Решение задачи №1 к этапу 4.4

Задача: определить расчетную нагрузку, допустимую по грунту на буронабивную сваю, выполненную с поверхности земли на глубину 2,5 м. Свая имеет круглую форму в плане диаметром 0,3 м. С отметки земли залегает суглинок тугопластичный (IL=0,3) мощностью 2 м, ниже — слой глины полутвердой (IL=0,2), толщина которого составляет 1 м. Воды в перечисленных грунтах не обнаружено. Ростверк погружен в землю на 0,07 м. В задаче не показан плодородный слой грунта, который обычно не учитывается в расчетах. Свая выполняется методом бетонирования после выемки грунта «сухим способом».

Схема свайного-фундамента

1) Определяем расчетное сопротивление грунта под концом сваи

Площадь поперечного сечения сваи определяем по формуле:

S = π * r² = 3,14 * 0,0225 = 0,071 м²

Расчетное сопротивление грунта под концом сваи на глубине 2,5 метра по таблице 7 составит около 650 кПа (берем по глубине 3,0 м)

Таблица 7

(все таблицы взяты из СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»)

2) Определяем расчетную силу трения по боковой поверхности сваи

Для определения по таблице 2 расчетной силы трения по боковой поверхности сваи каждый пласт делим на слой высотой не более 2 м.

Таблица 2

Сопротивление трению слоя суглинка тугопластичного (IL=0,3) на глубине z1 = h1/2 + 0,07 м = 2,0 м / 2 + 0,07 м = 1,07 м:

f1 = 23 кПа

Сопротивление трению слоя глины полутвердой (IL=0,2) на глубине z2 = h1 + h2/2 + 0,07 м = 2,0 м + 0,5 / 2 + 0,07 м = 2,32 м:

f2 = 44 кПа

3) Находим расчетную нагрузку на сваю

По условию: N < Fd / γk

и по формуле: Fd = γc (γc,R * R * A + u * ∑γc,f * fj * hj)

γc — коэффициент условий работы сваи в грунте = 1;
γc,f — коэффициенты условий работы грунта по боковой поверхности сваи (ищем по таблице 5)

Таблица 5

γc,f = 0,6
γc,R — коэффициенты условий работы грунта под концом сваи. γc,R = 1 во всех, за исключением свай с камуфлетными уширениями для которых этот коэффициент следует принимать γc,R = 1,3 и свай с уширениями, бетонируемым подводным способом, для которых γc,R = 0,9.

A — площадь опирания конца сваи на грунт = 0,071 м²;
R — расчетное сопротивление грунта под концом сваи на глубине 2,5 метра по таблице 7 = 650 кПа;
u — наружный периметр поперечного сечения сваи = 2 * π * r = 2 * 3,14 * 0,15 м = 0,942 м;
fj — расчетное сопротивление j-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи:
f1 = 23 кПа
f2 = 44 кПа

Получаем: Fd = 1 (1 * 650 * 0,071 + 0,942 м (2 * 0,6 * 23 + 0,5 * 0,6 * 44) = 84,58 кН

По условию: N < Fd / γk

N < 84,58 / γk

Несущая способность сваи определена расчетом, поэтому γk = 1,4

Поэтому N = 84,58 / 1,4 = 60,41 кН

Важно!
Как использовать полученные данные в проекте?

  1. Определить шаг свай (рекомендуемый 1,5 м)
  2. Поделить несущую способность сваи N на шаг свай (получим распределенную нагрузку на 1,5 м)
  3. Нагрузку от веса дома мы имеем распределенной на 1 м,
    поэтому нам ее надо также разделить на 1,5, чтобы распределить ее на 1,5 м.
  4. В этом смысл сравнения. Можно не делить на 1,5, а прямо сравнивать нагрузки и делать выводы о допустимости такого фундамента под загородный дом
  5. Также не забывайте про вес ростверка и самих свай. Его нужно прибавлять к нагрузкам от дома во время сравнения.

Комментарии: