Лекция по Фундаментам - 9 - Коробова. Лекция 1 03. 10. 12

• Название: Лекция 1 03. 10. 12
• Анкор: Лекция по Фундаментам - 9 - Коробова.docx
• Дата: 15.01.2018
• Размер: 8.79 Mb.
• Имя файла: Лекция по Фундаментам - 9 - Коробова.docx
• Тип: Лекция; #14042
• страница: 3 из 8

Свайные фундаменты

АИГУ → d_p → L_св → F_d → n → конструирование→ П → ТЭП
АИГУ – анализ инженерно-геологических условий

d_p - определение глубины заложения ростверка

L_св – определение длины сваи

F_d – определение несущей способности сваи

n – определение количества свай в ростверке

П – проверки 1 - по несущей способности, 2 – по деформации

ТЭП – технико-экономические показатели
АИГУ приняты такими же как и для ??? нужно определяться с несущим слоем грунта для сваи.

Несущий слой под острием сваи.

Глубина заложения ростверка d_роств определяется аналогично выбору глубины заложения фундамента мелкого заложения, то есть max из трех d. Если глубина заложения ростверка выбирается конструктивно:

Минимальная высота ростверка под колонну h_р=l_к+0,05+0,4м

l_к – большая сторона сечения колонны
Высота ростверка может назначаться по конструктивным соображениям

h_p=h₀+0,25м, но не менее 0,3м.

h₀ – величина задела сваи в ростверк.
К сваям-стойкам относят сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи кроме того на малосжимаемые грунты.

К малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотным, а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации .
Определение длины и марки сваи

Длина свая начинается с 3м и кратна 1м. Острие в длину сваи не входит.



Рис 7.2



– высота заделки сваи в ростверк (0,3-0,5м), жесткая заделка 0,5+ стержни арматуры = 0,3-0,5

– погружение сваи в несущий слой грунта (больше 1м)

– глубина грунтов, мощность слоев грунтов не пригодных для забивки свай

С-8-30, где

8 – L_св – в зависимости от длины

30 – сечение 300х300мм
Определение несущей способности висячей сваи

Несущая способность сваи-трения определяется как сумма двух слагаемых:

- сопротивление грунта под нижним концом сваи давлению

- сопротивление грунта сдвигу по боковой поверхности сваи



Рис

– коэффициент условия работы сваи в грунте. Для забиваемых свай принимаемый 1.

– коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения свай на расчетное сопротивления грунта и принимаемые по таблице 3 СНиП 2.02.03-85 «свайные фундаменты».

По СНиП

– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблице 1 по СНиП

Для плотных песков значение R по таблице 1 следует увеличивать на 60%. Но не более чем до 20 МПа.

А – площадь поперечного сечения сваи (0,09м²)

– наружный периметр поперечного сечения сваи (1,2м)

Глубина погружения:



– расчетное сопротивление i-ого слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, определяется по таблице 2 СНиП.
Толщину слоев при разделении толщи грунта для определения f_i принимают не более 2м.

Рис



=> h₁= z₁ f₁

h₂ z₂ f₂

Значение f_i плотных песчаных грунтов следует увеличивать на 30% по сравнению со значениями f_i приведенными в таблице 2.

Для супесей с числом пластичности I_p≤4 и коэффициентом пористости e<0,8 расчетное сопротивление R и f_i следует определять как для пылеватых песков средней плотности. Расчетное сопротивление f_i супесей и суглинков с коэффициентом пористости e<0,5 и глин с коэф пористости e<0,6 следует увеличивать на 15% по сравнению со значениями, приведенными в таблице 2, при любых значениях показателя текучести I_L.
Лекция 8 – 08.11.12

Определение количества свай в ростверке

Предельная нагрузка на сваю



- несущая способность сваи

- коэффициент надежности равен 1,4 - если несущая способность сваи определена расчетом; 1,25 – если по результатам полевых испытаний.





- коэффициент, учитывающий наличие внецентренного загружения.

Для центрального нагруженных фундаментов , для внецентренно >1. ()

Количество свай – целое число, округляют в большую сторону.

Для одноэтажных промышленных зданий min = 4 сваи.
Конструирование ростверка

Минимальное расстояние между осями висячих свай принимается равным 3d.

Где d – сторона поперечного сечения сваи или диаметр ее.

Минимальное расстояние от оси до края ростверка равно d.

Высота ступени 450мм, заделка сваи в ростверк 300-500мм, длина ростверка в плане не должна превышать ширину более чем в 2 раза.

Рис 8.1.



Сваи в ростверке следует размещать так, чтобы обеспечивалась их равномерная загрузка: по прямым линиям рядами или в шахматном порядке. Продольная ось подошвы ростверка ориентируется в сторону действия момента. При большом постоянном изгибающем моменте ось колонны целесообразно смещать по отношению к центру ростверка.

Рис



Проверка по несущей способности

Расчет свайного фундамента по несущей способности сводится к проверке фактического давления на сваю.





– расчетная нагрузка

- вес ростверка грунта



- среднее значение удельного веса грунта, 20кН/м³

- число свай в ростверке

- расчетные моменты относительно главных центральных осей подошвы ростверка



Где 0,15=h_р

х и у – расстояние от центра сваи до оси действия момента

рис



, – количество свай, дающих дополнительный момент или сумма квадратов расстояний от центральной оси ростверка до оси каждой сваи, для которой определяется нагрузка.

Рис






Расчет свайного фундамента по деформациям

Расчет фундамента из висячих свай и его основания по деформациям следует производить как для условного фундамента на естественном основании в соответствии со СНиП 2.02.01-83* «основания зданий и сооружений». Контур условного фундамента согласно СНиП 2.02.03-85 «свайные фундаменты» определяется сверху поверхностью планировки, снизу плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай; с боков вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии .

Рис 8.3



АБГВ – условный фундамент, параллелепипед

- осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле:



– расчетное значение углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной h_i.

- глубина погружения свай в грунт (мощность соответствующих слоев в пределах длины сваи)









Проверка





()



Рис



φ определяется под нижним концом сваи








Лекция 9 – 06.12.12

Фундаменты на просадочных грунтах.

Лёссовые грунты (просадочные) относятся к группе глинистых грунтов, образуя особую разновидность, отличающуюся рядом характерных свойств: это слабые структурно неустойчивые грунты.

Различают лёссовые и лёссовидные грунты.

Лёссовидные – те породы, которые дают просадку при дополнительном давлении, а лёссовые – от собственного веса.

Просадочные грунты– это грунты, в которых под совместным воздействием внешней нагрузки или собственного веса и замачивания возникают дополнительные деформации, называемые просадками.

К ним относятся: лессы, лессовидные супеси и суглинки, маловлажные пески и др.

Супеси и суглинки твердые I_L<0.

Просадка – деформация грунтового основания, которая наблюдается у отдельных видов грунтов при их увлажнении под нагрузкой. При этом происходит практически полное разрушение первоначальной структуры грунта с последующим его уплотнением.

Просадка– деформация, происходящая в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов, таких как замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т.п.

Осадки – деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождаются коренным изменением его структуры.

География распространения просадочных грунтов:

Они распространены на Украине, на Дону и Кубани, в Среднем и Нижнем Поволжье, в районах Западной Сибири, в Средней Азии и Казахстане, Северном Кавказе.

Для непросадочных грунтов от действия собственного веса, как правило, нет деформаций.

Для просадочных: жесткие кристаллизационные связи размягчаются и частично растворяются, развивается расклинивающее действие пленочной воды, снижается прочность водно–коллоидных связей между частицами.

Собственный вес грунта начинает работать как внешняя нагрузка и может вызывать деформации.



Признаки просадочности грунтов

1. 
   Визуальные признаки:
   

- Наличие макропор (в Запорожье ≈ 5мм), видимых глазом, имеющих вид ячеек и вертикальных канальцев.

- Характерна столбчатая отдельность.

При природной влажности лессовые грунты способны держать вертикальные откосы высотой более 10–15м, а при увлажнении грунта они могут обрушиться.



Дневная поверхность – отметка поверхности природного рельефа.

- Белый налет на внутренних поверхностях пор (соли).

Если капнуть 3% раствор HCl (соляной кислоты) хорошо реагирует.

- Высокая прочность, высокое сцепление, твердая консистенция.

Косвенное доказательство: высота вертикальных откосов (в Запорожье d≈15м).

- Быстрое разрушение структуры в воде



Это классические лёссы, бывает скрытая просадочность.
2) Лабораторные признаки.

- Количество глинистых частиц небольшое – до 20%, а количество пылеватых частиц > 50%

- Высокое содержание солей: CaCO₃ (известняк); NaCl; CaSO₄×2H₂O (гипс). Все это легкорастворимые соли. Эти соли и определяют высокое сцепление.

- Удельный вес стремиться к минимальному γ→γ_min (γ ≤ 16кН/м³)

- Высокая пористость (e→1).
Лёссовидные суглинки сходны по свойствам с лёссами, но в сравнении с ними они грубее на ощупь и содержат большее количество песчаных и глинистых частиц. Они менее пористы и меньше размокают. Просадочные свойства в них проявляются слабее, а в некоторых случаях вовсе отсутствуют.

Лессовидные суглинки бывают палево-желтого, желтого и коричневого цвета (лесс – однородную тонкозернистую, обычно не слоистую и весьма пористую породу желтовато-палевого цвета, состоящую преимущественно из мельчайших частиц кварца, полевого шпата, слюды и примесей глинистых частиц, гидратов окиси железа и др. минералов). Как и лессы, они обычно не слоисты.
Лекция 10 – 12.12.12

Показатели просадочности грунтов

• 
  Коэффициент водонасыщения (степень влажности) S_r:
  

W – влажность грунта;

ρ_s – плотность твердых частиц грунта;

e – коэффициент пористости;

ρ_w – плотность воды

• 
  Показатель просадочности П, определяемый по формуле:
  

e – коэффициент пористости природного грунта;

e_L – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести W_L



Предварительной оценка

к просадочным грунтам с коэффициентом водонасыщения S_r ≤ 0,8 и показателем просадочности П: