27)

На этих рисунках а – угол наклона крайних свай, а φ_m – средневзвешенное значение угла внутреннего трения для пройденных сваей грунтов:

где φ_i – угол внутреннего трения i-го слоя грунта, расположенного в пределах глубины заложения свай, с учетом размыва дна,

h_i – толщина i- го слоя грунта в пределах глубины d.

Так как , то в качестве расчетной принимается схема для низкого ростверка.

Несущая способность основания условного фундамента проверяется, как и фундамента мелкого заложения, по среднему р и максимальному р_max давлению по его подошве:

p = N_c/(a_c×b_c) £ R/g_n (3.28)

p_max=N_c/(a_c×b_c)+6×a_c×{3×[M⁰+F_h⁰×(h+l₁)]+2×F_h⁰×d}/{b_c×[K×d⁴/(3×C_b)+ 3×a_c³]} (3.29)

где N_c – нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, кН, определяется с учетом веса грунтового массива вместе с заключенными в нем сваями,

l₁ – расстояние от подошвы ростверка до поверхности грунта с учетом размыва,

d – глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности грунта, м,

a_cb_c – размеры в плане условного фундамента в направлении, параллельном плоскости действия нагрузки и перпендикулярном ей, м,

C_b – коэффициент постели в уровне подошвы условного фундамента, кН/м³, определяемый при d < 10 м по формуле С_b = 10К/3,

R – расчетное сопротивление грунта несущего слоя основания условного фундамента с учетом его размеров.

a_c = 14,25 м; b_c = 9,05 м; d = 10,35 м,

, (3.30)