Осадку свайного фундамента определяем как для условного фундамента на естественном основании

Расчет оснований по деформациям производится из условия S ≤ Sи,

S - совместная конечная деформация основания;

Sи - предельное значение совместной деформации основания и сооружения.

Слева от оси фундамента построим эпюру вертикальных напряжений от собственного веса грунта (эпюру s_zg):

                              (14)

где g ’  – удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундаменты,

кг/м²;

d_n - глубина заложения фундамента, м;

g_i и h_i - соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта, м.

Справа от оси, от уровня подошвы фундамента строим эпюру дополнительных вертикальных напряжений.

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине Z от подошвы фундамента.

,

где a - коэффициент, принимаемый по таблице 3.2;

Po = P-G_zg, - дополнительное вертикальное давление на основание фундамента, кг/м²;

Р - среднее давление под подошвой фундамента, кг/м²;

G_zg - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента, кг/м².

Затем определяется нижняя граница сжимаемой толщи, которая находится на уровне, где выполняется условие: G_zp=0,2 G_zg,           

Осадка рассчитывается по формуле (15):

,                              (15)

где b - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

Gzpi - среднее значение дополнительного нормального напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя, кг/м.

hi, Ei - соответственно толщина и модуль деформации i-го стоя, м².

s_zp1 = 164,09, s_zp2 = 131,27, s_zp3 = 72,69, s_zp4 = 42,17, s_zp5 =26,25, s_zp6 = 17,17,

S₁ = 0,006, S₂ = 0,0048, S₃ = 0,0026, S₄ = 0,0015, S₅ = 0,001, S₆ = 0,0006,

S = 0,8 åS_i,= 0,0165 = 1,65 см

Рисунок. 3.5 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно - деформируемом полупространстве.

S = 1,65 см<Su=8 см

Определение конечных деформаций основания свайного фундамента (под колонной №6)

Размеры подошвы условного фундамента:

b_y = 3,7 м,

l_y = 3,7 м

Среднее давление по подошве условного фундамента:

Vу.ф. = 3,7 3,7 9,8 = 134,2 м ³,

Vсв = 0,3 0,3 9,8 7 = 6,2 м ³,

Vгр = 134,2 - 6,2 = 128,0 м ³,

Gу.ф. = 6,2 24 + 128,0 19,2 = 2606,4 кН,

Р_II  = (2137,3 + 2606,4)/13,69 = 346,5 кН/м ²

P<R - условие выполнено.

Осадка свайного фундамента.

s_zp1 = 135,42, s_zp2 = 108,34, s_zp3 = 59,99, s_zp4 = 34,80, s_zp5 =21,67,

S₁ = 0,0049, S₂ = 0,0039, S₃ = 0,0022, S₄ = 0,0013, S₅ = 0,0008,

S = 0,8 åS_i = 0,0105 = 1,05 см

Рисунок. 3.6 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно - деформируемом полупространстве

 S = 1,05 см < Su = 8 см

 Определение конечных деформаций основания свайного фундамента (под колонной №1).

Размеры подошвы условного фундамента:

b_y = 2,5 м;

l_y = 3,4 м

Среднее давление по подошве условного фундамента:

Vу.ф. = 2,5 3,4 9,8 = 83,3 м ³,

Vсв = 0,3 0,3 9,8 2 = 1,8 м ³,

Vгр = 83,3 - 1,8 = 82,5 м ³,

Gу.ф. = 1,8 24 + 83,3 19,2 = 1642,6 кН,

Р_II = (679,8 + 1642,6)/8,5 = 466,5 кН/м ²

P < R - условие выполнено.

Осадка свайного фундамента.

s_zp1 = 125,73, s_zp2 = 100,58, s_zp3 = 55,7, s_zp4 = 32,31, s_zp5 =20,12,

S₁ = 0,0046, S₂ = 0,0037, S₃ = 0,0020, S₄ = 0,0012, S₅ = 0,0007,

S = 0,8 å S_i = 0,0098 = 0,98 см

Рисунок. 3.7 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно - деформируемом полупространстве

S = 0,98 см < Su = 8 см

Определение конечных деформаций основания свайного фундамента (под колонной №12).

Размеры подошвы условного фундамента:

by = 3,4 м,

ly = 3,4 м

Среднее давление по подошве условного фундамента:

Vу.ф. = 3,4 3,4 9,8 =113,3 м ³,

Vсв = 0,3 0,3 9,8 3 = 2,6 м ³,

Vгр = 113,3-2,6 = 110,7 м ³,

Gу.ф. = 2,6·24 + 113,3 19,2 = 2237,8 кН,

Р_II = (1081,8+2237,8)/11,56 = 287,2 кН/м ²

P<R - условие выполнено.

Осадка свайного фундамента.

s_zp1 = 92,39, s_zp2 = 73,91, s_zp3 = 40,93, s_zp4 = 23,74,

S₁ = 0,0033, S₂ = 0,0027, S₃ = 0,0015, S₄ = 0,0009,

S = 0,8 åS_i = 0,0067 = 0,67 см

Рисунок. 3.8 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно - деформируемом полупространстве.

S = 0,67 см<Su=8 см

Vу.ф. = 2,5 17,4 9,8 = 426,3 м ³,

Vсв = 0,3 0,3 9,8 14 = 12,4 м ³,

Vгр = 426,3 - 12,4 = 413,9 м ³,

Gу.ф. = 12,4 24 + 413,9 19,2 = 8244,5 кН,

Р_II = (5261,5+8244,5)/43,5 = 310,5 кН/м ²

P<R - условие выполнено.

Определение конечных деформаций основания свайного фундамента (под диафрагмой №1).

Размеры подошвы условного фундамента:

b_y = 2,5 м,

l_y = 17,4 м

Среднее давление по подошве условного фундамента:

Осадка свайного фундамента.

s_zp1 = 159,42, s_zp2 = 127,54, s_zp3 = 70,62, s_zp4 = 40,97, s_zp5 =25,51, s_zp5 =17,22,

S₁ = 0,0058, S₂ = 0,0046, S₃ = 0,0026, S₄ = 0,0015, S₅ = 0,0009, S₅ = 0,0006,

S = 0,8 å S_i = 0,0128 = 1,28 см

Рисунок. 3.9 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно - деформируемом полупространстве

S = 1,28 см < Su = 8 см

Определение конечных деформаций основания свайного фундамента (под диафрагмой №2).

Размеры подошвы условного фундамента:

by = 2,5 м,

ly = 31,6 м

Среднее давление по подошве условного фундамента:

Vу.ф. = 2,5 31,6 9,8 = 774,2 м ³,

Vсв = 0,3 0,3 9,8 15 = 13,2 м ³,

Vгр = 774,5 - 13,2 = 761,3 м ³,

Gу.ф. = 13,2 24 + 761,3 19,2 = 14933,8 кН,

Р_II  = (6839,6 + 14933,8)/79 =275,6 кН/м ²,

P<R - условие выполнено.

Осадка свайного фундамента.

s_zp1 = 120,62, s_zp2 = 96,5, s_zp3 = 53,43, s_zp4 = 31,0, s_zp5 =19,3,

S₁ = 0,0044, S₂ = 0,0035, S₃ = 0,0019, S₄ = 0,0011, S₅ = 0,0007,

S = 0,8 å S_i = 0,093 = 0,93 см

Рисунок. 3.10 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно - деформируемом полупространстве

S = 0,93 см < Su = 8 см