Расчетное сопротивление висячей сваи по грунту определяем по формуле:
ус — коэффициент условия работы сваи, принимаемый 1;ygкоэффициент надежности по грунту, принимаемый 1,4;Uнаружный периметр сваи, 0,3*4 = 1,2 м;А — площадь поперечного сечения сваи 0,3*0,3 = 0,09 м²;ycR, ycfкоэффициенты условий работы под нижним концом и побоковой поверхности сваи, зависящие от способа погружения свай (длясвай, погружаемых забивкой уск = ycf = 1);hiтолщина i-того слоя грунта, соприкасающегося с боковойповерхностью, м;Rрасчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи (для Zо=14,0R=2.70МПа)fiрасчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи. Номер слоя
Толщина слоя hiГлубина от поверхности до середины расчетного слоя, z, мРасчетное сопротивление по боковой поверхности fi, МПа25,83,60,1 893−11,50,035Определение числа свай, их размещение и уточнение размеров ростверка. Количество свай определяется по формуле:; примем 64 сваи. Поскольку для размещения такого количества свай первоначальной площади ростверка не достаточно увеличим ее за счет устройства трех уступов с соотношением 0,7 к 0,375 мОкончательный вид ростверка и свай показан на чертеже. NI — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю и определяемая по формуле: Fg — расчетная нагрузка, допускаемая на сваю;
— коэффициент, учитывающий перегрузку отдельных свай отдействующего момента;
Ро — вес опоры, равен 5,50 мН;Рп — вес пролетных строений, равен 1,41мН;Рр — вес ростверка:
Рр = Vp*y= 61,56 *0,024 = 1.48мНу — удельный вес кладки, равен 2350 кг/м3 = 0,024 мН/м3;Рк — сила воздействия от временной вертикальной подвижной нагрузкиравна 6.30 мН;yfкоэффициент надежности временной подвижной нагрузки, равен1,13;Поверочный расчет свайного фундамента по несущей способности. Обычно проверяют расчетную нагрузку на крайнюю сваю со стороны наибольшего сжимающего напряжения. При этом распределение вертикальных нагрузок между осями фундаментов мостов определяется расчетом их как рамной конструкции:
расчетный момент в плоскости подошвы ростверка от сил торможениярасстояние от главной центральной оси инерции подошвы фундамента до крайнего ряда свай в направлении действия момента — полная расчетная вертикальная нагрузка с учетом веса сваи
Вес свай: Pcв=12*0,299*64=2.30мН — условие выполняется
Расчет свайного фундамента как условного массивного. Предварительно определяются границы условного массивного фундамента. Для этого находят средневзвешенное значение угла внутреннего трения грунтов, пройденных сваями:
Угол для определения границ условного фундамента:
Проверка напряжений по подошве условного фундамента производится по формулам:
расчетная нормальная нагрузка в основании условного массивного фундамента с учетом веса свай и грунта в пределах условного массивного фундамента.=10,80 — длина условного массивного фундамента=4,00 — ширина условного массивного фундаментаRрасчетное сопротивление грунта в уровне подошвы условно массивного фундамента, определяется по формуле:
543,550,2970,387 — Условие выполняется
МIc — расчетный момент по подошве ростверка:
Т — тормозная сила, равна 0,63 мН;dрасстояние от подошвы низкого ростверка до нижних конца сваи, равно 11,5 м;ус — коэффициент условия работы, равен 1,2;К — коэффициент пропорциональности, определяющий нарастание с глубиной коэффициента постели грунта, расположенного выше подошвы фундамента, К =4,900 мН/м4;Св — коэффициент постели гунта в уровне подошвы фундамента, мН/м3; при d> 10, СвdК =11.5*4,900=56,356 мН/м3. — Условие выполняется
Технико-экономическое сравнение вариантов фундамента. Таблица 2 — Ведомость объемов основных работ и стоимость фундамента на естественном основании. Наименование работ и формула подсчета объемов работ
Объем работ
Стоимость работ
Ед.изм.Кол-во
Ед.изм.Кол-во
Земляные работы в котловане: Механизированная разработка грунта с водоотливом (17,1*4,6*3,5)м2275,312,5550,62Крепление котлована: щитовое (закладное) крепление (4,6*3,5*2+17,1*3,5*2)м2151,91,5227,85Устройство фундамента: Железобетонная кладка монолитных фундаментов (1*4,6*17,7)+(1*3,8*16,3)+(1*3*15,5)м3189,566 011 391,66ИТОГО12 170,07Таблица 3 — Ведомость объемов основных работ и стоимость свайного фундамента. Наименование работ и формула подсчета объемов работ
Объем работ
Стоимость работ
Ед.изм.Кол-во
Ед.изм.Кол-во
Земляные работы в котловане: Механизированная разработка грунта с водоотливом (4,4*2,6*11,6)м2132,712,5331,76Крепление котлована: щитовое (закладное) крепление (4,4*2,6*2+2,6*11,6*2)м283,21,5124,8Устройство фундамента: Железобетонная кладка монолитных фундаментов (0,7*4,4*11,6)+(0,7*3,7*10,9)+(0,7*3*10,2)м385,38 605 122,74Установка свай: сваи железобетонные с забивкой с земли или с подмостей (12,0*0,3*0,3*64)м369,12 805 529,6ИТОГО11 108,9ВЫВОД Стоимость свайного фундамента 12 170,07рублей, а на естественном основании -11 108,9рублей. Целесообразней и экономичнее применить свайный фундамент, так как он дешевле.
Литература
Гольдштейн М. Н. Дарьков А.А., Черкасов И. И. Механика грунтов, основания и фундаменты. -М.-.Транспорт, 1981
Далматов Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты.
М.:Стройиздат, 1981. СНиП 2.
02.01−83. Основания зданий и сооружений. -М.:Стройиздат, 1985. СНиП 2.
02.03−85. Свайные фундаменты.
М.:Стройиздат, 1986. СНиП 2.
05.03−84. Мосты и трубы.
М.:Стройиздат, 1985
Глотов Н.М., Силин К. С. Строительство фундаментов глубокого заложения.
М.'.Транспорт, 1985
Кириллов B.C. Основания и фундаменты.
М.:Транспорт, 1980
Костерин Э. В. Основания и фундаменты.
М.:Высшая школа, 1978. НИИОСП Госстроя СССР. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений.
М.:Стройиздат, 1978
Руководство по проектированию свайных фундаментов.
М.:Стройиздат, 1980
Руководство по проектированию и устройству заглубленных инженерных сооружений.
М.:Стройиздат, 1986. СНиП 3.
02.01−83. Основания и фундаменты. Правила производства и приемки работ.
М.:Стройиздат, 1983
Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения.
М.:Стройиздат, 1985. СНиП Ш-4−80. Техника безопасности в строительстве.
М.:Стройиздат, 1980.
