Руководство по проектированию свайных фундаментов

     

     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)