здесь – коэффициент, соответствующий абсолютно сжатой свае (ЕА= ), определяется по выражению:
|
kvG1Lсв |
|
|
|
|
0,17ln |
|
, |
(80) |
||
G d |
|||||
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
|
где kv – коэффициент, определяемый по формуле: |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
kv=2,82-3,78 +2,18 2 , |
(81) |
|
||||||||
|
|
здесь – осредненное значение коэффициента поперечной дефор- |
||||||||||||||
|
мации по выражен ю: |
|
=( 1+ 2)/2; |
|
|
(82) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
где 1 осредненный коэффициент поперечной деформации в преде- |
||||||||||||||
|
лах глуб ны заложен я сваи, 2 в пределах несущего слоя ниже концов |
|||||||||||||||
С |
|
37. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
свай пр н маются по та |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 37 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Коэфф ц ент поперечной деформации v (Извлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
Грунты |
|
|
Коэффициент поперечной деформации v |
|
||||||||
|
Крупнообломочные грунты |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,27 |
|
|
||||
|
лице |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Пески и супеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,30-0,35 |
|
|
||||
|
Суглинки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,35-0,37 |
|
|
|
|
Глины при показателе текучести IL: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
IL ≤ 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,20-0,30 |
|
|
|
0 < IL ≤ 0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,30-0,38 |
|
|
||
|
0,25 < IL ≤ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,38-0,45 |
|
|
||
|
|
|
G2 – модуль сдвига, МПа, определяемый по формуле |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
G2 =E0 /2(1+v2), в пределах 0,5Lсв от концов свай. Е0 – |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
модуль деформации слоя, в котором определяется G2; |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
бА |
|
|
||||||||||
|
|
|
d – расчетный диаметр для свай некруглого сечения, в част- |
|||||||||||||
|
ности стандартных забивных свай заводского изготовления, вычис- |
|||||||||||||||
|
ляется по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
4 A |
, |
|
|
(83) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
здесь А – площадь поперечного сечения сваи, м2. |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
1 – параметр, характеризующий увеличение осадки за счет |
|||||||||||||
|
сжатия ствола = |
2,12 3/4 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
(84) |
|
|||
|
|
|
|
1 2,12 3/4 |
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
где – относительная жесткость сваи, по выражению: |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
=E |
b |
A/G L |
2, |
|
(85) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 св |
|
|
|
|||
здесь Еb – модуль упругости бетона – 20000МПа;
– коэффициент для основания с характеристиками грунта G1 и v1 по формуле:
61
|
|
|
|
|
kv L |
|
|
(86) |
|
|
|
|
0.17ln |
1 св . |
|
||||
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
где kv1 – коэффициент по формуле (36) при = 1. |
|
|
||||||
|
– коэффициенты, рассчитываемые в зависимости от расстояния |
||||||||
аij измеряемого между i – й и j – й осями свай определяются исходя из ус- |
|||||||||
ловий: |
0,17ln kvG1Lсв |
если kvG1Lсв |
|
|
|
||||
|
|
1; |
|
(87) |
|||||
|
|
|
2G2a |
|
2G2a |
|
|
|
|
|
|
0 |
kvG1Lсв 1. |
|
|
|
|
(88) |
|
С |
2G2a |
|
|
|
|
|
|
||
|
a1 |
Y |
a2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
|
если |
a4 |
|
a6 |
|
X |
|
||
|
ap |
a |
|
|
|
|
0.15+d/2 |
|
|
|
4 |
a5 |
5 |
|
6 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bp |
|
|
0.15+d/2 |
|
|
Рис.16. Схема размещения свай в ростверке и расчета осадки |
||||||||
|
бА |
|
|
||||||
|
|
|
Пример решения |
|
|
||||
Исходные данные для определения осадки группы свай (свайного кус- |
|||||||||
та) с учетом взаимного влияния свай в табл.38. |
|
Таблица 38 |
|||||||
|
|
Исходные данные для расчета свайного куста |
|||||||
|
|
|
|||||||
ИГЭ |
|
|
Д |
||||||
1 |
Наименование грунта |
Мощность слоя, м |
|
|
деформацииЕо,МПа |
Суммарная нагрузкана свайный куст,Nd,кН |
Несущая способностьc |
,кН |
|
|
|
Модуль |
|||||||
|
|
d |
|||||||
|
, д.е. |
cваи, F |
|||||||
|
L |
||||||||
|
Показатель текучести, I |
||||||||
1 |
Супесь |
2,0 |
0,50 |
20 |
|
|
И |
||
|
|
|
|
|
|||||
2 |
Суглинок |
4,0 |
0,50 |
14 |
|
|
5800 |
|
1500 |
3 |
Глина |
0,9 |
0,25 |
19 |
|
|
|
|
|
Сечение сваи dсв ,м:0,30х0,30; |
|
|
|
|
|
|
|||
Отметка подошвы ростверка: – 1,95 м; |
|
|
|
|
|||||
Отметка глубины заложения фундамента: – 6,9 м. |
|
|
|||||||
62
1. |
Определяем количество свай в кусте по формуле (29): |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
n |
1,15 1,4 5800 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,15 1500 |
=5,4 сваи |
|
|
|||||
|
Принимаем количество свай – 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2. |
Определяем расчетную нагрузку на сваю по формуле (30): |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Nсв=5800/6/1000=0,967 МН, |
|
|
||||||||||
3. Выполняем расстановку свай в ростверке (рис.10): |
|
||||||||||||||||
|
расстояние между осями двух соседних свай 3d =3 0,3=0,9 м; |
||||||||||||||||
|
расстоян |
е от оси крайней сваи до края ростверка |
|
|
|||||||||||||
|
0,15+d/2=0,15+0,3/2=0,30 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
С |
|
|
0,90м |
|
|
Y |
dсв=0,30м |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
|||||
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p=1,50 |
м |
|
|
|
0.90 м |
|
|
0.90 м |
|
|
|
|
|
X |
||
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
|
|
|
|
|
||||
и |
|
|
|
|
|
м |
|
|
|
|
|
||||||
|
b |
b=0,90 |
|
|
|
.27 |
|
|
0.90м |
|
|
|
0,15м |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
6 |
|
|
0,30м |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,15м |
|
|
|
0,30м |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a=1,8м |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ap=2,40 м |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Рис.17. Схема размещения свай в ростверке |
|
|||||||||||||
|
|
бА |
|
|
|||||||||||||
4. Определяем осадку одиночной для сваи №2 по формуле (34) рис.17: |
|||||||||||||||||
|
S(Ni ) |
Nсв |
0,70 |
0,967 |
|
0,021м = 2,10 см, где |
|
||||||||||
|
|
|
G1 Lсв |
|
|
6,44 5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0,49 |
1 (0,49/0,51) |
|
|
|
, |
|
||||||||
|
|
1 ( / ) |
|
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
0,93 |
Д0,70 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
11,2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,28 6,44 5,0 |
|
0,49, |
|
||||
|
|
kvG1Lсв |
0,17 ln |
|
|
||||||||||||
|
|
0,17ln |
G2d |
|
|
6,88 0,34 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||
|
|
kv=2,82-3,78 +2,18 2=2,82-3,78 0,34+2,18 0,342=1,28 |
|||||||||||||||
|
здесь – осредненный коэффициент поперечной деформации при- |
||||||||||||||||
нимаем для каждого слоя основания (ИГЭ 1,2,3) по таблице 22 и рассчиты- |
|||||||||||||||||
вается по формуле (37): 1= 0,30; 2=0,35; 3=0,38, |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
= (0,30+0,35+0,38)/3=0,34. |
|
|
|
|
|||||||||
G1 – осредненный модуль сдвига грунтов ИГЭ 1 и ИГЭ 2 (33):
63
G1=(20/2(1 0,30) (14/2(1 0,35) 6.44 МПа;
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Lсв – длина сваи – 5,0 м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
G2 – модуль сдвига грунта ИГЭ 3 (35): |
|
||||||||||||||||
|
|
G2= 19/2(1+0,38)=6,88 МПа; |
|||||||||||||||
d – расчетный диаметр для свай некруглого сечения, в част- |
|||||||||||||||||
ности стандартных забивных свай заводского изготовления (38): |
|||||||||||||||||
|
|
d= |
|
|
4 0,09 |
|
=0,34 м; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3,14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
– параметр, характеризующий увеличение осадки за счет |
||||||||||||||||
сжатия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ствола сваи (39): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
= 2,12 |
3/4 |
|
|
|
|
2,12 11,2 |
3/4 |
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,93 |
||
|
|
1 2,12 3/4 |
1 2,12 11,23/4 |
|
|||||||||||||
где |
бетона |
|
|
|
|
||||||||||||
– относ тельная жесткость сваи (40): |
|||||||||||||||||
|
=E A/G L 2 |
= 20000 0,09/6,44 5,02 = 11,2 кН/м |
|||||||||||||||
|
b |
1 св |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
здесь Еb – модуль упругости |
|
|
|
|
– 20000 МПа; |
||||||||||||
|
А – площадь сечения сваи – 0,09 м2; |
||||||||||||||||
|
|
А |
|||||||||||||||
– коэффициент основания с характеристиками грунта |
|||||||||||||||||
G1 и v1 (41): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
kv L |
|
|
|
|
|
|
1,36 5,0 |
|
|||||||
|
0.17ln |
|
1 |
св |
0,17ln |
|
|
|
|
0,51; |
|||||||
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|
0,34 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||
где kv1=2,82-3,78 +2,18 2=2,82-3,78 0,325+2,18 0,3252=1,36
при = 1 = (0,30+0,35)/2=0,325.
5. При расчете осадок группы свай (куста) учитываем их взаимное влияние.
Проверяем условие для свай с номерами 1,3,5 (42,43):
|
kvG1Lсв |
|
= |
1,28 6,44 5,0 |
=3,33 1,0. |
|||||||||
|
2G2a |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
2 6,88 0,9 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Проверяем условие для свай с номерами 4,6 (42,43): |
||||||||||||||
|
|
kvG1Lсв |
= |
|
1,28 6,44 5,0 |
=2,36 1,0. |
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
2G2a |
2 6,88 1,27 |
||||||||||
Тогда для свай с номерами 1,3,5 находящиесяИна расстоянии 0,90 |
||||||||||||||
м от сваи номер 2 (рис.10)значения будет равно: |
||||||||||||||
0,17ln |
kvG1Lcd |
|
0,17ln |
1.28 6,44 5.0 |
0,20. |
|||||||||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2G2a |
|
|
2 6,88 0.9 |
||||
Для свай номер 4 и 6 находящиеся на расстоянии 1,27 м от сваи номер 2 (рис.10):
64
|
|
|
0,17ln |
kvG1Lcd |
|
0,17ln |
1.28 6,44 5.0 |
|
0,15. |
||||||||||||||
|
|
|
2G2a |
2 6,88 1,27 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
6. |
Общая осадка определяется по формуле (32): |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Si S(Ni ) ij |
Nj |
0,021 3 0,20 |
0,967 |
2 0,15 |
0,967 |
0,048м 4,8см |
||||||||||||||||
|
G L |
6,44 5,0 |
6,44 5,0 |
||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
св |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Предельные деформации основания фундаментов объектов нового |
||||||||||||||||||||||
|
строительства принимается по таблице 39. |
|
|
|
|
Таблица 39 |
|||||||||||||||||
|
|
|
Предельные деформации основания фундаментов |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
( |
звлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
здания |
|
|
|
|
Предельные деформации основания |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Сооружен |
|
|
|
|
|
|
|
|
фундаментов |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительная |
|
Крен |
Максимальная |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разность осадок |
|
|
iu |
Sumax или сред- |
|
||||||
|
|
|
бА |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( s/L)u |
|
|
|
няяSu осадка, см |
|
|||||
|
1 Производственные |
гражданские одно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
этажные |
|
многоэтажные |
|
с полным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
каркасом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
железобетонным |
|
|
|
|
|
|
|
0,002 |
|
|
|
— |
10 |
|
||||||||
|
то же, с устройством железо етонных |
|
|
|
0,003 |
|
|
|
— |
15 |
|
||||||||||||
|
поясов или монолитных перекрытий, а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
также здания монолитной конструкции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
стальным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,004 |
|
|
|
— |
15 |
|
||||||
|
то же, с устройством железо етонных |
|
|
|
0,005 |
|
|
|
— |
18 |
|
||||||||||||
|
поясов или монолитных перекрытий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 Здания и сооружения, в конструкциях |
|
|
0,006 |
|
|
|
— |
20 |
|
|||||||||||||
|
которых не возникают усилия от неравно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
мерных осадок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
3 Многоэтажные бескаркасные здания с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
несущими стенами из: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
крупных панелей |
|
|
|
|
|
|
|
0,0016 |
|
|
|
— |
12 |
|
||||||||
|
крупных блоков или кирпичной кладки |
|
|
0,0020 |
И |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
— |
12 |
|
|||||||||||||||
|
без армирования |
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||||||||||||
|
то же, с армированием, в том числе с уст- |
0,0024 |
|
|
|
— |
18 |
|
|||||||||||||||
|
ройством железобетонных поясов или мо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
нолитных перекрытий, а также здания мо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
нолитной конструкции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Условие S Su: 4,2 см 10,0см выполняется. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
65