Проверка несущей способности куста свай

Для оценки общей устойчивости свайного фундамента и определения его стабилизационной осадки необходимо определить вертикальные напряжения в грунте в плоскости, проходящей через острия свай. При этом свайный фундамент рассматривается как условный массивный фундамент, в состав которого входят ростверк, сваи, грунт междусвайного пространства и некоторый объем грунта, примыкающего к наружным сторонам свайного фундамента.

Контуры условного массива АBСD определяются (рисунок 4.3):

сверху – поверхностью планировки грунта;

снизу – плоскостью в уровне нижних концов свай ВС в границах, определяемых пересечением с этой плоскостью наклонных плоскостей, проведенных под углом 𝛼, от наружного контура свайного куста в уровне подошвы ростверка; с боков – вертикальными плоскостями АВ и СD, проведенными через границы нижней поверхности.

Определим угол 𝛼 по формуле:

где –средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения,°, равное:

где h1’=2,6 м – длина 1-го слоя грунта в пределах соответствующего участка сваи, м;

h2’=1,35м–длина 2-го слоя грунта в пределах соответствующего участка сваи, м.

Тогда

.

Условная длина Lm для ленточных фундаментов принимается Lm = 1 м.

Ширина Bm массива определяется по формулам:

Bm= Bk+2x=Bk+2·(h1’+h2’)·tg𝛼 (4.10)

гдеBk = 0,3 м – ширина сваи, м.

Bm=0,3+2*(2,9+1,05)tg 5,72 = 1,1 м

gII=19,62 т/м3

СII=30,4

jII=22,4

Е1=21,4 МПа

R1=245,05 кПа

gII=20,6 т/м3

СII=32,2

jII=24,2

Е1=23 МПа

R1=258,68 кПа

Рисунок 4.3. Схема границ условного фундамента

По условию прочности необходимо выполнение следующего условия:

Рср≤ R (4.11)

где Pcp–давление по подошве условного фундамента от расчетных нагрузок, которое находится как:

(4,12)

где =1*1,1 = 1,1 м2 – площадь основания условного массива, м2;

Н =0,9+3,95=4,85 м – расстояние от планировочной отметки до низа условного массива, м;

- среднее значение удельного веса грунта на уступах фундамента.

Pcp = 148,62/1,1 + 22*4,85 = 241,809 кПа

R – расчетное сопротивление грунта основания, вычисляемое по формуле (3.5), для которой определим:

– коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице П-14[1], (=1,25, =1,96, т.к. грунт под подошвой условного массива глинистый с IL≤0.25 и соотношение длины здания к его высоте L/H = 1,6);

K – коэффициент, принимаемый равным 1,1;

=0.732

= 3.918

=6.494

– коэффициенты, принимаемые в зависимости от угла внутреннего трения φ=24.2° по таблице П-15[1];

Kz – коэффициент, принимаемый равным 1,0 (b<10 м);

т/м3 – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, (слой является водоупором);

–то же, залегающих выше подошвы фундамента, определяющееся по формуле:

(4,13)