1.Основные понятия и определения в фундаментостроении - грунт, основание, фундамент и его элементы (стр. 7 )

При расположении свай между осями от 3d до 6d грунт между сваями будет находиться в уплотненном состоянии и включается в работу совместно со сваями (см. схему). (Увеличение несущей способности).

Схема расположения свай между осями от 3d до 6d, грунт между сваями будет находиться в уплотненном состоянии.

Такое расположение свай создаёт практически равномерное давление под их нижним концом и способствует увеличению несущей способности. Однако на практике, в целях сокращения объёмов работ по ростверку, стремятся расположить сваи на минимальном расстоянии, т. е. выбирают с=3d, что рассматривается как оптимальная величина.

Схема оптимального расположения свай с практически равномерным давлением под их нижним концом.

Следует подчеркнуть, что такой свайный куст будет получать осадку большую по сравнению с одиночной сваей, при условии равных давлений под остриём.

22. Порядок проектирования свайных фундаментов.

Проектирование свайных фундаментов выполняется в следующем порядке (см. алгоритм программного расчёта на схеме):

1.  Выполняется оценка инженерно-геологических условий (определяется слой грунта, в который наиболее рационально заглубить острие сваи). Как правило, остриё сваи должно быть заглублено в несущий слой основания не менее чем на 1, 5 м (см. схему).

Схема алгоритма программного расчёта свайного фундамента и определения длины сваи с заглублением её острия не менее 1,5 м в надёжное основание.

2.  Определяется тип и размер сваи.

3.  Определяется несущая способность сваи (расчетная нагрузка, допустимая на сваю):

o по испытаниям;

o по данным статического зондирования, (SPT).

4.  Определяется необходимое количество свай.

5.  Производится размещение свай в плане и конструирование ростверка.

6.  Проводится проверка давления, приходящегося на одну сваю. (При несоблюдении данного условия производится перерасчет свайного фундамента, а при выполнении условия п.6 переходят к выполнению п. 7).

7.  Определяется осадка свайного фундамента.

Поскольку последовательность расчета в представленном алгоритме в п. 1, 2, 3 нами уже рассматривалась (см. ранее), поэтому переходим сразу к рассмотрению условий п. 4.

23. Определение нагрузок на сваи при различных сочетаниях внешних воздействий.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, определяются по СНиП [3].

Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности выполняется на основные и особые сочетания нагрузок с коэффициентами надежности более единицы, а по деформациям - на основные сочетания расчетных нагрузок с коэффициентом надежности, равным единице.

Расчеты свай всех видов выполняются на воздействия нагрузок, передаваемых на них от здания или сооружения, а забивных свай, кроме того, на усилия, возникающие в них от собственного веса при изготовлении, складировании, транспортировании свай, а также при подъеме их на копер за одну точку, удаленную от головы свай на 0,3l, где l  длина сваи.

24. Расчет осадки свайных фундаментов.

Определение осадки свайного фундамента – это расчёт его по II предельному состоянию (деформациям). Условия расчёта в принципе остаются такими же, как и для фундамента на естественном основании. В этом случае свайный фундамент следует рассматривать как условный фундамент глубокого заложения (dус) (см. схему).

Схема условного свайного фундамента, необходимая для расчёта его осадки.

Для определения осадки свайного фундамента необходимо создать условный фундамент - АБСД, используя величину угла a, определяемую из следующих условий:

·  φср – средневзвешенный угол внутреннего трения слоев грунта, которых пересекает ствол сваи

·  α - угол рассеивания напряжений по длине ствола сваи.

Определив (α), и используя графические построения (см. схему), находят ширину и длину условного фундамента АБСД:

.

Определяют давление по подошве условного фундамента, которое сопоставляется с расчётным сопротивлением грунта основания для условного фундамента на данной глубине:

Расчётное сопротивление грунта основания для условного фундамента:

Обычно соблюдение необходимого условия Русл ≤ Rусл. фун. удовлетворяется. Далее строят эпюры σ0z и σбz для условного фундамента и определяют его осадку, используя метод послойного суммирования (см. ранее), с определением условной границы сжимаемой толщи (у. г.с. т.).

Необходимо соблюдение условия S ≤ Su (расчет по II предельному состоянию).

Если рассчитанная осадка S будет превышать предельную величину осадки Su, то следует принять меры по снижению полученной осадки:

·  Увеличить глубину используемых свай, таким образом, чтобы остриё свай передавало нагрузку на ниже лежащие, более плотные слои грунта.

·  Затем производится перерасчёт по выше приведённой методике.

Данная последовательность расчётов производится до тех пор, пока не будут выполнены требуемые условия S ≤ Su.

25. Основные положения СНиП РК 5.01.03-2002. «Свайные фундаменты» по расчету и проектированию свайных фундаментов.

ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ

3.1. Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:

а) первой группы:

по прочности материала свай и свайных ростверков (см. п.3.6);

по несущей способности грунта основания свай (см. п.3.10);

по несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями грунта и т. п. (см. п.3.13);

б) второй группы:

по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок (см. п.3.15, разд.6);

по перемещениям свай (горизонтальным up’ углам поворота головы свай yp) совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов (см. рекомендуемое приложение 1);

по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов (см. п.3.6).

3.2. Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85* с учетом указаний СНиП РК 5.01-01-2002.

Значения нагрузок необходимо умножать на коэффициенты надежности по назначению, принимаемые согласно «Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций», утвержденным Уполномоченным органом по делам архитектуры, градостроительства и строительства РК.

3.3. Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям — на основные сочетания.

3.4. Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете свайных фундаментов мостов и гидротехнических сооружений следует принимать согласно требованиям СНиП 2.05.03-84* и СНиП 2.06.08-87.

3.5. Все расчеты свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять с использованием расчетных значений характеристик материалов и грунтов.

Расчетные значения характеристик материалов свай и свайных ростверков следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84*, СНиП II-23-81*, СНиП II -25-80, СНиП 2.05.03-84* и СНиП 2.06.08-87.

Расчетные значения характеристик грунтов следует определять по указаниям СНиП РК 5.01-01-2002, а расчетные значения коэффициентов постели грунта cZ, окружающего сваю, следует принимать по указаниям рекомендуемого приложения 1.

Расчетные сопротивления грунта под нижним концом сваи R и на боковой поверхности сваи fi следует определять по указаниям разд. 4.

При наличии результатов полевых исследований, проведенных в соответствии с требованиями разд. 5, несущую способность грунта основания свай следует определять с учетом данных статического зондирования грунтов, испытаний грунтов эталонными сваями или по данным динамических испытаний свай. В случае проведения испытаний свай статической нагрузкой несущую способность грунта основания сваи следует принимать по результатам этих испытаний.

3.6. Расчет по прочности материала свай и свайных ростверков должен производиться в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84*, СНиП II-23-81*, СНиП II-25-80, для мостов и гидротехнических сооружений — СНиП 2.05.03-84* и СНиП 2.06.08-87 с учетом дополнительных требований, изложенных в пп. 3.5, 3.7 и 3.8 и в рекомендуемом приложении 1.

Расчет элементов железобетонных конструкций свайных фундаментов по образованию и раскрытию трещин следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84*, для мостов и гидротехнических сооружений — также с учетом требований СНиП 2.05.03-84* и СНиП 2.06.08-87 соответственно.