Расчет осадки (деформаций) основания свайного фундамента

а) Метод послойного суммирования

Осадка основания S, м, с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по форм. 1 прил.2 (1).

, м

где β- безразмерный коэффициент равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

и - соответственно толщина и модуль деформации i-ого слоя грунта;

n- число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Дополнительное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента определяется по форм.2 прил. 2 (1).

кПа

где коэффициент, принимаемый по табл.1 прил. 2 (1) в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной ξ=2z/b

- дополнительное вертикальное давление на основание, кПа;

Р- среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

- вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, кПа;

Вертикальное напряжение от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине z от подошвы фундамента определяется по форм. 6 при.2 (1)

кПа,

где γ¹ – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м³;

d - глубина заложения фундамента, м;

γ и h–удельный вес грунта,толщина i-го слоя грунта, при этом h не более 0,4 b.

Нижняя граница сжимаемой толщи основания принимается на глубине z=H_c, где выполняется условие .

0,4 b= 0,4^. 3,4= 1,36 м

Природное давление на уровне подошвы фундамента:

кПа

-средневзвешенный удельный вес грунта и бетона, равный 20 кН/м³

кПа

м

прил.4. (1)

м

Осадка запроектированного фундамента удовлетворяет нормативной предельно допустимой осадке для данного типа сооружений.

Результаты расчетов представлены в таблице:

№ слоя	№ элем. слоя	,м	hi, м	Ei, кПа	,кН/	σzgi, кПа		σzpi, кПа	0,2σgi,кПа	S, м
		0,4	0,4		8,06	215,2	0,967	100,99	43,04	0,002
	0,9	0,5	219,6	0,818	85,43	43,85	0,007
	1,4	0,5	223,3	0,642	67,05	44,66	0,011
	1,9	0,5	227,3	0,532	55,56	45,46	0,014
	2,4	0,5	231,3	0,434	45,33	46,27	0,016

Рисунок к определению осадки фундамента

б) Метод эквивалентного слоя.

Осадку слоя грунта при сплошной нагрузке можно определить из условия одномерного его сжатия без возможности бокового расширения. Тогда, принимая деформацию сжатия любого элементарного слоя в пределах этой толщи в соответствии с выражением , найдем осадку всего слоя.

- мощность эквивалентного слоя,

-ширина фундамента,

-дополнительное вертикальное давление под подошвой фундамента.

-средневзвешанный коэффициент относительной сжимаемости.

, где

-коэффициент эквивалентного слоя, который зависит от геометрии фундамента, вида грунта и коэффициента Пуассона.

(табл. 7.2. (1)).

м.

Принимаем значения коэффициента Пуассона для слоев, находящихся ниже условной подошвы фундамента:

для глины.

- средневзвешанное значение коэффициента Пуассона.

,где

-мощность слоя в пределах сжимаемой толщи,

-коэффициент Пуассона i-го слоя,

-мощность сжимаемой толщи,

.

, где

- модуль деформации i-ого слоя грунта,

,

, .

кПа

м.

прил.4. (1)

м

Осадка запроектированного фундамента удовлетворяет нормативной предельно допустимой осадке для данного типа сооружений.

5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов и выбор основного

Тип фундамента	Наименование работ	Объем работ	Стоимость, руб	Трудоемкость, чел.-дн.
Фундамент мелкого заложения	Разработка грунтов глубиной до 3м влажных	4,8	2,3*4,8=11,04	0,32*4,8=3,53
Устройство подготовки под фундаменты: песчаной	0,08	4,8*0,08=0,384	0,11*0,08=0,04
Устройство сборных железобетонных фундаментов из бетона марки М200		59,2*6=355,2	0,55*6=3,3
Итого			366,6	6,87
Свайный фундамент	Разработка грунтов глубиной до 3м влажных	1,8	2,3*1,8=4,14	0,32*1,8=0,58
Устройство подготовки под фундаменты: песчаной	0,03	4,8*0,03=0,144	0,11*0,03=0,003
Устройство ростверка из бетона марки М200	0,36	59,2*0,36=21,31	0,55*0,36=0,20
Погружение железобетонных свай из бетона марки М300 в грунты I группы длиной до 12м	0,774	85,2*0,774=65,95	0,89*0,774=0,69
Итого			85,86	1,47

Вывод: На основании сравнения по технико-экономическим показателям принимаем свайный фундамент.

Дата добавления: 2015-07-08