Определение осадки свайных фундаментов
Сваи передают давление на грунт, лежащий ниже их концов. Под действием этого давления в грунте возникают деформации, аналогичные деформациям грунтов под фундаментами на естественном основании. Поэтому при расчете осадки свайных фундаментов рассматривают условный фундамент с глубиной заложения, равной расстоянию от уровня природного рельефа до нижних концов свай (рис. 9 .89). Давление по подошве условного фундамента, как и у фундаментов мелкого заложения, считают равномерно распределенным.
Осадки свай, изготовленных в грунте и погруженных ввинчиванием, рассчитывают по такой же расчетной схеме, но расчетное сопротивление грунта принимают меньшим, так как у таких свай под нижними концами нет уплотненного грунта.
Для
определения размеров подошвы условного
фундамента проводят наклонные плоскости
под углом
от точки пересечения наружной грани
свай с подошвой ростверка, где
-
средневзвешенное значение угла
внутреннего трения грунта в пределах
длины свай. Если под концами свай
залегают пылевато-глинистые грунты с
показателем текучести
,
то уширение фундамента в стороны
не должно превышать
,
считая от крайнего ряда свай. При
применении наклонных свай размеры
подошвы условного фундамента
устанавливают, исходя из положения
нижних концов свай (рис. 9 .89-б).
Рис. 9.89. Схемы условных фундаментов для расчета осадки
а) с вертикальными сваями; б) с козловыми сваями
Средняя интенсивность давления по подошве условного фундамента определяется по формуле:
, (9.0)
где
-
расчетная вертикальная нагрузка по
верхнему обрезу фундамента;
- вес свай и ростверка;
- вес грунта в пределах объема условного
фундамента ABCD;
-
ширина и длина подошвы условного
фундамента.
Как и при определении осадки фундаментов на естественном основании, должно выполнятся условие упругой работы грунтов ( 8 .0):
,
где
-
расчетное сопротивление грунта,
определяемое по формуле ( 8 .0).
Дополнительное
давление
,
под действием которого уплотняются
грунты основания, определяется, как и
фундаментах на естественном основании,
по формуле:
,
где
- средне взвешенное значение удельного
веса грунта в пределах глубины заложения
условного фундамента
.
Далее одним из методов расчета осадки определяют величину конечной осадки фундамента.
Осадку ленточного свайного фундамента и осадку одиночной сваи можно также определять по методике, изложенной в Приложении 4 СНиП [6].
Возникновение отрицательного трения
Если в основании залегает слой слабого грунта (ил, торф), а к планировочной поверхности рядом с фундаментом приложена распределенная нагрузка q , то при некоторой ее интенсивности грунт, залегающий над слоем слабого грунта, может давать осадку больше осадки сваи. В результате силы трения, возникающие между грунтом и боковой поверхностью сваи, будут направлены вниз. Такое трение называется отрицательным или негативным. Оно может возникнуть в следующих случаях (пп. 4.11-4.13 СНиП [6]):
при планировке территории подсыпкой;
при загружении поверхности грунта или полов по грунту длительно действующим нагрузками;
в некоторых других случаях (динамические воздействия, замачивание просадочных грунтов и др.).
Рис. 9.90. К расчету на отрицательное трение
В таких
случаях для определения размеров
подошвы условного фундамента проводят
плоскости под углом
от кровли первого слоя, в котором
силы трения направлены вверх (п.
6.2. СНиП [6]).