7. РАСЧЕТ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ОСНОВАНИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
7.1. Расчет фундамента из висячих свай, свай-оболочек и свай-столбов (ниже в настоящем разделе именуемых для краткости общим названием "сваи") и его основания по деформациям производится как для условного фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений. Границы условного фундамента [рис.20(1)] определяются следующим образом: снизу - плоскостью , проходящей через нижние концы свай; с боков - вертикальными плоскостями и , отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии , а при наличии наклонных свай - проходящими через нижние концы этих свай; сверху - поверхностью планировки грунта , где - средневзвешенное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле , [38(25)] , , ... - расчетное значение углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной соответственно , , ...; - глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, равная . В собственный вес условного фундамента при определении его осадки включается вес свай и ростверка, а также вес грунта в объеме условного фундамента. Полученные по расчету величины деформаций (осадок) свайного фундамента и его основания не должны превышать предельно допускаемых значений, определенных по формуле [2(2)] настоящей главы. |
Рис.20(1). Схема определения границ условного
фундамента при расчете осадок свайных фундаментов
К п.7.1. Указания этого пункта по расчету свайного фундамента относятся к расчету куста.
При расчете осадок ленточных свайных фундаментов рекомендуется пользоваться методикой, приведенной ниже.
Напряжения в активной зоне ленточных свайных фундаментов определяются по формуле
, (39)
где - погонная нагрузка на ленточный свайный фундамент, кгс/см. В нагрузку включается вес массива грунта со сваями. Границы массива определяются следующим образом: сверху - поверхностью планировки грунта, снизу - плоскостью, проходящей через нижние концы свай, с боков - вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай;
- глубина погружения свай, см;
- безразмерный коэффициент, принимаемый по табл.22 в зависимости от приведенной ширины свайного фундамента ( - ширина фундамента), приведенной глубины рассматриваемой точки и приведенного расстояния рассматриваемой точки от оси ленточного свайного фундамента .
Таблица 22
0 | 0,025 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | |||
0,05 | |||||||||||||||
1,01 | 13,7907 | 8,0834 | 2,5951 | 1,9473 | 1,5013 | 1,2419 | 1,0487 | 0,8917 | 0,759 | 0,6453 | 0,5475 | 0,4634 | 0,3915 | ||
1,05 | 8,0206 | 6,5857 | 4,2363 | 2,3056 | 1,5591 | 1,2668 | 1,0658 | 0,9066 | 0,7735 | 0,6597 | 0,5618 | 0,4775 | 0,4051 | ||
1,1 | 5,1769 | 4,859 | 4,1223 | 2,7469 | 1,6774 | 1,3103 | 1,0909 | 0,9262 | 0,7914 | 0,6772 | 0,5791 | 0,4945 | 0,4216 | ||
1,2 | 3,3168 | 3,2655 | 3,123 | 2,6846 | 1,8758 | 1,4213 | 1,1555 | 0,9719 | 0,8296 | 0,7123 | 0,6128 | 0,5272 | 0,4533 | ||
1,3 | 2,5773 | 2,5603 | 2,5109 | 2,3365 | 1,8759 | 1,4884 | 1,2156 | 1,0195 | 0,8692 | 0,7477 | 0,6458 | 0,5588 | 0,4837 | ||
1,4 | 2,1593 | 2,1514 | 2,1283 | 2,0422 | 1,7736 | 1,4872 | 1,246 | 1,0555 | 0,9041 | 0,7805 | 0,677 | 0,5887 | 0,5125 | ||
1,5 | 1,8817 | 1,8773 | 1,8644 | 1,8151 | 1,6475 | 1,4419 | 1,2445 | 1,0729 | 0,9286 | 0,8073 | 0,7043 | 0,6158 | 0,5392 | ||
1,6 | 1,6797 | 1,677 | 1,669 | 1,6378 | 1,5263 | 1,3771 | 1,2199 | 1,0722 | 0,9406 | 0,8857 | 0,7258 | 0,6388 | 0,5628 | ||
1,7 | 1,524 | 1,5222 | 1,5168 | 1,4955 | 1,4173 | 1,3066 | 1,1821 | 1,0578 | 0,9411 | 0,8353 | 0,7408 | 0,6569 | 0,5826 | ||
1,8 | 1,3991 | 1,3978 | 1,3939 | 1,3787 | 1,3213 | 1,2371 | 1,138 | 1,0431 | 0,9325 | 0,837 | 0,7493 | 0,6698 | 0,5983 | ||
1,9 | 1,2959 | 1,2949 | 1,292 | 1,2806 | 1,2371 | 1,1716 | 1,0917 | 1,005 | 0,9172 | 0,8321 | 0,7519 | 0,6776 | 0,6097 | ||
2 | 1,2087 | 1,2079 | 1,2057 | 1,1969 | 1,163 | 1,1109 | 1,0458 | 0,9731 | 0,8974 | 0,8221 | 0,7495 | 0,6809 | 0,6171 | ||
2,1 | 1,1338 | 1,1332 | 1,1314 | 1,1244 | 1,0974 | 1,0552 | 1,0015 | 0,9402 | 0,8749 | 0,8085 | 0,7432 | 0,6803 | 0,6209 | ||
2,2 | 1,0685 | 1,068 | 1,0666 | 1,061 | 1,0389 | 1,0043 | 0,9595 | 0,8509 | 0,9074 | 0,7924 | 0,7338 | 0,6766 | 0,6216 | ||
2,3 | 1,011 | 1,0106 | 1,0094 | 1,0048 | 0,9866 | 0,9577 | 0,9199 | 0,8754 | 0,8263 | 0,7748 | 0,7223 | 0,6703 | 0,6197 | ||
2,4 | 0,9599 | 0,9595 | 0,9586 | 0,9547 | 0,9394 | 0,915 | 0,8428 | 0,8445 | 0,8017 | 0,7561 | 0,7092 | 0,662 | 0,6155 | ||
2,5 | 0,914 | 0,9137 | 0,9129 | 0,9096 | 0,8967 | 0,8758 | 0,8482 | 0,815 | 0,7775 | 0,7371 | 0,695 | 0,6523 | 0,6097 | ||
0,1 | |||||||||||||||
1,01 | 9,506 | 8,6979 | 5,3509 | 1,8597 | 1,4285 | 1,1884 | 1,0093 | 0,8628 | 0,7382 | 0,7306 | 0,5374 | 0,4568 | 0,3874 | ||
1,05 | 7,2177 | 6,6371 | 5,0111 | 2,4175 | 1,5002 | 1,2165 | 1,0272 | 0,8777 | 0,7522 | 0,6444 | 0,5511 | 0,4702 | 0,4004 | ||
1,1 | 5,2092 | 4,965 | 4,3346 | 2,8941 | 1,6489 | 1,2677 | 1,0547 | 0,8978 | 0,7699 | 0,6613 | 0,5676 | 0,4865 | 0,4162 | ||
1,2 | 3,4217 | 3,37 | 3,2252 | 2,767 | 1,8891 | 1,1288 | 0,9272 | 0,9472 | 0,8091 | 0,6962 | 0,6005 | 0,5181 | 0,4467 | ||
1,3 | 2,6499 | 2,6319 | 2,5797 | 2,394 | 1,8995 | 1,4853 | 1,2003 | 1,0011 | 0,8519 | 0,7328 | 0,6337 | 0,5492 | 0,4764 | ||
1,4 | 2,2099 | 2,2015 | 2,1769 | 2,0847 | 1,7974 | 1,4927 | 1,2397 | 1,0438 | 0,8909 | 0,7679 | 0,666 | 0,5795 | 0,5051 | ||
1,5 | 1,9195 | 1,9139 | 1,9002 | 1,8475 | 1,669 | 1,4511 | 1,244 | 1,0665 | 0,9194 | 0,7974 | 0,6949 | 0,6075 | 0,5321 | ||
1,6 | 1,7076 | 1,7048 | 1,6962 | 1,663 | 1,5448 | 1,3873 | 1,2228 | 1,0697 | 0,9349 | 0,8185 | 0,7183 | 0,6317 | 0,5564 | ||
1,7 | 1,5458 | 1,5439 | 1,5382 | 1,5157 | 1,4331 | 1,3167 | 1,1867 | 1,0578 | 0,9381 | 0,8305 | 0,7351 | 0,6511 | 0,5771 | ||
1,8 | 1,4166 | 1,4152 | 1,4111 | 1,3951 | 1,3348 | 1,2466 | 1,0358 | 0,0358 | 0,9314 | 0,834 | 0,7452 | 0,6652 | 0,5936 | ||
1,9 | 1,3102 | 1,3092 | 1,3061 | 1,2942 | 1,2487 | 1,1803 | 1,0973 | 1,0077 | 0,9174 | 0,8305 | 0,7492 | 0,6742 | 0,606 | ||
2 | 1,2206 | 1,2198 | 1,2175 | 1,2083 | 1,173 | 1,1188 | 1,0513 | 0,9763 | 0,8986 | 0,8217 | 0,7469 | 0,6785 | 0,6143 | ||
2,1 | 1,1439 | 1,1432 | 1,1414 | 1,1342 | 1,1061 | 1,0623 | 1,0068 | 0,9437 | 0,8767 | 0,8099 | 0,7424 | 0,6788 | 0,6188 | ||
2,2 | 1,0772 | 1,0767 | 1,0752 | 1,0693 | 1,0465 | 1,0107 | 0,9645 | 0,911 | 0,8531 | 0,7933 | 0,7337 | 0,6757 | 0,6201 | ||
2,3 | 1,0185 | 1,0181 | 0,0168 | 1,0121 | 0,9933 | 0,9635 | 0,9246 | 0,8689 | 0,8287 | 0,776 | 0,7226 | 0,6699 | 0,6187 | ||
2,4 | 0,9664 | 0,9661 | 0,9651 | 0,9611 | 0,9453 | 1,9202 | 0,8872 | 0,8479 | 0,8042 | 0,7577 | 0,7099 | 0,662 | 0,615 | ||
2,5 | 0,9198 | 0,9195 | 0,9187 | 0,9153 | 0,902 | 0,8806 | 0,8522 | 0,8182 | 0,78 | 0,7388 | 0,696 | 0,6526 | 0,6096 | ||
0,2 | |||||||||||||||
1,01 | 6,7056 | 6,0955 | 5,7741 | 3,5721 | 1,3261 | 1,1113 | 0,9523 | 0,821 | 0,708 | 0,6094 | 0,523 | 0,4474 | 0,3816 | ||
1,05 | 5,6594 | 5,5258 | 5,1839 | 3,4944 | 1,4473 | 1,1471 | 0,9721 | 0,836 | 0,7215 | 0,6223 | 0,5356 | 0,4598 | 0,3937 | ||
1 | 4,7391 | 4,5442 | 4,3622 | 3,3313 | 1,6805 | 1,217 | 1,0047 | 0,8575 | 0,7391 | 0,6384 | 0,6512 | 0,475 | 0,4084 | ||
1,2 | 3,4337 | 3,3938 | 3,2784 | 2,8776 | 1,9531 | 1,3917 | 1,097 | 0,9142 | 0,7807 | 0,6734 | 0,583 | 0,5051 | 0,4373 | ||
1,3 | 2,7056 | 2,6886 | 1,6389 | 2,4581 | 1,9457 | 1,4943 | 1,1859 | 1,0785 | 0,8287 | 0,7123 | 0,6167 | 0,5358 | 0,4661 | ||
1,4 | 2,2608 | 2,2523 | 2,2273 | 2,1331 | 1,8328 | 1,5071 | 1,2364 | 1,0305 | 0,874 | 0,7511 | 0,6508 | 0,5667 | 0,4947 | ||
1,5 | 1,96 | 1,9551 | 1,9408 | 1,8859 | 1,6979 | 1,4666 | 1,2466 | 1,0602 | 0,9083 | 0,7846 | 0,5823 | 0,596 | 0,5223 | ||
1,6 | 1,7409 | 1,7379 | 1,7289 | 1,694 | 1,5691 | 1,4024 | 1,2285 | 1,068 | 0,9283 | 0,8094 | 0,7084 | 0,622 | 0,5476 | ||
1,7 | 1,5728 | 1,5708 | 1,5647 | 1,541 | 1,4537 | 1,3309 | 1,194 | 1,0591 | 0,9349 | 0,8245 | 0,7277 | 0,6433 | 0,5695 | ||
1,8 | 1,4387 | 1,4373 | 1,433 | 1,416 | 1,3525 | 1,2596 | 1,1512 | 1,0389 | 0,9306 | 0,8305 | 0,74 | 0,6592 | 0,6874 | ||
1,9 | 1,3286 | 1,1327 | 1,3244 | 1,3118 | 1,3639 | 1,1921 | 1,1052 | 1,0118 | 0,9183 | 0,8289 | 0,7457 | 0,6698 | 0,6011 | ||
2 | 1,2362 | 1,2364 | 1,2129 | 1,2233 | 1,1862 | 1,1294 | 1,059 | 0,981 | 0,9005 | 0,8214 | 0,7458 | 0,6754 | 0,6105 | ||
2,1 | 1,1572 | 1,1565 | 1,1546 | 1,147 | 1,1176 | 1,0719 | 1,0141 | 0,9486 | 0,8793 | 0,8096 | 0,7515 | 0,6768 | 0,6161 | ||
2,2 | 1,0887 | 1,0881 | 1,0866 | 1,0805 | 1,0567 | 1,0194 | 0,9713 | 0,9159 | 0,8561 | 0,7947 | 0,7337 | 0,6746 | 0,6182 | ||
2,3 | 1,0285 | 1,0281 | 1,0289 | 1,0218 | 1,0023 | 0,9713 | 0,931 | 0,8837 | 0,832 | 0,7779 | 0,7233 | 0,6695 | 0,6175 | ||
2,4 | 0,9752 | 0,9749 | 0,9739 | 0,9697 | 0,9534 | 0,9274 | 0,8932 | 0,8532 | 0,8076 | 0,7599 | 0,711 | 0,6622 | 0,6145 | ||
2,5 | 0,9276 | 0,9273 | 0,9265 | 0,9229 | 0,9092 | 0,8871 | 0,8578 | 0,8228 | 0,7834 | 0,7412 | 0,6974 | 0,6532 | 0,6095 | ||
0,3 | |||||||||||||||
1,01 | 5,4922 | 4,9691 | 4,7046 | 4,4143 | 1,2575 | 1,2491 | 0,9057 | 0,7857 | 0,6834 | 0,5921 | 0,5112 | 0,4398 | 0,3771 | ||
1,05 | 4,7306 | 4,6464 | 4,4779 | 4,0314 | 1,5602 | 1,0995 | 0,9287 | 0,8025 | 0,6966 | 0,6044 | 0,5232 | 0,4515 | 0,3885 | ||
1,1 | 4,1927 | 4,1509 | 4,0298 | 3,5481 | 1,8888 | 1,2026 | 0,9693 | 0,8261 | 0,6201 | 0,538 | 0,538 | 0,4658 | 0,4024 | ||
1,2 | 3,3052 | 3,2795 | 3,2033 | 2,9152 | 2,0647 | 1,4207 | 1,0845 | 0,8921 | 0,7595 | 0,6558 | 0,5693 | 0,4948 | 0,4299 | ||
1,3 | 2,6873 | 2,6734 | 2,6322 | 2,4775 | 1,9958 | 1,5229 | 1,1877 | 0,9669 | 0,8133 | 0,6973 | 0,6039 | 0,5255 | 0,4581 | ||
1,4 | 2,2703 | 2,2625 | 2,2395 | 2,1518 | 1,8608 | 1,5278 | 1,2429 | 1,0261 | 0,8642 | 0,7397 | 0,6399 | 0,5572 | 0,4868 | ||
1,5 | 1,9758 | 1,9713 | 1,9673 | 1,9038 | 1,7175 | 1,482 | 1,2539 | 1,0598 | 0,9027 | 0,7765 | 0,6736 | 0,5878 | 0,515 | ||
1,6 | 1,1757 | 1,7541 | 1,7451 | 1,7103 | 1,5847 | 1,4149 | 1,2357 | 0,0697 | 0,9257 | 0,8041 | 0,7019 | 0,6153 | 0,5412 | ||
1,7 | 1,5876 | 1,5855 | 1,5194 | 1,5555 | 1,467 | 1,3414 | 1,2008 | 1,0619 | 0,9342 | 0,8213 | 0,7231 | 0,638 | 0,5642 | ||
1,8 | 1,4518 | 1,4503 | 1,4459 | 1,4287 | 1,3639 | 1,2689 | 1,1576 | 1,0422 | 0,9311 | 0,8288 | 0,7369 | 0,6553 | 0,5832 | ||
1,9 | 1,34 | 1,3389 | 1,3357 | 1,3228 | 1,2739 | 1,2004 | 1,1113 | 1,0154 | 0,9197 | 0,8284 | 0,7439 | 0,667 | 0,5978 | ||
2 | 1,2462 | 1,2453 | 1,2428 | 1,2329 | 1,195 | 1,1369 | 1,0647 | 0,9848 | 0,9025 | 0,8217 | 0,7449 | 0,6735 | 0,608 | ||
2,1 | 1,1659 | 1,1653 | 1,1633 | 1,1555 | 1,1254 | 1,0787 | 1,0195 | 0,9524 | 0,8816 | 0,8105 | 0,7413 | 0,6756 | 0,6143 | ||
2,2 | 1,0964 | 1,0959 | 1,0943 | 1,088 | 1,0637 | 1,0255 | 0,9763 | 0,9196 | 0,8586 | 0,796 | 0,734 | 0,674 | 0,6171 | ||
2,3 | 1,1035 | 1,035 | 1,0337 | 1,0285 | 1,0085 | 0,9769 | 0,9356 | 0,8874 | 0,8346 | 0,7795 | 0,724 | 0,6694 | 0,6169 | ||
2,4 | 0,9814 | 0,981 | 0,9799 | 0,9757 | 0,959 | 0,9324 | 0,8975 | 0,8102 | 0,7616 | 0,712 | 0,712 | 0,6625 | 0,6142 | ||
2,5 | 0,9331 | 0,9328 | 0,9319 | 0,9283 | 0,9143 | 0,8917 | 0,8618 | 0,8161 | 0,786 | 0,7431 | 0,6986 | 0,6538 | 0,6096 |
Формула (39) позволяет определять напряжения на различном расстоянии от оси ленточного свайного фундамента. Это важно для определения взаимного влияния рядов свай крупнопанельных зданий и зданий повышенной этажности при расстоянии между рядами 2,6-3,2 м, так как в этом случае взаимовлияние будет значительным.
Напряжения в плоскости острия свай не должны превышать расчетного давления на грунт , определяемого по формуле
, (40)
где , , , , , , , , , - те же коэффициенты и параметры, что и в формуле (17) главы СНиП II-15-74.
Коэффициент 1,1 учитывает изменение объемного веса грунта в результате забивки свай, а коэффициент 3 - изменение сил сцепления грунта. На границе уплотненной зоны (на глубине, равной трем диаметрам свай от плоскости острия свай) расчетное давление на грунт определяется по формуле (40) с учетом природных значений физико-механических свойств грунтов, т.е. без вышеуказанных коэффициентов.
Осадка ленточных свайных фундаментов определяется по формуле
, (41)