книги / Расчет осадок ленточных свайных фундаментов

На данной площадке велись наблюдения за 5-этажным кир­ пичным домом серии I-447C. План свайного фундамента дан на рис. 40. Сваи сечением 30X30 см, длиной 9 м объединены моно­ литным железобетонным ростверком. Ширина ростверка под на­ ружными стенами 60—90 см, под внутренней продольной 120 см. Под наружными стенами сваи расположены в один ряд с ша­ гом 90 см, под внутренними — в два ряда с шагом свай 133 см.

"з.5ч

2JM

ц} EZ3 / Ш 2 E 3 J

— 1

N

S чин

>ср

1.МО) (с

Рис. 40. Результаты исследования действительной осадки 5-этажного кир­ пичного дома серии I-447C по ул. Ленина, 144

Проектная нагрузка на сваю 25 тс. Верх свай находится на от­ метке— 2,10 м, низ — на отметке —10,95 м. Планировочная от­ метка— 1,60 м. Строительство дома начато в июне 1962 г. В эксплуатацию дом сдан в январе 1963 г. Наблюдения за домом начаты в то время, когда кладка стен была доведена до уровня цоколя. Для наблюдений за осадками дома заложено 12 марок, из них десять по периметру здания и две на внутренней про­ дольной стене. За период строительства проведено пять циклов наблюдений; всего за 1962— 1965 гг. было проведено 11 циклов наблюдений. В 1967 и 1969 гг. проведены наблюдения с целью выявления дальнейшей осадки дома во времени. Средняя осадка за период строительства составила около 4 мм, а за весь период наблюдений 12 мм. Осадка дома происходила равномерно, мак­ симальный относительный прогиб равен 0,00007. Результаты ис­ следований приведены на рис. 40. Наблюдения в 1967 и 1969 гг. показали, что осадка дома стабилизировалась по существу в 1966 г.

В. Квартал № 176 по ул. Тимирязева. В геологическом отно­ шении участок представлен четвертичными озерно-речными от­ ложениями. По данным бурения и исследований грунтов было установлено следующее геологическое строение участка:

1)растительный слой мощностью 0,3—0,4 м\

2)суглинок коричневатый от тугопластичного до мягкопла­ стичного мощностью 5—6,3 .и:

3)суглинок тугопластичный с включением мелкозернистого

окатанного гравия до 5%, мощностью 4,1—5,7 м. Ниже на глу­ бине 11—12 м глина с включением гравия. Грунтовые воды зале­ гают на глубине 2—3 м.

Суглинки, залегающие ниже острия свай, имеют следующие физико-механические характеристики: объемный вес 1,75— 1,85 т/м3-, природная влажность 21—28%; 'влажность на границе раскатывания 17—20%, на границе текучести 28—40%; пори­ стость 44—48%; коэффициент пористости 0,80—0,99; угол внут­ реннего трения 29—20°; сила сцепления 0,18—0,3 кгс/см2] струк­

трехсекционным домом серии I-464A по ул. Тимирязева, 54. Рас­ положение свай под 'поперечными и продольными стенами один ряд. Под поперечными несущими стенами расположено ро семь свай с шагом 0,9—2,62 м, а под продольными стенами с шагом 2,6—3,2 м. Сваи сечением 30X30 см, длиной 6 м. Проектная на­ грузка на сваи 27 тс.

Строительство дома начато в августе 1964 г., в эксплуата­ цию дом сдан в декабре 1964 г. Для наблюдений за осадками дома по периметру было заложено десять настенных марок. За период строительства проведено четыре цикла наблюдений и

восемь циклов после сдачи в эксплуатацию. Средняя осадка за период строительства составила 10 мм, а за весь период наблю­ дений 20 мм. Максимальная разность осадок 4 мм. Осадка дома

1.75— 1,78 т/м3; природная влажность 22—24,3%; коэффициент пористости 0,69—0,72; угол внутреннего трения 24—25°; коэффи­ циент фильтрации 3,21 • 10-3 см/сек; модуль деформации на глу­ бине 6 м 140—150 кгс/см2; а на глубине 9 м — 170 кгс/см2.

В квартале № 876 наблюдения велись за двумя зданиями.

1. Крупнопанельный 5-этажный жилой дом № 20. Располо­ жение свай под поперечными и продольными стенами — в один ряд. Под поперечными несущими стенами расположено по семь свай с шагом 0,9—2,62 м, под продольными стенами— с шагом 2,6—3,2 м. Сваи сечением 25X25 см, глубина погружения 5,5 м. Расчетная нагрузка, по данным института Пермгорпроект, 32,5 тс. Фактическая нагрузка на сваю 27 тс. Статические испы­ тания сваи сечением 25X25 см, погруженной на 5,5 м, показали, что несущая способность этих свай равна 31 тс, при этой нагруз­ ке осадка одиночной сваи равна 3,4 мм. Под нижними концами свай залегают мелкозернистые пески, имеющие следующие ха­ рактеристики: объемный вес 1,75 т/м3; природная влажность 22%; коэффициент пористости 0,69; угол внутреннего трения 25°; модуль деформации 150 кгс/см2; на глубине 9 л — 170 кгс/см2.

Монтаж цокольных панелей начат в марте 1962 г. В эксплуа­ тацию дом сдан в августе 1963 г. Наблюдения за домом начаты после монтажа цокольных панелей. Для наблюдений за осадка­ ми заложено 15 настенных марок, из них четыре на внутренних стенах (в подъездах).

За время строительства проведено пять циклов наблюдений и семь после сдачи в эксплуатацию. Средняя осадка за период

перегибов, по существу, не наблюдалось. Контрольные наблюде­ ния в 1967 и 1969 гг. показали, что осадки стабилизировались.

2.Крупнопанельный трехсекционный 5-этажный жилой дом

№7 серии I-464A. Расположение свай под поперечными и про­ дольными стенами однорядное. Под поперечными несущими сте­ нами расположено по девять свай. Сваи сечением 25X25 см, глубина попружения 5,5 м. Сваи объединены монолитным же­ лезобетонным ростверком сечением 40X40 см. Проектная на­ грузка на одну сваю 20 тс.

Под нижними концами овай залегает мелкозернистый песок, имеющий следующие характеристики: объемный вес 1,78 т/м'Л\ природная влажность 24,3%; коэффициент пористости 0,72; угол

внутреннего трения 24°; коэффициент фильтрации 3,21 X Х'Ю"3 см/сек\ модуль деформации 140 кгс/см2.

Строительство дома начато в апреле 4963 г., в эксплуатацию дом сдан в сентябре 1963 ir.

Для наблюдений на уровне цокольных панелей заложено 12 настенных марок, из них по периметру здания девять и три на внутренних стенах (в подъездах). За 1963 г. проведено пять циклов наблюдений. Все наблюдения относятся к периоду строи­ тельства и началу эксплуатации. В дальнейшем наблюдения проводились 1—2 раза в год. Средняя осадка за период строи­ тельства составила 5 мм, за весь период наблюдений — 8 мм. Минимальная разность осадок 4 мм\ максимальный относитель­ ный прогиб за время наблюдений равен 0,00009, что намного меньше предельно допустимого.

Длительные наблюдения показали, что осадки дома стабили­ зировались в 1966 г. и в дальнейшем оставались постоянными. Результаты наблюдений за всеми зданиями, возведенными на свайных фундаментах при расположении свай в один ряд, све­ дены в табл. 11.

Здания, возведенные на свайных фундаментах при расположении свай в два и три ряда

А. Одноэтажный промышленный цех. Представляет собой кирпичное здание размером в плане 42X192 м. Под наружными стенами сваи расположены в один ряд, а под внутренними сте­ нами и колоннами свайные фундаменты с расположением свай

расстоянием между сваями 3d. Сваи сечением 25X25 см, длиной 7 м. Результаты испытания приведены на рис. 42. Из графиков «нагрузка—осадка» видно, что при расстоянии между сваями 3d осадка ряда свай больше, чем осадка одиночных свай. Это объясняется взаимовлиянием свай в составе фундаментов; в трехрядном свайном фундаменте взаимовлияние будет еще зна­ чительней. Для изучения действительной осадки свайных фунда­ ментов были организованы геодезические наблюдения.

В качестве высотной основы на площадке были заложены три глубинных грунтовых репера.

Реперы связаны между собой и с пунктом Государственной се­

риод наблюдений. На рис. 43 приведен график роста нагрузки на сваю в составе фундамента и осадки во времени (максималь­ ная, средняя и минимальная). Результаты наблюдений показали, что средняя осадка свайных фундаментов под внутренние сте­ ны 24 мм. Осадка еще не стабилизировалась.

Для указанных фундаментов был произведен расчет осадок по формуле (22) :

Б. Пятиэтажное кирпичное здание в квартале № 45. Площад­ ка расположена на III террасе р. Камы и представлена четвер­ тичными аллювиальными суглинками с примесью растительных остатков. На глубине 16—18 м вскрыты коренные породы. Ла­ бораторными исследованиями установлены следующие основные показатели суглинков: объемный вес 1,7—1,95 т/м3-, удельный вес 2,65—2,68 т/м3-, природная влажность 19—27% ; влажность на границе раскатывания 13—'17%, на границе текучести 24—30% ; коэффициент пористости 0,82—1; показатель консистенции 0,67—

фильтрации 1,24-10-7 см/сек; структурная прочность 0,12 кгс/см2-,

30X30 см, длиной 7 м (глубина забивки 6,6 м) с проектной рас­ четной нагрузкой на сваю 21 тс. Под внутреннюю стену приняты свайные фундаменты с расположением свай в три ряда, а под наружные стены — в два ряда.

Несущая способность свай на площадке была определена при осадке, равной предельно допустимой для здания. Результа­ ты испытания сваи сечением 30X30 см, забитой на глубину 6,6 м, приведены на рис. 44, план свайного фундамента здания дан на рис. 45.

С целью получения более полных данных об осадке указан­ ного экспериментального здания был произведен расчет осадок по разработанной нами методике и организованы геодезические наблюдения с начала строительства, которые ведутся по насто­ ящее время.

Расчетная осадка оказалась равной 76 мм. Наблюдения за осадками здания были начаты в то время, когда кладка стен бы­ ла доведена до уровня цоколя. Для измерения осадок было зало­ жено десять настенных марок из металлических уголков, из них восемь по периметру здания и две на внутренней продольной сте­ не. На площадке заложены два грунтовых репера, привязанных к Государственной геодезической сети.

За период строительства проведено четыре цикла наблюде­ ний и пять циклов после сдачи здания в эксплуатацию. Анализ результатов наблюдений показал, что в период строительства максимальная осадка составила 34 мм, минимальная 23 мм, средняя 29 мм. Относительный прогиб равен 0,0004. За весь пе­

На рис. 45 приведены графики роста нагрузки на сваю в соста­ ве фундамента и осадок во времени (максимальная, средняя и минимальная) за весь период наблюдений. Осадки здания еще не стабилизировались и будут, видимо, близки к расчетным.

по