Оценка прочности и устойчивости грунтов. Оценка степени прочности грунта. Проектирование фундаментов на естественном основании. Определение размеров подошвы фундамента расчетом прочности основания. Свайные фундаменты

инерции площади подошвы); W—момент сопротивления подошвы фундамента относительно той же оси (при отсутствии симметрии сечения подошвы в направлении действия момента Wпринимается для грани, у которой от М возникает сжатие).

	Рис. 1.   Схемы  к  расчету внецентренно нагруженного  фундамента

 

При одновременном действия моментов на фундамент в двух направлениях наибольшее давление в угловой точке для подошвы прямоугольной формы определяют по формуле

(9)

где М_х и М_y —моменты относительно главных центральных осей инерции площади подошвы; W_xи W_y — моменты сопротивления подошвы относительно тех же осей.

Учитывая (3) и (4)  получим:

(10) (11)

  

Для продольного размера b и поперечного размера a фундамента, когда a> 6 м в случае действия момента М_у в направлении стороны b:

			(12)

 

При центральной нагрузке, когда М_y = 0, γ_с = 1

			(13)

 

Формулы

(12) и (13) позволяют найти a, когда задано b.

(14)

Из зависимости (11) аналогично можно определить b, когда заданоa:  где Р₁=Р/а; My₁=M_y/a, В случаях скальных грунтов взвешивающее действие воды на фундамент в формуле (14) не учитывают (h_b=0).

СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

	Свая – это стержень, выполняемый из различных материалов, предназначенный для передачи нагрузки от сооружения на грунт основания.

  

Ростверк – это железобетонная плита или балка, распределяющая усилие вышележащей конструкции на отдельные сваи.

Сваи классифицируются по двум признакам:

1. По характеру передачи нагрузки на грунт.

2. По условиям изготовления свай.

Рассмотрим сваи по первому признаку (по характеру передачи нагрузки на грунт):

1) висячие

Передают нагрузку через  нижнюю точку (пяту)

2) сваи-стойки

Рассмотрим классификацию свай по второму признаку (по условиям изготовления):

1) предварительно изготовленные сваи;

2) изготовленные в грунте.

Предварительно изготовленные сваи

Сваи изготавливаются из различных материалов:

Ø Деревянные.

Ø Железобетонные.

Ø Стальные.

Ø Комбинированные.

Деревянные сваи обычно временные сваи, имеют свойство гнить в агрессивных средах.

Железобетонные сваи – самый распространенный вид свай.

Классификация ж/б свай

1) по форме поперечного сечения:

а) квадратные (сплошные);

б) квадратные с круглой полостью;

в) полые круглые;

г) прямоугольные;

д) тавровые;

е) двутавровые.

Сваи квадратного сечения обычно изготавливают размером 0,2×0,2 м до 0,4×0,4 м и длиной 3 ÷ 20 м, применяют в любых сжимаемых грунтах без твердых включений, в основном работают на растяжение, сжатие и сдвиг (т.е. для передачи выдергивающих, вдавливающих и горизонтальных нагрузок).

Сваи квадратного сечения с полостью изготавливают, когда необходимо сэкономить материал или облегчить конструкцию.

Сваи полые круглого сечения применяются в слабых грунтах, мощностью  более 12 м для передачи больших горизонтальных нагрузок (более 100 кН).

Сваи прямоугольного сечения применяются в тех же случаях, что и сваи сплошные квадратного сечения.

Сваи таврового и двутаврового сечения изготавливают по специальным заказам, серийно не выпускают.

2) по форме продольного сечения:

а) призматические;

б) цилиндрические;

в) пирамидальные;

г) трапециевидные;

д) ромбовидные;

е) с уширинной пятой.

Чаще применяются трапециевидные и пирамидальные сваи в качестве висячих. Ромбовидные сваи и сваи с уширинной пятой применяются в пучинистых и слабоводонасыщенных грунтах.

3) по способу армирования:

а) с напрягаемой арматурой;

б) с ненапрягаемой арматурой;

в) с поперечным армированием;

г) без поперечного армирования.

4) по конструктивным особенностям:

а) цельные;

б) составные.

Классификация стальных свай

1) трубчатые диаметром 0,2 ÷ 0,7 м;

2) шпунтовые

 

Применяются чаще всего в грунтах сложных и в аварийных ситуациях.

Недостаток - коррозия.

Комбинированные сваи

Применяется комбинация, например, деревянной части и железобетонной.

Способы погружения свай

Основными видами погружения являются следующие:

1. Забивка.

2. Вибропогружение.

3. Ввинчивание и вдавливание.

Забивку применяют во всех видах по сложности грунтах.

Вибропогружение применяют в водонасыщенных песках.

Ввинчивание применяют, когда слабые грунты залегают поверх прочных. В этом случае сваю ввинчивают в прочные грунты.

Вдавливание применяют в условиях плотной застройки.

Сваи, изготовленные в грунте

Классифицируются по способу изготовления следующим образом:

1) без оболочки (буронабивные);

2) с оболочкой, извлекаемой из грунта;

3) с неизвлекаемой оболочкой.

Буронабивные сваи могут применяться в грунтах, которые хорошо удерживают вертикальные стенки (связные маловлажные глинистые грунты).

Сваи с извлекаемой оболочкой могут применяться в любых грунтах.

Сваи с неизвлекаемой оболочкой применяются, когда нельзя извлечь