Проектирования фундамента опор железнодорожного моста с расчетным пролетом 88м, страница 9

3.1.2 Определение несущей способности сваи

Несущая способность по грунту на вдавливание F_d  забивных висячих свай сплошного поперечного сечения определяется по формуле:

                                           ,                                         (3.1)

где    γ_с – коэффициент условия работы сваи в грунтах, равный 1,

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа,

А – площадь поперечного сечения сваи, м²,

U – периметр поперечного сечения сваи, м,

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа,

h_i – толщина i-го слоя грунта, м,

n – число слоев,

γ_сR, γ_cfi – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, равные 1.

Суммирование в формуле (3.1) распространяется на все пройденные сваей слои грунта (с учетом размыва). Расчетная схема представлена на рисунке 1.3. При подсчете сопротивлений f_i геологические слои основания, пройденные сваей, разбиваются на однородные расчетные слои толщиной, не более 2 м. Результаты расчёта сил трения по боковой поверхности сваи приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Расчёт сил трения по боковой поверхности сваи

№ слоя	№ ИГЭ	Наименование грунта	hi, м	li, м	fi, кПа	fihi, кПа м
1	12	Супесь пластичная	1,4	0,7	16,1	22,54
2	12		1,4	2,1	30,4	42,56
3	12		1	3,3	35,2	35,2
4	20	Суглинок полутвёрдый	1	4,3	53,75	53,75
5	20		1	5,3	56,25	56,25
6	20		1,1	6,35	58,7	64,57
7	20		1	7,4	60,8	60,8
8	6	Песок средней крупности	1	8,4	62,6	62,6
9	6		0,55	9,175	63,76	35,07
Итого:	433,34

Рисунок 1.3 - Схема к расчету несущей способности сваи по грунту фундамента с высоким ростверком с предварительно определёнными значениями , ,  и

Зная глубину погружения нижнего конца сваи d=9,45 м, интерполируем и получаем значение расчётного сопротивления под нижним концом сваи R=3945 кПа.

Площадь поперечного сечения сваи A=0,1225 м², периметр поперечного сечения сваи U=1,4 м. Определим несущую способность сваи по грунту на вдавливание:

кН

Несущая способность сваи на выдергивание из грунта F_du (кН) определяется по формуле:                                                    ,                                     (3.2)

где обозначения те же, что в формуле (3.1), но γ_С=0,8

 кН

Кроме несущих способностей сваи на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта устанавливается расчетная нагрузка на сваю из условия прочности её ствола на растяжение (из характеристик свай):                  кН.

3.1.3. Предварительное определение необходимого числа свай

и конструирование фундамента

В курсовой работе фундамент проектируют с простейшей рядовой расстановкой свай, симметричной относительно плоскости моста и плоскости опоры. Общее количество свай ориентировочно определяют по формуле (с округлением до целого числа):

               ,                                        (3.3)

где  - наибольшая вертикальная сила в плоскости обреза фундамента (первое сочетание нагрузок), кН;

       - вес ростверка с учетом взвешивания водой, кН;

     - коэффициент неравномерного загружения свай за счет действия момента, принимают в пределах 1,3-1,5;

      - коэффициент надежности, принимаемый для фундаментов с высоким ростверком в зависимости от числа свай в фундаменте: 1,4 при ³ 21, 1,55  при = 11-20, 1,65  при  = 6-10.

При проектировании фундамента с высоким ростверком коэффициент надежности предварительно назначают 1,4 , затем после определения числа свай корректируют и расчет повторяют.