![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Примеры расчетов
Пример 29. Определить расчетную нагрузку, допускаемую на забивную сваю в просадочных грунтах. Глубина погруженной части сваи 8 м, поперечное сечение сваи 0, 8´ 0, 3 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Толща на глубину до 15 м сложена суглинистыми лессовыми грунтами делювиального происхождения, плотность которых с глубиной увеличивается. Подъем уровня грунтовых вод не ожидается. Возможно местное аварийное замачивание грунтов. Верхний 5-метровый слой суглинка (слой 1) характеризуется следующими осредненными показателями: объемный вес грунта g = 1, 7 тс/м3; природная влажность W = 12, 1%; удельный вес грунта g = 2, 69 тс/м3; граница текучести W L = 27, 6%; граница раскатывания W р = 18%; относительная просадочность грунта dгв = 0, 04. Глубже 5-метрового слоя залегают суглинки (слой 2), у которых: g = 1, 75 тс/м3; W = 13%; gs = 2, 7 тс/м3; W L = 28, 5%; W p = 19%, dпр = 0, 015. Расчет производим для замоченного грунта в основании сваи. Поскольку параметры прочности этих грунтов не определены, расчет на стадии технического проектирования ведем по консистенции. Решение. По формуле [46 (27)] СНиП II-17-77 определим показатель консистенции IL для замоченного грунта слоев 1 и 2: плотность грунта для слоя 1; коэффициент пористости
для слоя
По табл. 1 и 2 СНиП II-17-77 определим расчетные сопротивления грунтов R и f: для слоя 1 имеем f1-3 = 0, 47 тс/м2; f3-5 = 0, 77 тс/м2; для слоя 2 с учетом примеч. 2 к п. 5.5. СНиП II-17-77 имеем: f5 = 1, 7 тс/м2; R 5 = 80 тс/м2. С учетом коэффициента m g = 1, 4, согласно п. 9, 6 «б» СНиП II-17-77, по формуле [44] имеем: Ф = 1× 1, 4 [1× 80× 0, 09 + 1, 2 (1× 0, 47× 2 + 1× 0, 77× 3 + 1× 1, 7× 3)] = 24, 1 тс. Определим расчетную нагрузку, допускаемую на сваю, по формуле (1) СНиП II-17-77:
Пример 30. Определить несущую способность забивной сваи. Глубина погруженной части сваи 8 м, поперечное сечение сваи 0, 3´ 0, 3 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Возможно местное аварийное замачивание грунтов. Верхний 6-метровый слой суглинка имеет: g = 1, 75 тс/м3; W = 15%, угол внутреннего трения jI = 20°; удельное сцепление cI в замоченном до G = 0, 8 грунте равно 1, 1 тс/м2; dпр = 0, 01 — 0, 03; ниже слой суглинка имеет: g = 1, 8 тс/м3; W = 12%, jI = 19°; cI = 2 тс/м2; dпр = 0, 01. Решение. Предварительно по формулам (49) — (51) определяем: a = 45 — 19 — 2× 2 = 22°; b = n = 12× 0, 3 = 3, 6 м; l2 = 8 + 0, 15 — 3, 6 — 0, 64 ¾ 2, 5 = 1, 41 м. Сопротивление P1 определим по формуле (48): P1 = 4× 0, 3 [3, 6 (0, 5× 0, 5× 1, 75× 3, 6× 0, 364 + 1, 1) + + (0, 5× 1, 75× 3, 6× 0, 344 + 2) 1, 41] = 12, 45 тс. По формулам (54) и (53) имеем: R1 = 0, 15 (1 + 2, 475 + 2, 904) = 0, 96 м; y = [0, 96× 0, 946 + 0, 64 — (0, 64 — 0, 15) 0, 3262 — — 0, 15 (2, 904 + 1] 0, 344 = 0, 31 м. Сопротивление P2 определим по формуле (52): Рг = 3, 14× 0, 31× 2, 904 (0, 31 + 0, 3) 2 = 3, 45 тс. По формулам (56) — (58) имеем: s3 = 0, 5× 1, 75× 3, 6 = 3, 15 тс/м2;
Сопротивление Р3 определим по формуле (55): Р3 = 11, 8(0, 38× 0, 946 + 3, 14× 0, 962× 0, 3262) = 7, 88 тс. С учетом коэффициента mg = 1, 4 имеем по формуле (47): Ф = 1× 1, 4 (12, 45 + 3, 45 + 7, 88) = 33, 3 тс. Пример 31. Определить несущую способность Ф буронабивной сваи, устраиваемой сухим способом в просадочном грунте с опиранием на плотный лессовидный суглинок. Грунтовые условия II типа по просадочности. Толща на глубину 25 м сложена суглинистыми лессовыми грунтами. Подстилающий слой — водонасыщенный песок. Длина сваи 20 м, диаметр 1 м. На длину 15 м свая прорезает верхний просадочный слой суглинка с характеристиками грунтов: g = 1, 79 тс/м3; jI = 17°; c I = 2, 2 тс/м2. Нижний 5-метровый участок длины сваи находится в слое непросадочного суглинка с характеристиками: g = 1, 89 тс/м3; jI = 19°; c I = 3 тс/м2. Возможная просадка от собственного веса грунта S пр по данным длительного опытного замачивания грунтов в котловане, оборудованном глубинными реперами, составляет 44 см. Реперы, установленные на глубинах 6, 8, 11, 14, 17, 20 м дали осадки, равные 44; 40, 8; 33, 3; 14, 2; 9; 0 соответственно. Поверхностные реперы дали ту же осадку, что и на глубине 6 м. Решение. Определим несущую способность набивной сваи в условиях ограниченного замачивания, как в грунтовых условиях I типа по просадочности. По формуле (61) имеем: l н = 20 — 6 — 1 = 13 м. Определим сопротивление P 1н по формуле (48): P 1н = 2× 3, 14× 0, 5 [(0, 5× 0, 5× 1, 79× 6× 0, 306 + 2, 2) 6 + + (0, 5× 1, 79× 6× 0, 306 + 2, 2) 8 + (0, 5× 1, 79× 6× 0, 344 + 3) 5] = 229, 6 тс. Главные напряжения s1 и s3 определим по формулам (57), (58): s3 = 0, 5× 1, 79× 6 = 5, 37 тс/м2;
Сопротивление Р 2н определим по формуле (62): Р 2н = 3× 18, 98× 3, 14× 0, 52 = 44, 7 тс. Несущую способность буронабивной сваи вычислим по формуле (60): Ф = 1(229, 6 + 44, 7) = 274, 3 тс. Определим несущую способность буронабивной сваи с учетом развития негативного трения грунта по стволу. По результатам длительного замачивания грунтов из котлована построим график зависимости si = f (h), где si — просадка отдельных слоев грунта, h — глубина расположения слоя (см. рис. 41). рис. 41. График зависимости Si = f(h) По величине допустимой осадки для проектируемого объекта, в данном случае равной 15 см, определим по графику положение нейтральной точки (н.т.) Последняя оказалась на глубине 13, 7 м. Тогда по формуле [75 (28)] СНиП II-17-77 имеем: Ф п = 274, 3 — 1, 4 (1× 2× 3, 14× 0, 5 где сопротивление по боковой поверхности вычислим в соответствии с формулой (48):
+ (0, 5× 1, 79× 6× 0, 306 + 2, 2) 7, 7 = 47, 72 те. Пример 32. Определить расчетную нагрузку, допускаемую на набивную сваю с уширенной пятой. Длина сваи до уширения 17 м, диаметр ствола 1 м, диаметр уширенной пяты 2, 2 м. Грунтовые условия те же, что и в примере 31. Решение. По формуле (64) имеем: l у = 17 — 6 — 1 = 10 м, из них 8 м в слое 1 и 2м в слое 2. Сопротивление P 1y определим по формуле (48): P 1y = 2× 3, 14× 0, 5 [(0, 5× 0, 5× 1, 79× 6× 0, 306 + 2, 2) 6 + + (0, 5× 1, 79× 6× 0, 306 + 2, 2) 8 + (0, 5× 1, 79× 6× 0, 344 + 3) 2] = 183, 91 тс. Значения главных напряжений s1 и s3 те же, что и в примере 31: s1 = 18, 98 тс/м2; s3 = 5, 37 тс/м2. Сопротивление Р 2y определим по формуле (65): Р 2y = 2× 18, 98× 3, 14× 1, 12 = 144, 22 тс. Несущую способность Ф без учета негативного трения вычислим по формуле (63): Ф = 1(183, 91 + 144, 22) = 328, 13 тс. С учетом негативного трения в тех же условиях, что и в примере 31, по формуле [75 (28)] СНиП II-17-77 будем иметь: Ф п = 328, 13 — 1, 4 (1 + 2× 3, 14× 0, 5 Расчетную нагрузку, допускаемую на сваю, определим по формуле (1) СНиП II-17-77: Р = Пример 33. Определить расчетную нагрузку, допускаемую на буронабивную сваю. Длина сваи 15 м, диаметр 0, 6 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Верхний слой 1 на глубину 8 м сложен лессовым просадочным суглинком dQ IV со следующими характеристиками: W = 12%; gск = 1, 51 тс/м3; g s = 2, 7 тс/м3; WL = 32, 2%; W р = 22, 2%; ниже расположен слой 2, толщина слоя 3 м, лессовидный суглинок dQ III непросадочный: W = 16%, gск = 1, 65 тс/м3; g s = 2, 68 тс/м3; WL = 36, 1%; W р = 20, 1%; подстилающий слой 3 — лессовая глина dQ II: W = 18, 4%; gск = 1, 8 тс/м3; g s = 2, 72 тс/м3; WL = 43, 9%; Wp = 24, 2%. Грунтовые воды на глубину до 20 м не встречены. Решение. Для верхнего слоя 1:
Показатели консистенции IL определим по формуле [46 (27)] СНиП II-17-77: для слоя 1:
для слоя 2:
для слоя 3:
При IL < 0, 4, согласно п. 9.6 «а» СНиП II-17-77, принимаем IL = 0, 4; с учетом коэффициента mg (п. 9.6 «б» СНиП II-17-77) по формуле [10] СНиП II-17-77 имеем: Ф = 0, 8× 1, 4 (1× 110× 0, 28 + 1, 88× 0, 7 S(1, 47× 2+2, 45× 2+ + 2, 85× 2 + 3, 14× 2 + 3, 35× 2 + 3, 48× 1 + 3, 56× 2+3, 72× 2) = 100, 2 тс. Расчетная нагрузка на сваю по формуле (1) главы СНиП II-17-77: Р = Пример 34. Определить несущую способность свай в выштампованном ложе. Глубина погруженной части сваи h = 3, 5 м. Радиус верхнего поперечного сечения сваи r1 = 0, 45 м, нижнего r1 = 0, 05 м. Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности. Характеристики: суглинок g = 1, 9 тс/м3; gск = 1, 42 тс/м3; jI = 22°; cI = 0, 25 кгс/см2. Решение. Предварительно по формулам (70) — (73) определяем: a 2 = 0, 5× 3, 5 = 1, 75 м; а 3 = 0, 5× 3, 5× 0, 45 = 0, 788 м2; + 0, 5× 3, 5× 0, 05 (0, 05 + 0, 45)] = — 2, 06 м3;
Радиус уплотненной зоны определяем по формуле (69):
Площадь условного фундамента определяем по формуле (66): F = 3, 14× 0, 712 = 1, 58 м2. Расчетное давление на уплотненный грунт определяем по формуле (17) главы СНиП II-15-74: R = С учетом коэффициента m = 0, 8, согласно п. 5.9 главы СНиП II-17-77, по формуле (74) имеем: Ф = 0, 8× 1, 58× 42, 4 = 53, 6 тс. Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю: Р =
|