3.2. Назначение основных параметров фундамента

3.2.1. Выбор основных отметок и размеров фундамента

Свайный фундамент характеризуется тремя основными отметками: обреза фундамента , подошвы ростверка , и нижних концов свай (см. рис. 3.1). В курсовой работе отметка обреза задана. Поэтому, при проектировании свайного фундамента можно варьировать лишь отметкой подошвы ростверка и нижних концов свай.

При фиксированной отметке обреза фундамента отметка подошвы ростверка определяется его высотой . Минимальное значение этой высоты складывается из величины необходимой заделки свай в ростверк и минимально допустимой толщины бетона над головами свай .

По действующим нормам [2] величина принимается не менее половины периметра призматической сваи. Минимально допустимую толщину бетона над головами свай в необходимых случаях определяют из расчета его на продавливание свай. В курсовой работе эту толщину разрешается принимать без расчета не менее 0,5 м.

В пучинистых грунтах глубина заложения подошвы низкого ростверка, как и подошвы массивного фундамента, назначается не менее расчетной глубины промерзания [4]. При проектировании фундамента русловых опор моста, когда грунты основания не промерзают, это требование отпадает.

Размеры плиты ростверка в плане, на уровне , как и в случае фундаментов мелкого заложения должны быть больше размеров опоры, на ширину обреза  0,2 … 0,6 м в каждом направлении (см. рис. 3.1).

Сваи выбирают с учетом:

- инженерногеологического строения основания;

- наличия в строительной организации, которая будет выполнять проект, необходимого оборудования и механизмов

- результатов технико-экономического сравнения вариантов фундамента с различными типами и размерами свай.

В курсовой работе рекомендуется использовать сваи мостовые СМ, железобетонные, сплошного квадратного сечения, с ненапрягаемой арматурой, характеристики которых указаны в табл.П.6.1 (Приложение 6). При этом длину свай по возможности следует назначать так, что бы их нижние концы были заглублены в достаточно прочный несущий слой основания на величину (см. рис. 3.1) не менее: в пески крупные и средние, а также глинистые грунты с <0,1 -  0,5 … 1 м, в прочие виды нескальных грунтов - 1 м.

Длину свай округляют в большую сторону до ближайшей стандартной длины, т.е. до целых метров. При этом во всех случаях погруженная в грунт (с учетом размыва) длина сваи должна быть не менее 4 м.

3.2.2. Определение несущей способности сваи

Несущая способность по грунту на вдавливание (кН) забивных висячих свай сплошного поперечного сечения определяют по формуле [3] (см. рис.3.2):

(3.1)

где - коэффициент условий работы сваи в грунтах, принимаемый  1; - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл.П.7.1(Приложение 7),кПа; - площадь поперечного сечения сваи, м²; - периметр поперечного сечения сваи, м; - расчетное сопротивление того слоя грунта по боковой поверхности сваи, определяемое по табл.П.7.2, кПа; - толщина того слоя грунта, м; - число слоев; - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи. Для применяемых в курсовой работе забивных свай сплошного сечения .

Суммирование в формуле (3.1) распространяется на все пройденные сваей слои грунта (с учетом размыва).

В пояснительной записке к курсовой работе расчет несущей способности сваи должен сопровождаться расчетной схемой, подобно изображенной на рис. 3.2 с указанием наименований грунтов и всех необходимых размеров и отметок. При подсчете сопротивлений геологические слои основания пройденные сваей разбивают на однородные расчетные слои толщиной не превышающей 2 м. Подсчет сил трения по боковой поверхности сваи сводится в таблицу по указанной на рис. 3.2 форме:

Расчет несущей способности сваи

Номер слоя основания	Наименование грунта	Номер расчетного слоя	м	, м	, кПа	, кПа  м

Рис. 3.2. Схема и таблица к расчету несущей способности свай по грунту

фундамента с высоким – а, и низким – б, ростверками

Несущую способность сваи на выдергивание из грунта (кН) определяют по формуле:

, (3.1)

где обозначения те же что и формуле (3.1), но  0,8.

Кроме несущих способностей сваи на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта следует установить расчетную нагрузку на сваю из условия прочности ее ствола на растяжение, принимаемую по данным табл. Е.1 приложения Е.