Проект свайного фундамента для здания с подвалом

Определяем ширину подошвы условного фундамента и его вес в плане

b_м = 0,3+ 2×0,46 = 1,22 м;

, где  ;

g_II=20,0 кН/м³;

g¢_II =(14,5×0,2 + 19,8×1,8+ (26,6 – 10)/(1 + 0,679)×0,2 + (27,0 – 10)/(1 + 0,623)×4 +20,0×1,8)/8=14,8кН/м³;

G_IIм =5×0,6×0,6×23,6+0,6×0,5×25+11,5+8×1,22×14,8 = 205,928 кН.

Среднее давление под подошвой массива для наружной стены Ф4

p_IIм = (N_0II + G_IIм)/А_м = (140+ 205,928)/1,22×1 = 283,5 кПа;

Проверяем выполнение условия p_IIм ≤ R_м , где R_м – расчетное сопративление грунта, залегающего под подошвой условного фундамента:

R_м=(1,2×1,04/1,1)

Таким образом

p_IIм,1 = 283,5 R_м  = 478 кПа;

Ф1

Расчет осадки условного фундамента проводим по методу послойного суммирования. Для этого вычисляем обычным способом напряжения на границах элементарных слоев от собственного веса грунта и от нагрузки, передаваемой на основание условного фундамента. Эпюры напряжений приведены на рис. 11.    Значение конечной осадки определяется по формуле

 

где

      s – конечная( стабилизированная) осадка фундамента;

      s_i – осадка i-го слоя грунта основания;

      β – безразмерный коэффициент принимаемый 0,8;

      n – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания;

      - средне значение дополнительного напряжения в i-м слоегрунта;

      h_i – толщина  i-го слоя;

      Е_i – модуль деформации i-го слоя грунта;

Полученное значение осадки сопоставляем с предельно допустимой, установленной нормами проектирования. Значение вертикального напряжения от собственного веса грунта на границах выделенных слоев по оси Z, проходящей через центр подошвы фундамента определяем по формуле

где

       - напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

        - удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента;

        - глубина заложения фундамента от поверхности природного рельефа;

        - соответственно удельный вес и толщина i-го слоя  грунта;

Дополнительные вертикальные напряжения на границах выделенных слоев по оси Z, проходящей через центр подошвы фундамента определяются по формуле

где

        - коэффициент, принимаемый по табл. 1 прилож. 2 СНиП

         - дополнительное вертикальное давление на основание;

         Р- среднее давление под подошвой фундамента;

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине Н_с, где выполняется условие

осадку фундамента определяем суммированием деформаций отдельных слоев.

Расчет осадки производим в табличной форме.

Определим значение осадки стаканного свайного фундамента наружной стены здания. Среднее давление под подошвой массива p = 191,6 кПа; напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы массива s_zg,о = g¢×d + g_w×h_w = 19,9×7,35 + 10×0,85 = 154,76; дополнительное давлени  p_о = 191,6 – 154,76 = 36,83 кПа. Результаты вычислений осадки данного фундамента сведены в таблицу 5, а эпюры напряжений показаны на рисунке 13.

Таблица 5. – Расчёт осадки свайного фундамента под наружную стену здания.

№	z, м	2z / b	gi, кН/м3	hi, м	szg, кПа	a	szp, кПа	szp,i, кПа	Ei, МПа	si, мм
0	0.00	0.00			154.760	1	36.83
1	1.20	0.81	20.00	1.20	178.760	0.824	30.348	33.589	10.7	3.002
2	2.40	1.61	20.00	1.20	202.760	0.49	18.047	24.197	10.7	2.163
										5,004

Рис.13 Схема свайного фундамента Ф1 под наружную стену.

Теперь определим значение осадки ленточного  свайного фундамента Ф4 внутренней стены здания по методу послойного суммирования. Среднее давление под подошвой массива p = 285,5 кПа; напряжение от собственного веса грунта в уровне подошвы массива  s_zg,о = g¢×d + g_w×h_w = 19,9×8 + 10×1,2 = 171,2; дополнительное давление  p_о = 285,5 – 171,2 = 114,3 кПа. Результаты вычислений осадки данного фундамента сведены в таблицу 6, а эпюры напряжений показаны на рисунке 14.

Таблица 6. – Расчёт осадки свайного фундамента под внутреннею стену здания.

№	z, м	2z / b	gi, кН/м3	hi, м	szg, кПа	a	szp, кПа	szp,i, кПа	Ei, МПа	si, мм
0	0.00	0.00			171.200	1	114.3
1	0.45	0.74	20.00	0.45	180.200	0.824	94.183	104.242	10.7	3.494
2	0.90	1.48	20.00	0.45	189.200	0.535	61.151	77.667	10.7	2.603
3	1.35	2.21	20.00	0.45	198.200	0.428	48.920	55.035	10.7	1.845
4	1.80	2.95	20.00	0.45	207.200	0.325	37.148	43.034	10.7	1.442
										9,384

Рис.14 Схема свайного фундамента под внутреннюю стену.

Эпюры напряжений в оснований (размеры в мм);

Полученные значения осадки меньше предельно допустимых (8,0 см), установленных СНБ [1].

4.5 Выбор сваебойного оборудования

Определяем проектный отказ сваи. Вес сваи с наголовником G_c=11,5+1=12,5 кН.

Выбираем тип молота из условия соотношения веса ударной части и веса сваи с наголовником. При погружении сваи в грунты средней плотности вес ударной части молота должен быть не менее G_p = 1,25 G_с = 1,25 ∙ 12,5 = 15,625 кН. Предварительно выбираем трубчатый дизель-молот С-859 с весом ударной части G = 18 кН, энергией удара при высоте подъема 2,5 м 27 кДж, вес молота с кошкой G_h = 35 кН.

Применимость молота, устанавливаем по минимальной энергии удара из условия

Е = 1,75αР, где

α - коэффициент, равный 25 Дж/кН;

Р – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, ( меньшая