Расчет осадки свайного фундамента

 

Величину ожидаемой осадки свайного фундамента из висячих свай рассчитывают по предельным состояниям второй группы. Расчет осадки производится как для условного фундамента на естественном основании с использованием метода послойного суммирования.

Производим расчет осадки фундамента, рассматривая свайный фундамент как условный массив А, Б, В, Г, границы которого показаны на рисунке.

Боковая граница условного массива, плоскости АБ, ВГ отстоят от граней крайних рядов свай на расстоянии:

где

 

Здесь – расчетное значение угла внутреннего трения пройденных сваями слоев грунта толщиной .

h –глубина погружения свай в грунт, м.

Расчет осадки свайного фундамента Ф1.

 

 

откуда

 

Определяем размеры подошвы условного фундамента в плане:

 

Где

= (19 х 0.8 + 19.4 х 3 + 20 х 2.6) / 7.9= 15.87 кН/м3

= 2.22 х 1 х 15.87 х 7.9 = 278.3 кН;

 

Среднее давление под подошвой массива:

 

 

Проверяем выполнение условия:

Где - расчетное сопротивление грунта залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента:

 

кПа

 

Таким образом:

 

 

Условие выполняется.

Расчет осадки условного фундамента проводим по методу послойного суммирования. Результаты расчетов сводим в таблицу:

Напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента:

 

Таблица 4 Расчет осадок для свайного фундамента Ф1.

№ слоя	Z, м	szg	x=2z/b	a	szp	szpi	Ei, Мпа	si, см
	0,00 0,6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 5.4 6.0	125.4 137.7 149.4 161.4 173.4 185.4 197.4 209.4 220.9 232.4 243.9	0.00 0.54 1.08 1.62 2.16 2.70 3.24 3.78 4.32 4.86 5.40	1.00 0.94 0.775 0.596 0.458 0.353 0.277 0.222 0.180 0.149 0.125	210.6 198.0 163.2 125.5 96.5 74.3 58.3 46.8 37.9 31.4 26.3	204.3 180.6 144.4 111.0 85.4 66.3 52.5 42.3 34.6 28.9		0.33 0.62 0.49 0.38 0.29 0.22 0.18 0.15 0.12 0.10

 

Ss_i = 2.88 см

Полученное значение осадки меньше предельно допустимого (8см).

 

Рисунок 4. Эпюры напряжений в основании свайного фундамента Ф1.

 

Расчет осадки свайного фундамента Ф3.

Определяем размеры подошвы условного фундамента в плане:

 

Где

= (19 х 0.9 + 19.4 х 3 + 20 х 4) / 7.9= 19.65 кН/м3

= 5.72 х 5.72 х 19.65 х 7.9 = 5079 кН;

 

Среднее давление под подошвой массива:

 

 

Проверяем выполнение условия:

Где - расчетное сопротивление грунта залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента:

 

 

Таким образом:

 

Расчет осадки условного фундамента проводим по методу послойного суммирования. Результаты расчетов сводим в таблицу:

 

Таблица 4. Расчет осадок для свайного фундамента Ф3

№ слоя	Z, м	szg	x=2z/b	a	szp	szpi	Ei, Мпа	si, см
	0,00 0,6 1.2 1.8 2.4 3.0 3.6 4.2 4.8 5.4 6.0	22.8 34.32 45.84 57.36 68.88 80.88 92.88 104.88 116.88 128.88 140.88	0.00 0.21 0.42 0.63 0.84 1.05 1.26 1.47 1.68 2.89 2.10	1.00 0.968 0.907 0.814 0.689 0.578 0.474 0.397 0.333 0.277 0.238	273.9 256.7 230.4 195.0 163.6 134.1 112.4 94.2 78.4 67.4	278.5 265.3 243.5 212.7 179.3 148.9 123.3 103.3 86.3 72.9		0.45 0.42 0.39 0.34 0.29 0.51 0.42 0.35 0.30 0.25

 

Ss_i = 3.72 см

 

Полученное значение осадки меньше предельно допустимого (8см).

 

Рисунок 5. Эпюры напряжений в основании свайного фундамента Ф3.

 

4. Сравнение вариантов фундаментов и выбор основного

4.1 Подсчет объемов работ и расчет стоимости устройства одного фундамента по первому и второму вариантам

 

Подсчитываем объем работ на устройство фундамента Ф3 мелкого заложения, результаты сводим в таблицу.

 

Таблица 5

Расчет стоимости устройства фундамента мелкого заложения

Наименование работ и конструктивных элементов	Количество	Стоимость (руб)[1]	Ссылка на пункт таблицы[2]
единицы	общая
Отрывка котлована в сухом грунте в объеме фундамента	21.8 м^3	4.1	89.38	А-I-1
Устройство деревянного шпунтового ограждения	36.5м^2	5.20	189.8	А-IV-2
Фундаменты железобетонные отдельные (под колонну)	8.13	21.10	171.54	Б-II-1
Гравийная или щебеночная подготовка	1.0 м^3	9.3	9.3	Б-2
Итого	460.02

 

Подсчитываем объем работ на устройство свайного фундамента Ф3, результаты сводим в таблицу.

 

Таблица 6

Расчет стоимости устройства фундамента мелкого заложения

Наименование работ и конструктивных элементов	Количество	Стоимость (руб)	Ссылка на пункт таблицы
единицы	общая
Отрывка котлована в сухом грунте в объеме ростверка	14.36м^3	4.1	58.88	А-I-1
Забивка свай	6.93м^3	35,0	242.55	Б-III-1
Гравийная или щебеночная подушка	0.8м^3	4,5	3.6	В-I
Устройство ростверка	6.27	21.1	132.29	Б-II-1
Итого	437.32

 

4.2 Технико-экономическое сравнение вариантов и выбор основного

 

По вышеприведенным расчетам видно, что более экономично выгодный вариант – свайный фундамент. Поэтому принимаем за основной вариант свайного фундамента.

 

4.3 Рекомендации по производству работ, технике безопасности, охране окружающей среды (по выбранному варианту)

 

Транспортирование свай на стройплощадку и их складирование.

Сваи доставляют на стройплощадку как правило автомобильным транспортом.

В нашем случае перевозка осуществляется автомобилем МАЗ 200В (полуприцеп-платформа), грузоподъмностью 11.5 т., который может перевозить сразу 5 свай. Для разгрузки свай используем автокран КС 230, грузоподъемностью 5т и двухветвевой строп.

Погружение свай.

Для забивки свай используем трубчатый дизель-молот С859 на базе экскаватора.

Устройство ростверков.

Комплексный процесс устройства ростверков состоит из следующих операций:

установка опалубки и арматуры, укладки бетонной смеси, ухода за бетоном, разборки опалубки.

Арматурные сетки необходимо изготавливать на специализированных предприятиях и доставлять на объекты для укрупнительной сборки в армо-блоки. При бетонировании ростверков рекомендуется использовать унифицированную металлическую опалубку.

Варианты бетонирования принимаются взависимости от вида ведущей машины. Уплотняют бетонную смесь глубинным вибратором ИВ-66.

Требования техники безопасности.

При устройстве монолитных ростверков следует строго соблюдать требования СНиП “Техника безопасности в строительстве”

Опалубка и поддерживающие ее леса должны быть прочны и выполнены в соответствии с проектом;

В зоне электропрогрева бетона следует устанавливать сигнальные огни загорающиеся во время подачи напряжения;

В процессе эксплуатации грузозахватные приспособления необходимо периодически осматривать;

Все опасные зоны на стройплощадке должны быть обозначены и ограждены.

 

Список литературы

 

1. Вотяков И.Ф. «Механика грунтов, основания и фундаменты»: Задание на курсовой проект и методические указания по его выполнению для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство». – Гомель: БелГУТ, 1996

2. Б.И. Далматов, Н.Н. Морарескул, В.Г. Науменко «Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений»: Учебное пособие для студентов вузов по специальности «Промышленное и гражданское строительство»: 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1986

3. М.Н. Гольдштейн, А.А. Царьков, И.И. Черкасов «Механика грунтов, основания и фундаменты»: Учебник для вузов ж.-д. трансп. – М.: Транспорт, 1981

4. СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» – М.: Гос. комитет СССР по делам стр-ва, 1986

5. СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений» – Минск, 1999г.

6. СНиП III-4-80* «Строительные нормы и правила», ч.3 «Правила приемки и производства работ», глава 4 «Техника безопасности в строительстве» – М., 1989

[1] В ценах 1988 года. Условно принимать за 1 доллар США

[2] Таблица 4.7. Укрупненные единичные расценки на земляные работы и устройство фундаментов - Вотяков И.Ф. «Механика грунтов, основания и фундаменты»: Задание на курсовой проект и методические указания по его выполнению для студентов специальности «Промышленное и гражданское строительство». – Гомель: БелГУТ, 1996. стр. 52