Лабораторная работа № 4.2. Определение несущей способности сложенного многолетнемерзлыми грунтами основания свайного фундамента

 

Цель работы:Научиться определять несущую способность основания, сложенного многолетнемерзлыми грунтами.

Задание:Определить несущую способность основания свайного фундамента под серединой, краем и под углами здания с холодным подпольем. Дать ответ о возможности строительства в данных условиях здания с заданной расчетной нагрузкой (табл. 4.23).

Исходные данные:

1. Длина буронабивной сваи квадратного сечения – 6 м, площадь сечения сваи 0,35x0,35 м. Длина и ширина здания, соответственно L и В, равны 20 м.

2. Принять gt = 1,0, gn = 1,1,

3. Разрез на участке строительства представлен переслаивающимися грунтами, характеристики и мощности которых даны в табл. 3.5.

 

Таблица 4.23

Расчетная нагрузка

№ варианта
Расчетная нагрузка на опору в кН
Примечание: 1 паскаль (Па) ≡ 1 Н/м2 ≡ 1 Дж/м3 ≡ 1 кг/(м·(с2))

Ход работы:

1. Нарисовать схему расположения сваи в многослойном разрезе для своего варианта по аналогии с рис. 4.2.

2. Расчетное давление R на мерзлый грунт определяется по табл. 4.7 при температуре Тz на глубине равной глубине погружения сваи в многолетнемерзлый грунт. Для расчета Тz определяем коэффициент az по табл. 4.10 по значению параметра , где z – глубина от поверхности многолетнемерзлого грунта до конца сваи, м.

3. По формулам 4.14, 4.15 и 4.16 определяем Тz под серединой, краем и под углами здания, определив k1, k2 и k3 – коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по табл. 4.11 в зависимости от отношений z/В и L/В, L и В – соответственно длина и ширина сооружения, здесь z – глубина заложения фундамента, м. По табл. 4.9. определяем Т’0 – Tbf.

4. Расчетное сопротивление мерзлого грунта по боковой поверхности смерзания, Raf,i в пределах каждого i-го слоя грунта, определяется по таблице 4.8 при эквивалентной температуре Те на глубине от поверхности многолетнемерзлого грунта до середины i-го слоя грунта. Для расчета Те определяем коэффициент aе по табл. 4.10 по значению параметра , где z – глубина от поверхности многолетнемерзлого грунта до точки в которой определяется температура, м (т. е. – ze1, ze1, ze3 рис. 4.1).

5. По формулам 4.14, 4.15 и 4.16 определяем Те под серединой, краем и под углами здания.

6. Определяем площадь опоры сваи на грунт, А, м2.

7. Определяемплощадь поверхности смерзания каждого i-го слоя многолетнемерзлого грунта с боковой поверхностью сваи, Аaf.

8. Определяем несущую способность свайного основания Fu по формуле 4.12.

9. Сравниваем результат с заданной расчетной нагрузкой (табл. 4.14) и по условию 4.11 делаем вывод о возможности строительства здания в данных условиях.