Расчет свай

В результате расчета насадки определяют величину продольного сжимающего усилия, передаваемого насадкой на сваю, зная которое определяют несущую способность сваи по грунту и по прочности материала сваи. В процессе этих расчетов уточняют диаметр и длину свай.

Расчет несущей способности сваи по грунту выполняют следующим образом, причем, нумерация формул этого раздела соответствует СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты.

В случае свай-стоек несущая способность F_d, кН (тс), забивной сваи, опирающейся на скальный или малосжимаемый грунт, определяют по формуле

F_d = γ_С RA, (5)

где γ_С – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый γ_С = 1; А – площадь опирания на грунт сваи, м², принимаемая для свай сплошного сечения равной площади поперечного сечения сваи; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи-стойки, кПа (тс/ м²), принимаемое для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные и малосжимаемые грунты, R = 20 000 кПа (2000 тс/м²). Здесь к малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотным, а также глин твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации Е ≥ 50 000 кПа (500 кгс/см²).

В случае висячих свай несущую способность F_d, кН (тс), висячей забивной сваи, работающей на сжимающую нагрузку, определяют как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле

F_d = γ_С (γ_СR R A + u Σ γ_{С f i}f_i h_i), (8)

где γ_С – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый γ_С = 1; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/ м²), принимаемое по табл. 1; А – площадь опирания на грунт сваи, м², принимаемая для свай сплошного сечения равной площади поперечного сечения сваи; u – наружный периметр поперечного сечения сваи, м; f_i - расчетное сопротивление i -го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по табл. 2; h_i – толщина i -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м, γ_СR и γ_{С f} - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетное сопротивление грунта и принимаемые по табл. 3.

В формуле (8) суммировать сопротивления грунта следует по всем слоям грунта, пройденным сваей, за исключением случаев, когда проектом предусматривается планировка территории срезкой или возможен размыв грунта. В этих случаях следует суммировать сопротивления всех слоев грунта, расположенных соответственно ниже уровня планировки (срезки) и дна водоема после его местного размыва при расчетном паводке.

Таблица 1

Примечания:

1. Над чертой даны значения R для песчаных грунтов, под чертой - для пылевато-глинистых.

2. В табл. 1 и 2 глубину погружения нижнего конца сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта при планировке территории срезкой, подсыпкой, намывом до 3 м следует принимать от уровня природного рельефа, а при срезке, подсыпке, намыве от 3 до 10 м - от условной отметки, расположенной соответственно на 3 м выше уровня срезки или на 3 м ниже уровня подсыпки.

Глубину погружения нижнего конца сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта в водоеме следует принимать от уровня дна после общего размыва расчетным паводком, на болотах - от дна уровня болота.

При проектировании путепроводов через выемки глубиной до 6 м для свай, забиваемых молотами без подмыва или устройства лидерных скважин, глубину погружения в грунт нижнего конца сваи в табл. 1 следует принимать от уровня природного рельефа в месте сооружения фундамента. Для выемок глубиной более 6 м глубину погружения свай следует принимать как для выемок глубиной 6 м.

3. Для промежуточных глубин погружения свай и промежуточных значений показателя текучести I_L пылевато-глинистых грунтов значения R и f_i в табл. 1 и 2 определяются интерполяцией.

4. Для плотных песчаных грунтов, степень плотности которых определена по данным статического зондирования, значения R по табл. 1 для свай, погруженных без использования подмыва или лидерных скважин, следует увеличить на 100 %.

При определении степени плотности грунта по данным других видов инженерных изысканий и отсутствии данных статического зондирования для плотных песков значения R по табл. 1 следует увеличить на 60 %, но не более чем до 20 000 кПа (2000 тс/м²).

5. Значения расчетных сопротивлений R по табл. 1 допускается использовать при условии, если заглубление свай в неразмываемый и несрезаемый грунт составляет не менее: 4,0 м - для мостов и гидротехнических сооружений; 3,0 м - для зданий и прочих сооружений.

6. Значения расчетного сопротивления R под нижним концом забивных свай сечением 0,15x0,15 м и менее, используемых в качестве фундаментов под внутренние перегородки одноэтажных производственных зданий, допускается увеличивать на 20 %.

7. Для супесей при числе пластичности I_P ≤ 4 и коэффициенте пористости е < 0,8 расчетные сопротивления R и f _i следует определять как для пылеватых песков средней плотности.

Таблица 2

Примечания: 1. При определении расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности свай f _i по табл. 2 следует учитывать требования, изложенные в примеч. 2 и 3 к табл. 1.

2. При определении по табл. 2 расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай f _i пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м.

3. Значения расчетного сопротивления плотных песчаных грунтов на боковой поверхности свай f _i следует увеличивать на 30 % по сравнению со значениями, приведенными в табл. 2.

4. Расчетные сопротивления супесей и суглинков с коэффициентом пористости е < 0,5 и глин с коэффициентом пористости е < 0,6 следует увеличивать на 15 % по сравнению со значениями, приведенными в табл. 2, при любых значениях показателя текучести.

Таблица 3

Продолжение таблицы 3