g1II – то же, залегающих выше подошвы, кН/м3;

Сн – расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа;

d1 – глубина заложения внутренних и наружных фундаментов от пола подвала м, определяют по формуле

, (5.17)

где hS – толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м,

hS=0,5мм;

hcf – толщина конструкции пола подвала, hcf =0,12м;

gcf – расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3,

для бетона gcf =25 кН/м3.

Глубину до пола подвала определяют по формуле

db=d-d1, (5.18)

db=1,52-0,67=0,85м

Расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов определяют по формуле

gII , (5.19)

где γn – удельный вес грунтов соответствующих слоев, кН/м3;

hn – толщина соответствующих слоев, м.

При наличие подземных вод расчетное значение удельного веса грунтов определяется с учетом взвешивающего действия воды по формуле

gsb (5.20)

где γs – удельный вес твердых частиц грунта, кН/м3;

γw – удельный вес воды, кН/м3;

γ1=1,83×9,8=17,93 кН/м3

γ2=1,9×9,8=18,62 кН/м3

γ3=2×9,8=19,6 кН/м3

Рисунок 5.2 – Геологический разрез по скважине №2

Расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундаментов определяют по формуле:

Проверяют значение среднего давления под подошвой фундамента по формуле

, (5.21)

где Nf - вес фундамента, кН;

Ng - вес грунта на обрезах фундамента, кН;

b – ширина фундамента, м;

l = 1 м, так как все нагрузки приведены на погонный метр.

Так как ∆<10%, следовательно, фундамент запроектирован, верно.

5.2 Расчет свайного фундамента

Проектирование свайных фундаментов ведут в соответствии с [10]. Для центрально нагруженного фундамента расчеты выполняют в следующем порядке:

а) Определяют длину сваи:

Толщину ростверка принимают равной 0,5м.

FL1 = 2,22+0,5=2,72 м, (отметка заложения ростверка),

FL2=6,4 м, (предварительная отметка заложения сваи)

Lрасч = FL1 – FL2 , (5.20)

Lзагот = Lрасч+Lзад , (5.21)

где Lрасч –расчетная длина сваи, м;

Lзад - длина заделки сваи в ростверк, Lзад=0,05м.

Lрасч = 6,4-2,72=3,68 м,

Lзагот =3,68+0,05=3,73 м

Принимают железобетонную сваю сплошного сечения квадратную в поперечнике марки С 4-30. Где l=4м, b=0,3м, m(сваи)=220кг, m(острия)=50кг.

Определяют несущую способность сваи по грунту по формуле

, (5.22)

где gс – общий коэффициент условия работы равный 1,0;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи от поверхности

земли, кПа, принимаемое по табл.1;

А – площадь поперечного сечения, 0,3х0,3=0,09м2;

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, 0,3х4=1,2м;

gCR и gcf - коэффициенты условий работы грунта под нижним концом и на боковой

поверхности сваи (принимают gCR = 1,0 и gcf = 1,0 в соответствии с табл. 9.3 для свай погружаемых забивкой);

fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности

сваи, принимаемое по табл. 2, кПа;

hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Рисунок 5.4 Размеры свайного фундамента

Z1=1,52м;

Z2=3,2м;

Z3=4,5м;

Z4=5,58м;

f1=38,64кПа,

f2=25,4 кПа,

f3=28кПа;

f4=41,16кПа.

По табл. для песчаных грунтов средней плотности расчетное сопротивление грунта находят интерполяцией при глубине погружения нижнего конца сваи от DL, l=5,72м:

R=2272 кПа,

200 £ Fd £ 1000

200 £ 340,7 £ 1000

Определяют расчетную нагрузку на сваю по формуле:

(5.23)

где γg – коэффициент надежности по грунту, принимается равным 1,4;

Значение расчетной нагрузки на сваю в среднем, находится в пределах 200≤N≤1000

Определяют количество свай в фундаменте по формуле

, (5.24)

где No – расчетная нагрузка на фундамент, кН/м;

N – расчетная нагрузка на сваю, кН, определяемая по формуле 5.12;

a - коэффициент, принимаемый для ленточных фундаментов 7,5;

g - средний удельный вес материала ростверка и грунта на его обрезах,

g=25+17,93=21,5 кН/м3;

d – сторона поперечного сечения сваи, 0,3 м;

h – глубина заложения подошвы ростверка, h=1,52 м.

Принимают однорядное расположение свай.

Для ленточных фундаментов под стены определяют расчетное расстояние между осями свай по формуле:

, (5.25)

Согласно для забивных висячих свай ар должно быть не менее 3d. Размещают сваи в плане. При 3d≤ ар≤6d принимается однорядное расположение при d=0,3м:.

0,9 < ар < 1,8; ар=1,1

Рисунок 5.5 Расположение свай

Производят проверку фактической нагрузки, приходящейся на каждую сваю по формуле:

, (5.26)

где Nf - вес ростверка, кН/м3;

Ng - вес грунта на обрезах ростверка, кН/м3;

n – принятое количество свай на погонный метр, м-1.

Ng = 1*1,02*0,05*1,83=0,09 кН/м3,

кН/м3,