Курсова работа по механике грунтов и оснований 2023г

Рис. 6- Расчетная схема к определению несущей способности сваи погрунту

Определение количества свай в ростверке для отдельностоящих фундаментов.

Количнство свай в ростверке отдельно стоящего фундамента под колонны определяется по формуле:

n =	N1F				=		1800		= 1.846	шт.
	Fd
							1364.816
							1.4
	γk

где N1F = 1800 кН - расчетная шнагрузка на уровне подошвы ростверка, которую на

начальном этапе расчета допускается принимать без учета веса фундамента,ростверка и грунта на его уступах;

γk - коэффициент надежности, принимаемый по таблице 5.6 СНБ 5.01.01-99 и

требованиям п.5.9 ТКП 45-5.01-256-2012.

Принимаем n = 2 забивные сваи. Конструирование ростверка.

При проектировании окончательных размеров ростверка необходимо выполнение следующих условий:

21

-сваи равномерно распределяются по длине и ширине ростверка;

-расстояние междуосями свай принимается не менее 3d и не более 6d(где d - сторона поперечногосечения сваи);

-размеры ростверка в плане принимаются кратными 300мм;

-расстояние от наружной грани сваи до грани ростверка принимается не менее 100мм;

-размеры ростверка в плане рекомендуется назначать на 150-200ммбольше вышележащих фундаментных конструкций.

Принятые конструктивные размеры ростверка приведены на рисунке 7.

Рис. 7- Конструктивная схема ростверка

9. Определение несущей способности сваипо данным динамического зондирования

Определяем среднее значение предельного сопротивления грунта под нижним концом сваи (на участке расположенном в пределах одного dвыше и 4dниже отметки нижнего конца проектируемой сваи).

Поднижнимкоцом сваи в пределах 4d = 1.4 м располагается суглинок полутвердый c

Pd3 = 4.8 МПа.

Расчетная схема определения несущей способности сваипо результатам динамического зондирования приведена на рис.8.

По таблице 18/1/ для ИГЭ №3 по интерполяции определяем:

Тогда:

qd3 = 2185

кПа

qd3 4 d + qd3 d

2185 4 0.35 + 2185 0.35

кПа

R.d

=

=

= 2185

5 d

5 0.35

Определяем среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности

сваи:

- для ИГЭ №1: при Pd1

= 3.8

МПа fd1

= 19.44

кПа;

- для ИГЭ №2: при Pd2

= 3.2

МПа fd2

= 50.5

кПа;

- для ИГЭ №3: при Pd3

= 4.8

МПа fd3

= 54.5 кПа.

Средневзвешенное значение:

fd1 h.1 + fd2 h.2 + fd3 h.3

19.44 0.77 +

50.5 2 + 54.5 0.83

кПа

R.fd =

=

= 44.779

(h.1 + h.2 + h.3)

0.77

+ 2 + 0.83

Определяем значение предельногосопротивления забивной сваи по формуле:

Fu = Rd A + Rfd (h.1 + h.2 + h.3) U = 2185 0.122

+ 44.779 (0.77 + 2 + 0.83) 1.4 = 493.348 кН

22

Рис. 8 - Определение несущей способности забивной сваипо результатам динамического зондирования

Определяем расчетнуюнесущую способность забивной сваи:

	Fu		493.348		кН
Fd =		=		= 493.348
	γg		1

где γg - коэффициент безопасности по грунту,устанавливаемый в зависимостиот

изменчивости полученных частных значений предельногосопротивления сваи. Так как зондирование произведенодля одной точки,то γg = 1 .

23

10. Определение осадки свайногофундамента

Определение размеровусловного фундамента.

При расчете свайногофундамента подеформациям основания рассматривается условный фундамент глубиной заложения,равной глубинепогружения нижнего конца сваи и размерами в плане, ограничиваемыми наклонными,выходящими от наружных граней свайного куста под

углом к вертикали α =	φII.mt		. Угол φII.mt представляет собой осредненное расчетное значение
	4
угла внутреннего трения грунта:
φII.mt =		φII.1 h.1 + φII.2 h.2 + φII.3 h.3		=	30.8 0.77 + 27 2 + 26.5 0.83	= 27.697	o
			(h.1 + h.2 + h.3)	0.77 + 2 + 0.83

где φII.i- расчетное значение угла внутреннего трения i-го слоя, прорезаемогосваей; hi - толщина прорезаемого сваей i-го слоя.

Размеры условного фундамента в плане будут равны:

			φII.mt
ly	= lp	+ 2 L tg						=	2.45 + 2 3.6 0.121	= 3.324	м
					4
					φII.mt
by	= bp		+ 2 L tg					=	0.35 + 2 3.6 0.121	= 1.224	м
					4

где ly , by - длина и ширина подошвы условногофундамента, м; L- длина сваи,прорезающая грунт,м.

Проверкадавления под подошвой условного фундамента.

Формула для расчета сопротивления грунта основания имеет вид,как и при расчета для плитногофундамента мелкого заложения (см. стр. 15). Определяем значения элементов формулы:

γ1 = 1.25 , γ2 = 1		. При значении φII.3 = 26.5				o :
My = 0.875 , Mq = 4.505			, Mc = 7.02
kz = 1
k = 1.1
Осредненное значение удельного веса грунтов,залегающих выше подошвы условного
фундамента,кН/м3:
γII.1=	h1 γII.1 E1	+ h2 γII.2 E2		+ h3 γII.3 E3		=	3.37 19.4 17.4 +	2 21.2 16.6	+ 0.83 21.7 21.4	= 20.318
				h3 E3			3.37 17.4	+ 2 16.6 +
	h1 E1 +		h2 E2 +						0.83 21.4

Осредненное значение удельного веса грунтов,залегающих ниже подошвы условного фундамента:

γ.II = 21.7 кН/м3

Расчетное значение удельного сцепления грунта,залегающего непосредственнопод подошвой условногофундамента, cII = 42.5 кПа.

Тогда расчетное сопротивление грунта основания R, кПа:

	γ1 γ2			by γ.II	+ Mq d.f γII	1
R =			My kz				+ Mc cII =
	k

1.25 = (0.875 1.224 21.7 + 4.505 6.2 20.318 + 7.02 42.5) = 1010.341

1.1

24

Полная нагрузка на основание условногофундамента будет равна:

NII.y = NII + GII.р + GII.св + GII.гр

где NII - расчетная нагрузка по IIгруппе предельных состояний науровне обреза фундамента,

кН;

GII.р - вес конструкций ростверка,кН; GII.св - вес свай,кН;

GII.гр - вес грунта в обьеме условногофундамента,кН.

NII

= 1700 кН;

GII.р =

lr br df γбет

=

3.3 1.8 2.6 25

=

386.1

кН;

GII.св =

b2 L n γбет

=

0.352 3.6 2 25

=

22.05

кН;

GII.гр

+ b

2

= γII by ly d.f

− lr br df

n L =

2 2 3.6 )

=

20.318 1.224 3.324 6.2 − (3.3 1.8

2.6 + 0.35

= 181.045

кН.

Тогда полная нагрузка на основание условногофундамента,кН:

NII.y = NII + GII.р + GII.св + GII.гр=

= 1700 + 386.1 + 22.05 + 20.318	1.224 3.324 6.2	− (3.3 1.8 2.6

Выполняем проверкудавления под подошвой условногофундамента:

p =	NII.y		2289.195	= 562.399	кПа < R = 1010.341
		=
	by ly		1.224 3.324

Условие выполняется.

2)

+0.35 2 3.6 = 2289.195

кПа

Определение осадки свайного фундамента.

Так как ниже подошвы условного фундамента залегают однородные грунты, осадкунайдем методом эквивалентногослоя. Дополнительное давление под подошвой условного фундамента:

p0 = p − σzg.F = 562.399 − 125.789 = 436.61 кПа

где σzg.F - природное давление грунта на уровне подошвы условногофундамента, определяемое по эпюре природных давлений (см. рис.5) для глубины относительно DL,равной

d.f = 6.2

м. Эпюра природногодавления грунта имеет такой же вид,как и при расчете осадки

плитногофундамента (рис.5).

Коэффициент Пуассона для ИГЭ №3 равен ν = 0.3 .

β

2 ν2

2 0.32

= 1 −

1 − ν

= 1 −

= 0.743

1 − 0.3

Коэффициент относительной сжимаемости:

m

=

β

=

0.743

= 0.035

E3

ν

21.4

При

ly

= 1.683 . Осадку условногофундамента вычисляем по формуле:

= 2.715

Avw

by

S = A

vw

b

y

m p

0

10− 3

= 1.683 1.224 0.035 436.61 10− 3 = 0.031 м < S

U

= 0.08

м

ν

Полная осадка не превышает предельно допустимой.

25

Рис. 9- К определению размеров условногофундамента

26

Список использованных источников

27