4.1. Определяют вид и геометрические размеры свай.
Строят геологический разрез, определяют контур котлована и выбирают несущий слой грунта.
Глубину заложения ростверка назначают в зависимости от геологических и гидрологических условий площадки строительства, глубины сезонного промерзания.
Определяют длину и размеры поперечного сечения сваи, исходя из геологических условий и конструктивных соображений.
Марку сваи выбирают согласно номенклатуры железобетонных изделий.
4.2. Определяют несущую способность сваи.
Если свая прорезает слабые грунты, то при определении несущей способности сваи необходимо учесть негативное трение.
4.3.Производят расчет свайного фундамента по несущей способности грунтов основания.
Определяют количество свай в кусте и конструируют ростверк.
Определяют фактическую расчетную нагрузку, передаваемую на сваю. Причем, принятый свайный фундамент оставляют для дальнейших расчетов если расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по несущей способности, не превышает фактическую расчетную нагрузку на сваю.
4.4. Расчет фундамента по деформациям.
Расчет основания свайного фундамента по деформациям выполняется как для условного фундамента на естественном основании.
Несущая способность основания считается обеспеченной, если среднее давление по подошве условного фундамента не превышает расчетного сопротивления грунта основания для условного фундамента.
Осадку условного фундамента определяют методом послойного суммирования в табличной форме (таблица 2). Решение считают оптимальным, если совместная деформация основания и сооружения не превышает предельного значения, определяемого по приложению 4 СНиП [1].
Графики напряжений от собственного веса грунта и заданной нагрузки выполняют на миллиметровой бумаге.
Уточняют конструкцию фундамента в соответствии с требованиями СНиП [2].
4.5. Производят расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и изгибающего момента.
При этом расчетное значение горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка должно быть меньше предельного значения, определяемого согласно СНиП [2], а несущая способность сваи должна быть меньше несущей способности системы «свая – грунт» при действии горизонтальной силы.
Выполняют проверку сечений сваи по сопротивлению материала по предельным состояниям первой и второй групп на совместное действие силовых факторов.
5. Технико-экономическое сравнение и выбор основного варианта.
Критерием сравнительной экономической эффективности проектных решений фундаментов является минимум приведенных затрат, определяемых с учетом себестоимости работ, капитальных вложений в базу строительства, трудоемкости и продолжительности возведения фундаментов, расхода материалов.
Производят подсчет объемов работ для каждого варианта, определяют сметную стоимость и трудозатраты при выполнении каждого варианта фундаментов и на основании анализа полученных данных выбирают основной вариант.
6. Расчет и проектирование фундаментов по принятому варианту.
Разрабатывают защиту подвальных помещений и технологических приямков от попадания подземных вод (при наличии подвала или технологического приямка и высокого уровня подземных вод), Выполняют разработку конструкций гидроизоляции или дренажа. При устройстве внутренней гидроизоляции следует учесть влияние неравномерных осадок на гидроизоляцию и разработать необходимые мероприятия по ее сохранению.
Разрабатывают Рекомендации по водопонижению; разработке котлована; способы погружения свай; способы устройства гидроизоляции и устройства обратных засыпок.
| Таблица 1 | |||||||||||||||
| № п\п | Номер | Глубина отбора образца, м | Физические характеристики грунтов | ||||||||||||
| Плотность, кН\м3 | Влажность, % | Содержание частиц, %, размером, мм | |||||||||||||
| Скважины | Образца грунта | Скв.1,2 | Скв.1*,2* | Грунта | Частиц грунта | Природная | На границе | Крупнее 2,0 | 2,0-0,5 | 0,5-0,25 | 0,25-0,1 | Менее 0,1 | |||
| текучести | раскатывания | ||||||||||||||
| 1-1* 2-2* | 1,5 | 1,4 | 19,3 | 27,0 | 23,0 | 30,0 | 18,0 | - | - | - | - | - | |||
| 4,3 | 4,4 | 21,8 | 26,7 | 15,5 | 21,0 | 14,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 8,8 | 8,6 | 20,0 | 26,6 | 23,0 | - | - | 3,0 | 13,78 | 20,22 | 39,58 | 23,42 | ||||
| 12,2 | 12,5 | 19,9 | 27,1 | 24,0 | 44,0 | 21,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1*-1 2-2* | 3,2 | 3,4 | 19,0 | 26,5 | 20,0 | - | - | 2,26 | 4,86 | 7,79 | 48,21 | 36,88 | |||
| 5,0 | 5,1 | 20,0 | 26,6 | 24,0 | - | - | 2,26 | 4,86 | 7,79 | 48,21 | 36,88 | ||||
| 8,5 | 8,9 | 21,0 | 27,0 | 20,0 | 22,0 | 14,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 12,2 | 12,0 | 20,0 | 27,5 | 27,0 | 40,0 | 20,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1*-1 2*-2 | 1,5 | 1,7 | 18,3 | 26,6 | 15,0 | - | - | 2,17 | 19,83 | 24,28 | 20,51 | 33,21 | |||
| 4,5 | 4,8 | 19,6 | 27,0 | 20,0 | 26,0 | 19,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 7,9 | 8,0 | 20,4 | 26,5 | 22,0 | - | - | 2,84 | 12,87 | 9,52 | 52,64 | 22,13 | ||||
| 13,0 | 13,5 | 20,0 | 27,4 | 26,2 | 41,0 | 23,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1-1* 2*-2 | 2,0 | 1,8 | 18,2 | 26,9 | 12,0 | - | - | 1,2 | 17,44 | 19,56 | 45,17 | 16,63 | |||
| 5,2 | 5,4 | 20,0 | 26,6 | 24,0 | - | - | 1,14 | 25,74 | 29,38 | 38,62 | 5,12 | ||||
| 8,5 | 8,7 | 19,4 | 27,0 | 26,0 | 30,0 | 20,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 12,5 | 12,6 | 19,2 | 27,3 | 32,0 | 47,0 | 26,6 | - | - | - | - | - | ||||
| 1-2 1*-2* | 1,5 | 1,3 | 19,2 | 27,1 | 25,0 | 33,0 | 18,0 | - | - | - | - | - | |||
| 4,2 | 4,6 | 18,7 | 27,0 | 26,0 | 32,0 | 19,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 8,0 | 8,2 | 20,7 | 26,7 | 19,6 | - | - | 2,08 | 14,84 | 27,55 | 42,35 | 13,18 | ||||
| 12,5 | 12,8 | 20,1 | 27,4 | 26,0 | 43,0 | 23,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1*-2 1-2* | 2,5 | 2,1 | 18,5 | 27,2 | 26,0 | 30,8 | 19,8 | - | - | - | - | - | |||
| 5,5 | 5,3 | 20,7 | 26,7 | 15,1 | 18,6 | 12,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 9,0 | 9,2 | 20,0 | 26,6 | 24,0 | - | - | 4,52 | 31,48 | 29,83 | 20,64 | 13,53 | ||||
| 13,3 | 13,5 | 18,8 | 27,4 | 30,0 | 42,0 | 23,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1-2* 1*-2 | 1,9 | 2,3 | 19,6 | 26,8 | 22,0 | 26,0 | 19,0 | - | - | - | - | - | |||
| 5,0 | 5,1 | 18,2 | 26,5 | 25,7 | 32,0 | 18,5 | - | - | - | - | - | ||||
| 8,5 | 8,4 | 20,8 | 26,6 | 20,0 | - | - | 11,25 | 20,14 | 20,78 | 32,14 | 15,69 | ||||
| 13,5 | 13,7 | 20,1 | 27,5 | 26,6 | 43,0 | 22,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 2-1 2*-1* | 2,3 | 2,0 | 19,0 | 26,6 | 14,6 | - | - | - | 3,67 | 20,33 | 46,72 | 29,28 | |||
| 4,2 | 4,3 | 18,4 | 26,9 | 26,0 | 35,0 | 20,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 8,0 | 8,6 | 20,0 | 26,5 | 23,0 | - | - | 2,74 | 21,88 | 32,26 | 14,74 | 28,36 | ||||
| 12,5 | 12,4 | 19,6 | 26,9 | 28,0 | 39,0 | 23,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 2*-1 2-1* | 3,0 | 2,5 | 19,3 | 27,0 | 23,0 | 30,0 | 18,0 | - | - | - | - | - | |||
| 7,0 | 7,1 | 20,0 | 26,6 | 24,0 | - | - | 2,48 | 23,26 | 32,62 | 13,26 | 28,38 | ||||
| 11,0 | 11,2 | 19,9 | 27,1 | 26,0 | 30,0 | 20,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 14,6 | 14,8 | 20,0 | 27,4 | 26,5 | 44,0 | 24,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 2-1* 2*-1 | 2,0 | 1,8 | 20,0 | 26,6 | 23,0 | - | - | 1,4 | 10,92 | 16,08 | 28,62 | 49,28 | |||
| 5,0 | 4,9 | 19,9 | 26,5 | 23,5 | - | - | 4,23 | 22,77 | 24,18 | 29,82 | 19,00 | ||||
| 8,5 | 8,6 | 20,8 | 26,7 | 19,0 | 21,0 | 15,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 12,5 | 12,7 | 20,1 | 27,4 | 25,0 | 44,0 | 24,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1-2 2*-1* | 2,0 | 2,1 | 18,7 | 27,0 | 24,0 | 30,0 | 20,0 | - | - | - | - | - | |||
| 5,0 | 5,5 | 21,2 | 26,4 | 23,2 | - | - | 4,15 | 16,56 | 42,29 | 26,86 | 10,14- | ||||
| 9,0 | 8,9 | 18,5 | 27,1 | 27,0 | 33,0 | 19,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 13,0 | 13,3 | 20,0 | 27,5 | 27,0 | 40,0 | 20,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1*-2 2*-1 | 1,5 | 1,7 | 18,5 | 27,1 | 27,0 | 33,0 | 24,0 | - | - | - | - | - | |||
| 4,0 | 4,5 | 20,0 | 27,5 | 25,7 | 41,3 | 19,2 | - | - | - | - | - | ||||
| 7,5 | 7,9 | 19,9 | 26,5 | 19,2 | - | - | 1,37 | 12,24 | 20,63 | 37,37 | 28,39 | ||||
| 12,0 | 12,2 | 20,1 | 27,4 | 23,0 | 35,0 | 22,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1-2* 2-1* | 2,5 | 2,3 | 19,9 | 27,0 | 20,1 | 33,6 | 18,5 | - | - | - | - | - | |||
| 5,5 | 5,6 | 19,7 | 26,6 | 24,8 | - | - | 0,71 | 1,84 | 16,07 | 50,36 | 31,02 | ||||
| 10,0 | 10,4 | 20,8 | 26,7 | 19,6 | - | - | 4,12 | 11,66 | 41,24 | 37,76 | 5,22 | ||||
| 14,2 | 14,6 | 20,1 | 27,7 | 25,9 | 43,0 | 20,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 1*-2* 2-1 | 3,0 | 2,8 | 18,7 | 27,0 | 27,6 | 34,0 | 23,0 | - | - | - | - | - | |||
| 6,2 | 6,0 | 19,9 | 26,7 | 20,1 | - | - | - | 4,17 | 7,83 | 53,81 | 34,19 | ||||
| 9,5 | 9,7 | 20,0 | 26,6 | 19,8 | - | - | 1,68 | 2,83 | 11,45 | 63,55 | 20,49 | ||||
| 14,3 | 14,5 | 20,4 | 27,4 | 19,7 | 49,0 | 27,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 2-1 2*-1* | 1,9 | 2,2 | 19,2 | 26,7 | 21,6 | - | - | 3,19 | 7,61 | 18,25 | 57,74 | 18,21 | |||
| 4,5 | 4,8 | 19,4 | 26,5 | 21,3 | - | - | 6,42 | 13,58 | 45,65 | 30,14 | 4,21 | ||||
| 8,0 | 8,1 | 20,3 | 27,5 | 24,5 | 40,2 | 19,4 | - | - | - | - | - | ||||
| 12,5 | 12,8 | 20,8 | 27,2 | 17,6 | 43,0 | 20,8 | - | - | - | - | - | ||||
| 2-1* 2*-1 | 3,0 | 2,7 | 19,2 | 26,9 | 25,8 | 30,0 | 24,0 | - | - | - | - | - | |||
| 6,5 | 6,6 | 20,2 | 26,6 | 23,2 | - | - | 3,46 | 10,38 | 48,33 | 19,62 | 18,21 | ||||
| 11,0 | 11,3 | 19,9 | 27,1 | 26,4 | 37,0 | 22,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 13,9 | 14,2 | 18,7 | 26,7 | 20,0 | - | - | 11,85 | 42,24 | 30,15 | 9,55 | 6,21 | ||||
| 2*-1* 2-1 | 3,0 | 2,5 | 19,1 | 26,6 | 20,0 | - | - | 13,55 | 25,98 | 18,69 | 24,35 | 17,45 | |||
| 6,5 | 6,4 | 19,2 | 26,5 | 22,0 | - | - | - | 1,8 | 14,27 | 34,29 | 49,64 | ||||
| 10,0 | 10,5 | 19,6 | 26,2 | 19,0 | 24,0 | 18,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 14,0 | 14,6 | 19,7 | 27,4 | 28,0 | 44,0 | 22,0 | - | - | - | - | - | ||||
| 2*-1 2-1* | 1,5 | 1,8 | 18,0 | 26,5 | 12,0 | - | - | - | 5,62 | 11,38 | 50,74 | 32,26 | |||
| 5,0 | 5,6 | 20,0 | 26,6 | 24,4 | - | - | 1,12 | 3,88 | 11,27 | 61,88 | 21,85 | ||||
| 10,0 | 10,3 | 18,5 | 27,0 | 35,4 | 43,0 | 26,4 | - | - | - | - | - | ||||
| 13,5 | 13,8 | 19,9 | 27,0 | 20,1 | 36,6 | 18,5 | - | - | - | - | - | ||||
Таблица 2.
| № | Вид грунта | Плотность (кН/м3) | Влажность (%) | Степень влажности (Sr) | Объем пор грунта (n) | Коэффициент пористости (e) | |||||
| r | rs | rd | rsw | W | Wp | WL | |||||
| Число пластичности (%), (Ip) | Показатель текучести (IL) | Удельное сцепление (кПа),(с) | Угол внутр. трения (град) jн | Модуль общей деформации (мПа), (Е) | Расчетное сопротивление грунта (кПа), (Ro) | Характеристика грунта |
Таблица 3.
| Коэф. (x) | Глубина сжимаемых слоев (м), (zi) | Глубина слоя от поверхности природного рельефа (м) (zi+dn) | Коэф. (a) | Напряжение от собственного веса грунта (кН/см2),(szq) | Дополнительные вертикальные напряжения (кН/см2), (szp) | Среднее значения дополнительного вертикального напряжения (кН/см2), (szp i) | Толщина элементарного слоя грунта (см), (hi) | Модуль деформации (кН/см2), (Eoi) | Осадка слоя (см), (Si) |
Приложение 1
Литература
1. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1990 г.
2. Швецов Г.М. Справочник "Основания и фундаменты" - М.: Высшая школа, 1991 г.
3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. – М.: Стройиздат, 1988 г.
4. СНиП 2.02.01-83. Основание зданий и сооружений. – М.: ЦИТП Госстроя СССР,1985 г.
5. ГОСТ 25100-95. Группы. Классификация. - М.: Изд-во стандартов, 1996 г.
6. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986 г.
7. СНиП 3.02.01-83. Основания и фундаменты. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1983 г.
СОДЕРЖАНИЕ
I. Данные для разработки проекта.
II. Состав, объем и оформление проекта.
III. Общий порядок выполнения проекта.
1. Оценка характера нагрузок и конструктивных особенностей здания.
2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.
3. Расчет и проектирование фундаментов мелкого заложения.
4. Расчет и проектирование свайных фундаментов из забивных призматических свай.
5. Технико-экономическое сравнение и выбор основного варианта.
6. Расчет и проектирование фундаментов по принятому варианту.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Литература
Т.Г. Соломенникова