Определение осадки оснований свайных фундаментов.

Расчет осадки свайного фундамента. Сложность определения оса­док свайных фундаментов связана с тем, что они передают нагрузку на грунт основания одновременно через боковую поверхность и нижние концы свай, при этом соотношение передаваемых нагру­зок зависит от многих факторов: числа свай в фундаменте, их длины, расстояния между сваями, свойств грунта и степени его уплотнения при погружении свай.В связи с этим при разработке методов расчета осадок свайных фундаментов принимаются те или иные упрощающие допущения, снижающие их точность. С другой стороны, чем точнее расчетная схема отражает фактическую работу свайного фундамента, тем сложнее методика расчета.В настоящее время в большинстве случаев свайный фундамент при расчете его осадок рассматривается как условный массивный фундамент на естественном основании. Это означает, что сваи, грунт межсвайного пространства, а также некоторый объем грунта, примыкающего к наружным сторонам свайного фундамента, рас­сматриваются как единый массив АБВГ (рис. 11.17, а), ограничен­ный снизу плоскостью БВ, проходящей через нижние концы свай, а с боков — вертикальными плоскостями АБ и ВГ, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии с, равном

c=htg((ф2mt/4),           (11.23)

где h— глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, м; ф2,mt— осредненное расчетное значение угла внут­реннего трения грунта:

ф2,mt = (11.24)

ф2i — расчетные значения углов внутреннего трения для отдель­ных пройденных сваями слоев грунта толщинойhi.

Размеры подошвы условного фундамента при определении его границ по этим правилам находим по формулам

b_y=a_b(m_b-1)+d+2c;

l_y=ai(mi-1) + d+2c,      (11.25)

где а_ь иai —расстояния между осями свай соответственно по поперечным и продольным осям, м; mb и mi— количество рядов свай по ширине и длине фундамента (на рис. 11.17, a ml=4);

d— диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи, м.

При наличии в фундаменте наклонных свай плоскости АБ я ВГ проходят через их концы (рис. 11.17, б). Размеры подошвы условно­го фундамента в этом случае определяются расстояниями между нижними концами наклонных свай.Если в пределах глубины погружения свай залегают слои торфа или ила толщиной более 30 см, то, поскольку трение в них принима­ется равным нулю, осадку свайного фундамента из висячих свай определяют с учетом уменьшенных габаритов условного фундамен­та, который принимается ограниченным с боков вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов свай на расстоянии с', определяемом как

c'=hmttg((ф2mt/4),      (11.26)

где hmt— расстояние от нижнего конца сваи до подошвы слояторфа или ила (рис. 11.17, в), м; ф2mt— осредненное расчетное

значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле (11.24) для слоев, залегающих ниже слоя торфа или ила.Во всех рассмотренных случаях при определении осадок расчет­ная нагрузка, передаваемая условным фундаментом на грунт ос­нования, принимается равномерно распределенной.Расчет осадки свайного фундамента, как условного массивного, выполняется теми же методами, что и расчет фундамента мелкого заложения. При этом также требуется выполнение условия, чтобы среднее давление P2 подошве условного фундамента не превыша­ло расчетное сопротивление грунта основания Rна этой глубине, т. е.P2=N2/Ay Ry   (11.27)

где Ау=Ь_у1у — площадь подошвы условного фундамента, м²; N₂— расчетная нагрузка по второй группе предельных состояний, кН, определяемая с учетом собственного веса условного фундамента по формуле

N2=N02+Nc2+Np2+Nr2 (11.28)

где No2 —расчетная нагрузка от веса здания или сооружения на уровне верхнего обреза фундамента, кН; N_c2, N_p2, Nr2 — вес соот­ветственно свай, ростверка и грунта в объеме условного фундамен­та АБВГ,кН.Расчетное сопротивление грунта основания Rопределяется, как и при расчете фундаментов мелкого заложения, по формуле (9.5), но с заменой фактической ширины и глубины заложения фундамента на условные.Осадка свайного фундамента sопределяется, как правило, мето­дом элементарного суммирования. Последовательность расчета та же, что и в случае фундамента мелкого заложения. Полная осадка фундамента, определенная по формуле (7.13), не должна превышать ее предельного значения в соответствии с усло­вием (11.14).

Как и для фундаментов мелкого заложения, кроме вычисления осадок расчет свайных фундаментов по деформациям включает также проверку относительной разности осадок, а при действии внецентренных нагрузок — и кренов.