книги / Расчёт осадок однорядных и многорядных свайных фундаментов
..pdfДля упрощения расчетов |
определены величины дополнительны х |
||||||
осадок |
для |
свай |
длиной |
4 э6,8 ,Ю л / и |
при расстоянии |
между ними |
|
от 2 до |
Ik |
d , |
а также |
при |
нагрузках |
от*Ю до 50 -г |
(р и с .6 ). |
О 2 4 6 в Ю 12 О 2 4 6 а Ю Ю 4
6 |
|
г |
Рис.6. Значение |
коэффициентов взаимо |
|
влияния сваи К : |
||
Q. - ^ А м 7 ( f - С— S M 7 |
||
£~ С*= |
, |
<?- СыЮ м _ |
Анализ результатов расчетов |
позволил установить зависимость |
|
величины осадки от перечисленных выше параметров и на основании этого составить формулу для определения осадок ленточных свайных фундаментов .с учетом взаимовлияния свай при различном расстоянии между ними:
/ 3
з =
-U F. ,+Ео)
2>'(
где первое слагаемое - осадка уплотненной зоны, второе - осадка грунта ниже уплотненной зоны;
/6 - безразмерный коэффициент, корректирующий упрощенную
схему расчета* для всех грунтов |
= 0 ,8 ; |
|
Е у - модуль деформации уплотненной зоны, определяется по |
||
данным испытания |
сваи-штампа или табл.З; |
|
Е0 - природный модуль |
деформации на |
границе уплотненной |
зоны; Р0 и >9 - дополнительное (к природному) давление в грунте в
|
плоскости-нижнего конца сваи и на границе уплотнен |
||||||||||||
|
ной зоны |
(эти напряжения |
определяются |
с учетом |
|
||||||||
|
глубины приложения нагрузки по таблицам работы |
[20J |
|||||||||||
|
или табл.6 |
настоящей |
работы); |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
h y - |
толщина уплотненной |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
зоны, |
равной |
Ъ Е |
|
; |
||
|
|
|
|
|
|
/г - |
число |
сдоев, |
на |
кото |
|||
|
|
|
|
|
|
|
рое |
разбивается |
сжима |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ющая |
толщина |
основания; |
||||
|
|
|
|
|
Ег - |
модуль |
деформации |
i - |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
того |
слоя; |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
- |
толщина |
с -того |
слоя |
||||
|
|
|
|
|
|
|
грунта; |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
^ |
- |
полусумма вертикальных |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
нормальных давлений, |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
возникающих на верхней |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
и нижней границах I - |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
того |
слоя |
грунта |
от |
|||
|
|
|
|
|
|
|
давления, |
передаваемо |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
го^ в |
плоскости острия |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
свай; |
|
|
|
|
|
|
Рис.7. Эпюры напряжений |
|
под сваей: |
К - |
коэффициент, |
учитываю |
||||||||
J - одиночная свая, |
// |
|
- сваи в |
|
|
щий дополнительную |
|
||||||
составе |
фундамента "(с |
учетом |
|
|
|
||||||||
влияния |
соседних |
свай) |
|
|
осадку от |
взаимовлия |
|||||||
ния соседних свай; принимается по рис.6 в зависимости от длины свай, нагрузки и расстояния между сваями.
На р и с .7 показана эпюра напряжений под сваей при нагрузке
|
|
|
Сравнение расчетных осадок однорядных свайных фундаментов |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
с действительной |
осадкой зданий |
|
|
|
|
|
|
||||
Серия здания, |
место |
Сече |
Длина, |
Минималь |
Нагруз |
Осад |
Осадка |
однорядвого |
|
||||||
нахождение в |
г«Перми |
ние |
м |
ное рас |
ка на |
ка одисвайного фунламента.А**/ |
|||||||||
|
|
|
|
|
свай, |
|
стояние |
сваю, |
ночных |
расчетная |
по |
факти |
|
||
|
|
|
|
|
СМ |
|
между . |
|
свай, |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Р-ЙЯЯ1Ш1 |
|
|
методам |
|
ческая |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
иЛОЛЛИ, |
|
|
теорети |
прак |
средняя |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
см |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ческому |
|
тичес |
|
|
Крупнопанельный 5-этажный |
|
|
|
|
|
|
|
кому |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
дом серии 1-464Апо ул. |
30x30 |
6 |
|
90 |
20 |
2*2 |
10,4 |
|
14 |
10 |
|
||||
Макаренко ,1 0 |
|
|
|
|
|
||||||||||
Крупнопанельный |
5-этажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
дом серии I-464A по ул. |
30x30 |
6 |
|
|
20 |
2 |
12,5 |
|
|
|
|
||||
Макаренко, |
14 |
|
|
|
90 |
|
14,5 |
и |
; |
||||||
Крупнопанельный 5-этажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кн |
||||
дом серии I-464A по ул. |
30x30 |
6 |
|
90 |
20 |
2 |
16,4 |
|
14 |
15,2 |
* |
||||
Студенческой, |
5 |
|
|
|
|||||||||||
Кирпичный 5-этажный дом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
серии I-447C.' |
по |
ул. |
30x30 |
9 |
|
90 |
25 |
I |
9,? |
|
10,5 |
12 |
|
||
Ленина, 144* |
|
|
|
|
|
||||||||||
Крупнопанельный 5-этажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
дом серии I-464A по ул. |
25x25 |
6 |
|
90 |
20 |
1,9 |
10,1 |
|
10,7 |
8 |
|
||||
Давыдова, |
20 |
|
|
|
|
|
|||||||||
Крупнопанельный 5-этажный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
дом серии I-464A по ул. |
30x30 |
6 |
|
90 |
20 |
|
15,3 |
|
17,8 |
16 |
|
||||
Тимирязева, |
54 |
|
|
|
|
|
|||||||||
Кирпичный одноэтажный про |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
мышленный цех |
базы "Рос- |
|
|
|
|
|
|
|
средняя |
|
|
||||
хоаторга" |
в районе Баха |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|||||
ревки |
|
|
|
|
25x25 |
6 |
|
75 |
20 |
2 |
14 |
17 |
|
||
П р и м е ч а н и е . |
Теоретические осадки для |
крупнопанельных |
зданий |
рассчитаны |
с учетом |
|
|||||||||
|
|
|
|
влияния |
внутренних рядов |
свай. |
|
|
|
|
|
|
|
||
20 т . Для сравнения построена эпюра напряжений под сваей в составе фундамента. Как видно из эпюр, при учете взаимовлия
ния дополнительные напряжения под сваей больше. Следует отметить, что для свайных фундаментов нельзя принимать нижнюю границу сжи маемой толщи на глубине, где дополнительные напряжения составля ют 0 %2 Р пр ( Рпр - природное давление грунта). На этой глубине дополнительные напряжения значительны и пренебрегать ими^нельзя. Нижнюю границу сжимаемой толщи следует принимать, как уже отме чалось выше, на глубине, где дополнительные напряжения не превы шают структурную прочность или 0 %1кг/с»т*
По формулам (23,24) рассчитаны осадки однорядных свайных фундаментов. Результаты сравнения расчетных осадок с фактически ми (по данным многолетних наблюдений) приведены в табл.6 .
Г л а в а П
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПОД ЛЕНТОЧНЫМИ СВАЙНЫМИ ФУНДАМЕНТАМИ
§ I . Общие положения
При оценке прочности и устойчивости грунтов, расчете осадок, проверке напряжений в слое грунта, более слабом по несущей спо собности, чем вышележащие слои, необходимо знать и учитывать рас пределение напряжений в массиве под свайными фундаментами. При определении напряжений под свайными фундаментами обычно пользуют ся таблицами, составленными на основе решения задачи о силе, при ложенной ha поверхности полупространства. В действительности же от свайных фундаментов нагрузка через боковую поверхность и в плоскости острия свай передается внутри массива, поэтому опреде ление напряжений по указанным таблицам приводит к значительному завышению расчетных напряжений.
Для правильного определения напряжений под свайными фунда ментами необходимо решать задачи с учетом глубины приложения на грузки. В работе Н.М.Дорошкевич [20] дано решение пространствен ной задачи Р.Миндина для определения напряжений под свайными фундаментами, а в работе И.Скопек [30] - для равномерно распре деленной нагрузки, приложенной внутри массива.
Исследования работы однорядных и многорядных свайных фунда ментов показали, что при расстоянии между сваями 3-6 диаметров
сваи и зажатый между ними грунт можно рассматривать как единый массив. Для определения напряжений под этими фундаментами необ ходимо решать плоскую задачу с учетом приложения нагрузки вну три полупространства [ i l j
§ 2 . Решение плоской задачи для определения -напряжений под ленточными свайными
фундаментами
При решении задачи приняты следующие положения:
1)грунт считается линейно-дефорнируеыым телом;
2)нагрузка передается грунту по боковой поверхности свай ных фундаментов и в плоскости нижних кондов свай.
Рассмотрены следующие случаи передачи нагрузки по боковой поверхности; равномерное распределение сил трения по боковой поверхности, распределение сил трения по треугольнику, распре деление сил трения по кривой второго порядка. В плоскости ниж них концов свай нагрузка распределена, равномерно по ширине фундамента, 'по параболе.
Вобщем виде характер передачи нагрузки через боковую по верхность и в плоскости острия свай можно записать как
где |
а П г6 п |
- |
безразмерные коэффициенты (см .§ 3, гл .Д ); |
|
|
- |
погонная нагрузка на свайный фундамент; |
|
С |
- |
длина свай; |
|
h- |
- |
глубина рассматриваемой точки; |
4 о - |
ширина |
фундамента. |
|
|
Для решения |
задачи |
использована формула |
Е.Мелана [2б] |
для |
вертикальной сжимающих напряжений от ряда сосредоточенных |
сил |
|||
Р $ приложенных внутри |
массива на глубине h |
(р и с Л ). |
|
|
Уравнение для вертикальных сжимающих напряжений от ряда сосредоточенных сил имеет вид:
^ |
|
Р [ |
/* |
))f |
|
, |
(2+ h)[(z+h.yi4-p h i j |
8 h z (/i+ z )x 3] t |
||||||
^ ~ $ l |
2 |
|
[ 2 ? |
|
|
|
|
|
|
P i |
-1 |
|||
|
|
|
/ - |
f |
Z - h . |
, |
|
^-гл"3 |
7? |
|
|
(26) |
||
|
|
+ ~TL |
~г? + |
si |
1 J _//• |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
где |
|
<5^ |
- |
напряжения |
на глубине |
^ |
0т |
силы |
Р |
; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
■А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V - 7 -/к |
|
|
|
|
|
|
|
|
J 4 |
- |
коэффициент |
Пуассона; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
<?i ~ \ / ( z - h ) f +Х3 |
|
'/ ( z + h j f + |
X 3 |
|
|||||||
|
|
|
|
U - h f - a f - x * ; |
( г + А Г - г * - х а |
|
||||||||
|
|
Чтобы определить напряжения под свайными фундаментами с |
||||||||||||
длиной свай |
€ |
и шириной |
фундамента |
с/0 |
, .подставим значение |
|||||||||
силы |
(2 5 ), |
приходящейся на единицу длины фундамента в выраже |
||||||||||||
ние |
(26) |
и |
проинтегрируем это уравнение по h. в пределах от о |
|||||||||||
до |
€ |
. В этом |
случае получаем напряжения от |
сил трения |
по бо |
|||||||||
ковой поверхности. Для определения напряжений от сил, передаю щихся через подоиву свайного фундамента, интегрируем выражение (26) по х в пределах от о до 6 при Л -2Г.
В общем виде формула для определения напряжений под лен точными свайными фундаментами имеет вид
{ f ( a , + 2 a j г
S/zz(/i^z)x3] |
/-)) f 2 - h |
, |
J * |
4 4L ~ W |
z f ~ |
А А ( х - § J ] ^ r [ ^ r ~ +
- |
§ fe (h + z )x 2] / - # / - * - 4 , 32+/г |
||||
|
|
|
r |
|
4 * * -]} Ы х |
|
|
|
— l ~ W ~ + ~ W |
||
где |
A |
^ 't? |
- |
приведенная |
ширина свайного фундамента; |
|
^ |
и ^ |
- |
приведенные |
значения глубины приложения нагруз- |
' ни и глубины рассматриваемой точки.
После ряда преобразований и интегрирования формула (27)
приведена к виду [12] |
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
<1 |
|
6 * |
з г е |
к< *п I'* + 1 2 6n |
V>n. |
(38) |
|
|
/72-0 |
|
|
||
* - ■ / , 2 , 3 |
т - о , / , о , |
|
|
|
|
где |
|
|
|
|
|
|
|
Узле-/ + ( |
))<)Узк |
|
|
ъ. г - Л ы #
ос 3
Значения интегралов |
J |
|
||
|
[ г |
а |
? |
( / - i ) ~ Л7? , |
у_ / |
2d/i |
/ |
|
|
* J |
(*+h)s ~г+/ > |
|
|
|
У _ / 2 sh +Z h s ^ L |
/ |
|
||
и* / |
I S M ;* '* л " к * * / ? |
|
||
^ |
J c th — гбг ( ^ ^ ) ~ 2 я & г (f+ |
Z -f[ s
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t А т В & м - » « ■ (<**>( Щ |
У ■ |
||||||||||
3 |
,c |
- A |
( i ^ |
* |
<ir .y y ^ ] |
* x -™ |
c % |
T ^ |
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 " ~ |
|
f (fJ y + |
x 3 = ф т |
~ £ т . |
|
|
|
||||
7 |
- |
/ |
|
* |
|
|
ъ [ ъ н у +/у |
+ ИГРГа% с79 ^ r ] |
|||
7P |
“ |
, |
f ( z + o ^ T d a : ~ Ф |
||||||||
Jf3 |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
уЗ |
У* |
82(2+0ас3 |
(i-f)xs |
) |
, |
||||
Г f- |
|||||||||||
/JV |
|
1[(*+/У+х? ffn/y+acj* +[U-ty+x3] } |
d*~ |
||||||||
_ |
P |
|
|
Г *-t |
-22(2+0 |
1 32+/ |
j. |
|
A |
||
(2+/Уу31 (pz+o |
(2+iy+AsJ +Щ ^у a/tct9 |
зГ+Т * |
|||||||||
2[U-/y+fb3]
s* ,
*1 _ r |
zx P |
, -*■ увг |
э |
A |
Jf* y [C i+ty+-jrf r ~2[te+fy+/f] +КУУ) a zct9 |
- |