Фундаменты глубокого заложения и свайные фундаменты. практическое Задание3. Практическое задание 3 Раздел 4 Фундаменты глубокого заложения и свайные фундаменты Задание

Название	Практическое задание 3 Раздел 4 Фундаменты глубокого заложения и свайные фундаменты Задание
Анкор	Фундаменты глубокого заложения и свайные фундаменты
Дата	22.05.2023
Размер	125.96 Kb.
Формат файла
Имя файла	практическое Задание3.docx
Тип	Документы #1149426

Практическое задание 3

Раздел 4 «Фундаменты глубокого заложения и свайные
фундаменты»
Задание
Определить несущую способность железобетонной одиночной висячей сваи квадратного сплошного сечения на действие вертикальной нагрузки в соответствии с исходными данными. Планировочная отметка минус 4.450 м.

Рабочая толщина ростверка принята

500 мм. Заделка головы сваи в ростверк 300 мм. Высота ростверка

1,4 м. Способ погружения сваи – забивка молотом. Исходные данные определяются по первой букве фамилии (графы 1–5) и имени (графы 6–7) студента.
Таблица 3.1

Варианты задания

Первая буква фамилии студента	Уровень ответственности сооружения	Расчетная вертикальная нагрузка , кН	Основные размеры сваи		Первая буква имени студента	Грунтовые условия (см. табл. 3.2)
			, мм	, мм
Б	II	550	25×25	4 500–6 000	А	1

Таблица 3.2

Грунтовые условия

№ варианта	Номер слоя	Мощность слоя, м	Удельный вес грунта, , кН/м³	Удельный вес твердых частиц грунта, , кН/м³	Удельный вес сухого грунта, , кН/м³	Коэффициент пористости,	Весовая влажность грунта, , %	Показатель текучести, , д. е.	Показатель пластичности, , %	Модуль деформации, , кПа	Удельное сцепление грунта, , кПа	Угол внутреннего трения, , град.	Расчетное сопротивление грунта, , кПа
1	1	0,5	15,7	–	–	–	–	–	–	–	–	–	–
	2	2,5	20,0	26,9	15,9	0,82	6,9	–	–	–	–	–	–
	3	3,0	17,1	26,6	14,0	0,90	22	0,36	11	9 500	16,5	18	200
	4	5,2	18,9	27,3	14,1	0,94	34	0,17	22,9	15 300	41,6	16,2	400

1-й слой – насыпной грунт;

2-й слой – суглинок твердый, просадочный;

3-й слой – суглинок тугопластичный;

4-й слой – глина полутвердая.
1. Для того чтобы выбрать марку сваи, необходимо изучить данные отчета об инженерно-геологических изысканиях. Напластования грунтов указаны в табл. 3.2.

Глубину заложения ростверка от отметки чистого пола найдем как сумму высоты ростверка

и толщины пола:

м.

Глубина заложения ростверка от планировочной отметки –0.450 составит:

м.

По заданным размерам сваи и характеристикам грунтов выберем несущий слой.

Предварительная длина сваи

составит, для толщины сваи 250 мм длина не более 4,5 м:

где

– глубина заделки сваи в ростверк, м;

– сумма расстояний от подошвы ростверка до нижележащего слоя и далее до кровли несущего слоя, м;

– заглубление в несущий слой, м.

2. Построение схемы размещения сваи в грунте основания показано на рис. А.1 приложения А. Принимаем марку сваиС 4,5–25 в соответствии с табл. А.1 приложения А.

3. Несущую способность

висячей забивной сваи следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле

(3.1)

где

– коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл. А.2 приложения А, для суглинка, по глубине загружения нижнего конца 5.75м., показателя текучести

;

– площадь опирания на грунт сваи, м², принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто;

– наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

– расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. А.3 приложения А; в расчет 1-2-й слой не учитываем из-за отсутствия в исходных данных показателя текучести;

;

для

и глубины 3.58 и 4,73 м соответственно;

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

– коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл. А.4 приложения А.

4. Сваю в составе фундамента и одиночную по несущей способности грунта основания следует рассчитывать исходя из условия

; (3.2)

где

– расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании), определяемая в соответствии с п 7.1.12 СП 24.13330.2011 [4];

– несущая способность (предельное сопротивление) грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи и определяемая по формуле (3.1);

– коэффициент условий работы, учитывающий повышение однородности грунтовых условий при применении свайных фундаментов, принимаемый равным

= 1 при односвайном фундаменте и

= 1,15 при кустовом расположении свай;

– коэффициент надежности по назначению (ответственности) сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений I, II и III уровней ответственности;

– коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным

, если несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой; 1,25 – если несущая способность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта или по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом; 1,4 – если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта.

Вывод. Условие (3.2) не соблюдается. Висячая свая не обладает несущей способностью и не обеспечивает требуемое минимальное сопротивление.

Список используемых источников
1. Борозенец, Л. М. Расчет и проектирование фундаментов : электрон. учеб.-метод. пособие / Л. М. Борозенец, В. И. Шполтаков ; Тольяттинский государственный университет, Архитектурно-строительный институт, каф. «Промышленное и гражданское строительство». – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2015. – 79 с. – URL: dspace.tltsu.ru/bitstream/123456789/72/1/Borozenets%20Shpoltakov_EUMI_Z.pdf (дата обращения: 27.12.2021). – ISBN 978-5-8259-0854-0.

2. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* : свод правил : издание официальное : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 декабря 2016 года № 970/пр : дата введения 2017-06-17 / исполнители: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова– институт АО «НИЦ «Строительство». – Москва : Минстрой России, 2018. – V, 220 с.

3.ТР 94.01–99.Комплекс архитектуры, строительства, развития и реконструкции города : Технический регламент операционного контроля качества строительно-монтажных и специальных работ
при возведении зданий и сооружений. 01. Производство земляных работ. –Москва, 2000.

4. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 : свод правил : издание официальное : (с Изменениями № 1, 2, 3) : утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 27 декабря 2010 года № 786 : дата введения 2011-05-20 / исполнители: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова– институт АО «НИЦ «Строительство». – Москва :Стандартинформ, 2019. – IV, 126 с.

Приложение А
Таблица А.1

Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой

Марка сваи	Размеры сваи, мм		Класс бетона	Расход на сваю		Масса сваи, т
Марка сваи	длина L	ширина B	Класс бетона	арматуры, кг	бетона, м³
С 3–20	3 000	200	В15 (С12/15)	13,98	0,13		0,33
С 3,5–20	3 500	200	“	15,41	0,15		0,38
С 4–20	4 000	200	“	16,9	0,17		0,43
С 4,5–20	4 500	200	“	18,35	0,19		0,48
С 5–20	5 000	200	“	19,86	0,21		0,53
С 5,5–20	5 500	200	“	21,28	0,23		0,58
С 6–20	6 000	200	“	22,89	0,25		0,63
С 4,5–25	4 500	250	В15 (С12/15)	20,08	0,29		0,73
С 5–25	5 000	250	“	21,62	0,32		0,80
С 5,5–25	5 500	250	“	23,16	0,35		0,88
С 6–25	6 000	250	“	31,47	0,38		0,95
С 3–30	3 000	300	В15 (С12/15)	16,84	0,28		0,70
С 3,5–30	3 500	300	“	18,47	0,33		0,83
С 4–30	4 000	300	“	20,08	0,37		0,93
С 4,5–30	4 500	300	“	21,70	0,42		1,05
С 5–30	5 000	300	“	24,14	0,46		1,15
С 5,5–30	5 500	300	“	32,01	0,51		1,28
С 6–30	6 000	300	“	33,96	0,55		1,38
С 7–30	7 000	300	“	37,76	0,64		1,60
С 8–30	8 000	300	В20 (С16/20)	42,08	0,73		1,83
С 9–30	9 000	300	“	46,40	0,82		2,05
С 10–30	10 000	300	“	64,68	0,91		2,28
С 11–30	11 000	300	“	86,96	1,00		2,50
С 12–30	12 000	300	“	94,04	1,09		2,73
С 8–35	8 000	350	“	45,13	1,00		2,50
С 9–35	9 000	350	В15(С12/15)	49,81	1,12		2,80
С 10–35	10 000	350	“	68,59	1,24		3,10
С 11–35	11 000	350	“	91,09	1,37		3,43
С 12–35	12 000	350	“	98,33	1,49		3,73
С 13–35	13 000	350	В22,5(С18/22,5)	106,81	1,61		4,03
С 14–35	14 000	350	“	138,05	1,73		4,33
С 15–35	15 000	350	“	146,98	1,86		4,65
С 16–35	16 000	350	“	186,48	1,98		4,95
С 13–40	13 000	400	“	121,69	2,10		5,25
С 14–40	14 000	400	“	166,36	2,26		5,62
С 15–40	15 000	400	“	221,73	2,42		6,05
С 16–40	16 000	400	“	223,30	2,58		6,45

Продолжение приложения А

Рис. А.1. Схема размещения сваи в грунте

Продолжение приложения А

Таблица А.2

Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай

Глубина погружения нижнего конца сваи, м	Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, , кПа
	песчаных грунтов средней плотности
	гравелистых	крупных	–	средней плотности	мелких	пылеватых	–
	пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести , равном
	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
3	7 500	6 600 4 000	3 000	3 100 2 000	2 000 1 200	1 100	600
4	8 300	6 800 5 110	3 800	3 200 2 500	2 100 1 600	1 250	700
5	8 800	7 000 6 200	4 000	3 400 2 800	2 200 2 000	1 300	800
7	9 700	7 300 6 900	4 300	3 700 3 300	2 400 2 200	1 400	850
10	10 500	7 700 7 300	5 000	4 000 3 500	2 600 2 400	1 500	900
15	11 700	8 200 7 500	5 600	4 400 4 000	2 900	1 650	1 000
20	12 600	8 500	6 200	4 800 4 500	3 200	1 800	1 100
25	13 400	9 000	6 800	5 200	3 500	1 950	1 200
30	14 200	9 500	7 400	5 600	3 800	2 100	1 300
35	15 000	10000	8 000	6 000	4 100	2 250	1 400

Примечания:

1. Над чертой даны значения

для песков, под чертой – для глинистых грунтов.

2. Для промежуточных глубин погружения сваи и промежуточных значений показателя текучести

пылевато-глинистых грунтов значения

определяются интерполяцией.

Продолжение приложения А

Таблица А.3

Расчетные сопротивления грунтов по боковой поверхности сваи

Средняя глубина расположения слоя грунта, м	Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай , кПа
	песков средней плотности
	крупных и средней крупности	мелких	пылеватых	–	–	–	–	–	–
	глинистых грунтов при показателе текучести , равном
	≤ 0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
1	35	23	15	12	8	4	4	3	2
2	42	30	21	17	12	7	5	4	4
3	48	35	25	20	14	8	7	6	5
4	53	38	27	22	16	9	8	7	5
5	56	40	29	24	17	10	8	7	6
6	58	42	31	25	18	10	8	7	6
8	62	44	33	26	19	10	8	7	6
10	65	46	34	27	19	10	8	7	6
15	72	51	38	28	20	11	8	7	6
20	79	56	41	30	20	12	8	7	6
25	86	61	44	32	20	12	8	7	6
30	93	66	47	34	21	12	9	8	7
35	100	70	50	36	22	13	9	8	7

Примечания:

1. При определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности

пластины грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м.

2. Для плотных песчаных грунтов расчетные сопротивления увеличивают на 30 %.

3. Для супесей и суглинков при e< 0,5 и глин при e< 0,6 расчетные сопротивления следует увеличивать на 15 %.

Продолжение приложения А

Таблица А.4 – Коэффициенты условий работы грунта

Способы погружения забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов	Коэффициенты условий работы грунта при расчете несущей способности сваи
	под нижним концом сваи	на боковой поверхности сваи
1. Погружение забивкой механическими, паровоздушными и дизельными молотами	1,00	1,00
2. Погружение забивкой и вдавливанием в предварительно пробуренные скважины	1,00	0,50
3. Погружение с подмывом в песчаные грунты	1,00	0,90
4. Вибропогружение и вибровдавливание сваи в грунты	1,20	1,00
а)песчаные средней плотности:
- крупные и средней крупности
- мелкие	1,10	1,00
- пылеватые	1,00	1,00
б) пылевато-глинистые с - супеси	0,90	0,90
- суглинки	0,80	0,90
- глины	0,70	0,90
в) пылевато-глинистые	1,00	1,00