ФУНДАМЕНТЫ ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

10618 Просмотров

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

Пример 29. Определить расчетную нагрузку, допускаемую на забивную сваю в просадочных грунтах. Глубина погруженной части сваи 8 м, поперечное сечение сваи 0,8´0,3 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Толща на глубину до 15 м сложена суглинистыми лессовыми грунтами делювиального происхождения, плотность которых с глубиной увеличивается. Подъем уровня грунтовых вод не ожидается. Возможно местное аварийное замачивание грунтов. Верхний 5-метровый слой суглинка (слой 1 ) характеризуется следующими осредненными показателями: объемный вес грунта g=1,7 тс/м3; природная влажность W=12,1%; удельный вес грунта g=2,69 тс/м3; граница текучести WL=27,6%; граница раскатывания Wр=18%; относительная просадочность грунта dгв=0,04. Глубже 5-метрового слоя залегают суглинки (слой 2), у которых: g=1,75 тс/м3; W=13%; gs=2,7 тс/м3; WL=28,5%; Wp=19%, dпр=0,015. Расчет производим для замоченного грунта в основании сваи. Поскольку параметры прочности этих грунтов не определены, расчет на стадии технического проектирования ведем по консистенции. Решение. По формуле [46 (27)] СНиП II-17-77 определим показатель консистенции IL для замоченного грунта слоев 1 и 2: плотность грунта для слоя 1; тс/м3 коэффициент пористости ; ; для слоя тс/м3; ; . По табл. 1 и 2 СНиП II-17-77 определим расчетные сопротивления грунтов R и f: для слоя 1 имеем f1-3=0,47 тс/м2; f3-5=0,77 тс/м2; для слоя 2 с учетом примеч. 2 к п. 5.5. СНиП II-17-77 имеем: f5=1,7 тс/м2; R5=80 тс/м2. С учетом коэффициента mg=1,4, согласно п. 9,6 «б» СНиП II-17-77, по формуле [44] имеем: Ф=1×1,4 [1×80×0,09 + 1,2 (1×0,47×2 + 1×0,77×3 + 1×1,7×3)]=24,1 тс. Определим расчетную нагрузку, допускаемую на сваю, по формуле (1) СНиП II-17-77: тс. Пример 30. Определить несущую способность забивной сваи. Глубина погруженной части сваи 8 м, поперечное сечение сваи 0,3´0,3 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Возможно местное аварийное замачивание грунтов. Верхний 6-метровый слой суглинка имеет: g=1,75 тс/м3; W=15%, угол внутреннего трения jI=20°; удельное сцепление cI в замоченном до G=0,8 грунте равно 1,1 тс/м2; dпр=0,01-0,03; ниже слой суглинка имеет: g=1,8 тс/м3; W=12%, jI=19°; cI=2 тс/м2; dпр=0,01. Решение. Предварительно по формулам (49)-(51) определяем: a=45-19-2×2=22°; b=(2,475-1) 2,904=0,64; n=12×0,3=3,6 м; l2=8 + 0,15-3,6-0,64 ¾ 2,5=1,41 м. Сопротивление P1 определим по формуле (48): P1=4×0,3 [3,6 (0,5×0,5×1,75×3,6×0,364 + 1,1) + + (0,5×1,75×3,6×0,344 + 2) 1,41]=12,45 тс. По формулам (54) и (53) имеем: R1=0,15 (1 + 2,475 + 2,904)=0,96 м; y=[0,96×0,946 + 0,64-(0,64-0,15) 0,3262- -0,15 (2,904 + 1] 0,344=0,31 м. Сопротивление P2 определим по формуле (52): Рг=3,14×0,31×2,904 (0,31 + 0,3) 2=3,45 тс. По формулам (56)-(58) имеем: s3=0,5×1,75×3,6=3,15 тс/м2; тс/м2. Сопротивление Р3 определим по формуле (55): Р3=11,8(0,38×0,946 + 3,14×0,962×0,3262)=7,88 тс. С учетом коэффициента mg=1,4 имеем по формуле (47): Ф=1×1,4 (12,45 + 3,45 + 7,88)=33,3 тс. Пример 31. Определить несущую способность Ф буронабивной сваи, устраиваемой сухим способом в просадочном грунте с опиранием на плотный лессовидный суглинок. Грунтовые условия II типа по просадочности. Толща на глубину 25 м сложена суглинистыми лессовыми грунтами. Подстилающий слой-водонасыщенный песок. Длина сваи 20 м, диаметр 1 м. На длину 15 м свая прорезает верхний просадочный слой суглинка с характеристиками грунтов: g=1,79 тс/м3; jI=17°; cI=2,2 тс/м2. Нижний 5-метровый участок длины сваи находится в слое непросадочного суглинка с характеристиками: g=1,89 тс/м3; jI=19°; cI=3 тс/м2. Возможная просадка от собственного веса грунта Sпр по данным длительного опытного замачивания грунтов в котловане, оборудованном глубинными реперами, составляет 44 см. Реперы, установленные на глубинах 6, 8, 11, 14, 17, 20 м дали осадки, равные 44; 40,8; 33,3; 14,2; 9; 0 соответственно. Поверхностные реперы дали ту же осадку, что и на глубине 6 м. Решение. Определим несущую способность набивной сваи в условиях ограниченного замачивания, как в грунтовых условиях I типа по просадочности. По формуле (61) имеем: lн=20-6-1=13 м. Определим сопротивление P1н по формуле (48): P1н=2×3,14×0,5 [(0,5×0,5×1,79×6×0,306 + 2,2) 6 + + (0,5×1,79×6×0,306 + 2,2) 8 + (0,5×1,79×6×0,344 + 3) 5]=229,6 тс. Главные напряжения s1 и s3 определим по формулам (57), (58): s3=0,5×1,79×6=5,37 тс/м2; тс/м2. Сопротивление Р2н определим по формуле (62): Р2н=3×18,98×3,14×0,52=44,7 тс. Несущую способность буронабивной сваи вычислим по формуле (60): Ф=1(229,6 + 44,7)=274,3 тс. Определим несущую способность буронабивной сваи с учетом развития негативного трения грунта по стволу. По результатам длительного замачивания грунтов из котлована построим график зависимости si=f(h), где si-просадка отдельных слоев грунта, h-глубина расположения слоя (см. рис. 41). Рис. 41. График зависимости Si=f(h) По величине допустимой осадки для проектируемого объекта, в данном случае равной 15 см, определим по графику положение нейтральной точки (н.т.) Последняя оказалась на глубине 13,7 м. Тогда по формуле [75 (28)] СНиП II-17-77 имеем: Фп=274,3-1,4 (1×2×3,14×0,5 )=64,52 тс, где сопротивление по боковой поверхности вычислим в соответствии с формулой (48): =(0,5×0,5×1,79×6×0,306 + 2,2) 6+ + (0,5×1,79×6×0,306 + 2,2) 7,7=47,72 те. Пример 32. Определить расчетную нагрузку, допускаемую на набивную сваю с уширенной пятой. Длина сваи до уширения 17 м, диаметр ствола 1 м, диаметр уширенной пяты 2,2 м. Грунтовые условия те же, что и в примере 31. Решение. По формуле (64) имеем: lу=17-6-1=10 м, из них 8 м в слое 1 и 2м в слое 2. Сопротивление P1y определим по формуле (48): P1y=2×3,14×0,5 [(0,5×0,5×1,79×6×0,306 + 2,2) 6 + + (0,5×1,79×6×0,306 + 2,2) 8 + (0,5×1,79×6×0,344 + 3) 2]=183,91 тс. Значения главных напряжений s1 и s3 те же, что и в примере 31: s1=18,98 тс/м2; s3=5,37 тс/м2. Сопротивление Р2y определим по формуле (65): Р2y=2×18,98×3,14×1,12=144,22 тс. Несущую способность Ф без учета негативного трения вычислим по формуле (63): Ф=1(183,91 + 144,22)=328,13 тс. С учетом негативного трения в тех же условиях, что и в примере 31, по формуле [75 (28)] СНиП II-17-77 будем иметь: Фп=328,13-1,4 (1 + 2×3,14×0,5 )=118,35 тс. Расчетную нагрузку, допускаемую на сваю, определим по формуле (1) СНиП II-17-77: Р==84,5 тс. Пример 33. Определить расчетную нагрузку, допускаемую на буронабивную сваю. Длина сваи 15 м, диаметр 0,6 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Верхний слой 1 на глубину 8 м сложен лессовым просадочным суглинком dQIV со следующими характеристиками: W=12%; gск=1,51 тс/м3; gs=2,7 тс/м3; WL=32,2%; Wр=22,2%; ниже расположен слой 2, толщина слоя 3 м, лессовидный суглинок dQIII непросадочный: W=16%, gск=1,65 тс/м3; gs=2,68 тс/м3; WL=36,1%; Wр=20,1%; подстилающий слой 3-лессовая глина dQII: W=18,4%; gск=1,8 тс/м3; gs=2,72 тс/м3; WL=43,9%; Wp=24,2%. Грунтовые воды на глубину до 20 м не встречены. Решение. Для верхнего слоя 1: . Показатели консистенции IL определим по формуле [46 (27)] СНиП II-17-77: для слоя 1: ; для слоя 2: ; ; для слоя 3: ; . При IL < 0,4, согласно п. 9.6 «а» СНиП II-17-77, принимаем IL=0,4; с учетом коэффициента mg (п. 9.6 «б» СНиП II-17-77) по формуле [10] СНиП II-17-77 имеем: Ф=0,8×1,4 (1×110×0,28 + 1,88×0,7 S(1,47×2+2,45×2+ + 2,85×2 + 3,14×2 + 3,35×2 + 3,48×1 + 3,56×2+3,72×2)=100,2 тс. Расчетная нагрузка на сваю по формуле (1) главы СНиП II-17-77: Р==71,6 тс. Пример 34. Определить несущую способность свай в выштампованном ложе. Глубина погруженной части сваи h=3,5 м. Радиус верхнего поперечного сечения сваи r1=0,45 м, нижнего r1=0,05 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Характеристики: суглинок g=1,9 тс/м3; gск=1,42 тс/м3; jI=22°; cI=0,25 кгс/см2. Решение. Предварительно по формулам (70)-(73) определяем: a2=0,5×3,5=1,75 м; а3=0,5×3,5×0,45=0,788 м2; + 0,5×3,5×0,05 (0,05 + 0,45)] =-2,06 м3; =1,29 м. Радиус уплотненной зоны определяем по формуле (69): = 0,71 м. Площадь условного фундамента определяем по формуле (66): F=3,14×0,712=1,58 м2. Расчетное давление на уплотненный грунт определяем по формуле (17) главы СНиП II-15-74: R=(0,61×0,5×1,9 + 3,44×3,5×1,9 + 6,04×2,5)=42,4 тс/м2. С учетом коэффициента m=0,8, согласно п. 5.9 главы СНиП II-17-77, по формуле (74) имеем: Ф=0,8×1,58×42,4=53,6 тс. Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю: Р==38,3 тс.

Теги

перепланировка, квартира, коттедж, дизайн, отделка, дача, ремонт, дом, строительство, баня

Похожие материалы