Для определения необходимого количества конструктивных элементов - микросвай усиления
основания, воспринимающих существующий дефицит нагрузки (188 кН – см. § 3.2), возникшей
в результате проектируемого понижения пола подвала, воспользуемся методикой, изложенной
в § 3.1[2].
Предварительно задаёмся размерами выштампованной микросваи (по условиям технологии
её изготовления):
- Длина, ℓ = 2,0м;
- Диаметр, Ø = 200мм;
- Угол наклона к вертикали, α = 0º
Микросвая будет расположена в основании под углом наклона α = 0º (т.е.
вертикально), расчётные характеристики которого (с учётом I предельного состояния)
определены в соответствии с таблицей «Данные по грунту» (рис.3.2, 3.3).
Результаты данного решения, с использованием программы по ранее разработанной методике
(§ 3.3.1) (формула 3.6), составленной в системе «Mathcad», представлены на рис.
3.5.
Представленное решение, разработанное в системе «Mathcad», следует считать универсальным
инструментом, поскольку позволяет достаточно быстро определить необходимое число
микросвай усиления основания, меняя исходные данные в зависимости от условий
решаемой задачи.
Определение необходимого числа (n)
микросвай усиления основания в зависимости от дефицита несущей
способности (Nу-N), свойств грунта и размеров выштампованной микросваи.
Рис. 3.5. Пример программного решения по определению необходимого числа микросвай
усиления основания (Mathcad) в зависимости от размеров микросваи, грунтовых условий
и дефицита несущей способности усиливаемого основания.
Полученное решение по необходимому числу микросвай округляем до целого, т.е. принимает
n=5.
Таким образом, существующие основание (пылеватые пески насыщенные водой) для восприятия
проектируемой вертикальной нагрузки N=386 кН/м от ленточного фундамента (b=1,6 м),
при проектном понижении пола подвала и подрезки подошвы фундамента (см. ранее),
должно быть усилено на одном метре пятью вертикальными, выштампованными микросваями
(с расчётными характеристиками – см. выше).
Принципиальное решение по усилению основания для рассмотренного примера представлено
на рис. 3.4. При этом в плане конструктивные элементы усиления основания – выштампованные
микросваи должны располагаться в шахматном порядке с двух сторон подошвы фундамента,
т.е. с шагом 0,2 м (фактически создаётся вертикальная шпунтовая стенка из выштампованных
микросвай, см. решение в § 1.3).
Реализация подобного решения, с устройством прижимной вертикальной стенки, представлена
в виде фотографии на рис. 3.6.
Рис. 3.6. Фотография внутренней кирпичной стены подвала здания после реконструктивных
работ по углублению подвала с устройством железобетонной вертикальной прижимной
стенки (см. расчётную схему на рис. 3.4). Выполнение подобного вида работ успешно
осуществляется ООО СК «Подземстройреконструкция» (http://www.sk-psr.ru)
Следует подчеркнуть, что приведённый метод расчёта по определению необходимого числа
выштампованных микросвай - конструктивных элементов усиления основания, позволяет
обоснованно, в зависимости от проектных (существующих) нагрузок, грунтовых условий,
конструктивных условий углубления подвала, размеров фундаментов и геометрических
размеров микросвай, выполнять расчёты с заданным коэффициентом надёжности, обеспечивая
устойчивое состояние усиливаемых оснований.