Определение несущей способности забивных и набивных свай по результатам динамического зондирования

5.1Расчетную нагрузку, допускаемую на сваю по несущей способности (N), кН, следует опреде­лять на основе сопоставления данных динамического зондирования с результатами испытаний свай статическими нагрузками в соответствии с требованиями ГОСТ 5686 и ГОСТ 24942. Для проекти­руемых зданий и сооружений II и III уровней ответственности расчетную нагрузку (N), кН, допуска­ется определять по данным динамического зондирования, если основание сложено песчаными грун­тами (крупные, средние и мелкие) и III уровня ответственности, если основание сложено моренными глинистыми и пылеватыми неводонасыщенными песками.

Для зданий I и II уровней ответственности (если основание сложено моренными глинистыми и пылеватыми неводонасыщенными грунтами) обязательны статические испытания свай вертикальны­ми вдавливающими нагрузками (2 % от общего количества свай).

5.2 Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по несущей способности (N), кН, определяется по формуле

(5.1)

где F_d — расчетная несущая способность грунта основания забивной защемленной в грунте сваи по результатам ударного динамического зондирования, кН, определяемая в соответствии с 5.3 настоящего Пособия;

γ_к — коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,3.

5.3 Расчетную несущую способность забивной защемленной в грунте сваи, работающей на сжи­мающую нагрузку, по результатам ударного динамического зондирования (F_d), кН. следует опреде­лять по формуле

(5.2)

где F_u — частное значение предельного сопротивления сваи в точке ударною динамическою зондирования, кН, определяемое в соответствии с 5.4 настоящего Пособия;

п — число точек ударного динамического зондирования, шт,

γ_g— коэффициент безопасности по грунту, устанавливаемый в зависимое от изменчиво­сти полученных частных значений предельною сопротивления сваи (F_u) в точках ударно­го динамического зондирования и числа точек при значении доверительной вероятности α = 0,95 в соответствии с требованиями ГОСТ 20522.

5.4 Частное значение предельного сопротивления забивной защемленной в грунте сваи со сторо­ной квадратного сечения сваи (d) от 0,15 до 0,40 м в точке ударного динамическою зондирования (F_u), кН. следует определять по формуле

(5.3)

П2-2000 к СНБ 5.01.01-99

где — среднее значение предельного сопротивления грунта под нижним концом сваи по данным ударного динамического зондирования в рассматриваемой точке, МПа, опреде­ляемое в соответствии с 5.5 настоящего Пособия;

А — площадь поперечного сечения забивной сваи, м²;

— среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи по данным ударного динамического зондирования в рассматриваемой точке, МПа, опреде­ляемое в соответствии с 5.6 настоящего Пособия;

h — глубина погружения сваи в грунт, м;

U — периметр поперечного сечения ствола сваи, м.

5.5 Среднее значение предельного сопротивления грунта под нижним концом сваи по данным ударного динамического зондирования в рассматриваемой точке ( ), МПа, следует определять по формуле

(5.4)

где q_di — удельное сопротивление i-го слоя грунта в пределах участка (z) под нижним концом забивной сваи, МПа, определяемое в зависимости от полученного из опыта условного динамического сопротивления грунта (p_d) по таблице 5.1 настоящего Пособия;

z_i — толщина i-го слоя грунта в пределах участка (г), м;

z — участок, расположенный в пределах одного диаметра (d) выше и четырех диаметров (4d) ниже отметки нижнего конца проектируемой сваи, м.

Таблица 5.1

(рd) МПа	Удельное сопротивление грунта i-го слоя под нижним концом забивной сваи (qdi), МПа	Среднее значение удельного сопротивления грунта i-го слоя на боковой поверхности забивной сваи ( ), 10-2 МПа
для песчаных грунтов естественного сложения и намывных с давностью намыва более 0,5 года	для моренных глинистых грунтов	для пылевато-глинистых грунтов (кроме моренных) неводонасыщенных	для песчаных грунтов естественного сложения и намывных с давностью намыва более 0,5 года	для моренных глинистых грунтов	для пылевато-глинистых грунтов (кроме моренных) неводонасыщенных
£1	0,95	0,65	0,59	0,58	2,82	2,34
	1,70	1,15	1,04	1,11	4,75	3,80
	2,40	1,60	1,44	1,60	5,00	3,95
	3,55	2,25	2,02	2,46	5,50	4,20
	4,80	2,95	2,65	3,54	5,75	4,30
	5,42	3,20	2,90	4,13	6,00	4,40
	6,10	3,40	3,06	4,64	6,20	4,50
	6,25	3,50	3,15	5,27	6,30	4,55
³ 17,5	6,40	4,00	3,60	5,63	6,50	4,60
Примечания   1 Значения (qdi) и ( ) пр таблице 5.1 следует определять для однородных слоев с изменениями (рd) не более, чем на 20%. 2. Пылеватые водонасыщенные пески по результатам динамического зондирования не нормируются.

5.6 Среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи по дан­ным ударного динамического зондирования в рассматриваемой точке ( ), МПа, следует определяв по формуле

(5.5)

П2-2000 к СНБ 5.01.01-99

где — среднее значение удельного сопротивления грунта i-го слоя в пределах участка (h) на боковой поверхности сваи, МПа, определяемое в зависимости от полученного из опыта ус­ловного динамического сопротивления грунта (р_d)по таблице 5.1 настоящего Пособия;

h, h_i — то же, что и в формуле (4.5) настоящего Пособия.

5.7 Для набивных свай с уплотненным основанием частное значение предельного сопротивления сваи в точке ударного динамического зондирования (F_u), кН, следует определять по формуле

(5.6)

где A_fu, R_fu — обозначения те же, что и в формуле (4.6); значение (R_fu) определяется по формуле (5.4) и таблице 5.2 настоящего Пособия:

, A, h, U — обозначения те же, что и в формуле (5.3) настоящего Пособия.

Таблица 5.2

(рd) МПа	Удельное сопротивление грунта i-го слоя под нижним концом забивной сваи (qdi) или (Rfu), МПа	Среднее значение удельного сопротивления грунта i-го слоя на боковой поверхности забивной сваи ( ), 10-2 МПа
для песчаных грунтов	для моренных глинистых грунтов	для пылевато-глинистых грунтов, кроме моренных	для песчаных грунтов	для моренных глинистых грунтов	для пылевато-глинистых грунтов, кроме моренных
	0,90	0,60	0,50	0,53	2,80	2,10
	1,63	1,00	0,80	1,00	4,20	3,20
	2,20	1,40	1,10	1,42	4,50	3,46
	3,20	2,20	1,70	2,10	4,90	3,76
	4,40	2,60	2,10	3,20	5,20	4,00
	4,90	2,90	2,40	3,72	5,45	4,20
	5,50	3,10	2,60	4,10	5,60	4,30
	5,80	3,30	2,70	4,75	5,70	4,40
³ 18,0	6,00	3,60	2,90	5,10	6,00	4,60
Примечания 1 При значениях рd > 18 МПа величины (qdi) и ( ) принимают равными их максимальным значениям, указанным в таблице. 2 Значения (qdi) и ( ) по таблице следует определять для однородных слоев с изменениями (рd) не более, чем на 20%. 3 Для грунтов с промежуточными значениями (рd) величины (qdi) и ( ) следует определять интерполяцией. 4 Пылеватые водонасыщенные пески и водонасыщенные лессовидные супеси и суглинки не нормируются.

5.8 Значения ( ), ( ) как функции от ((q_di) и ( )) для набивных свай определяются по фор­мулам (5.4). (5.5) и таблице 5.2 настоящего Пособия.

5.9 Пример определения несущей способности оснований свай по результатам динамическою зондирования грунтов приведен в приложении В.

6 Определение деформативных характеристик грунтов по результатам зондирова­ния для расчета основании сван по деформациям

6.1 Расчет оснований свайных фундаментов по деформациям (по II группе предельного состояния) следует производить согласно положениям СНБ 5.01.01, П2-95 к СНиП 2.02.03. П4-2000 к СНБ 5.01.01. PCН 69 и настоящею Пособия.

6.2 Для расчета осадок свайных фундаментов, необходимо определить модуль деформации грунтов (Е), МПа, ниже острия свай, условное расчетное сопротивление грунта под ростверком (R₀), МПа, коэффициент постели грунта (С_z), кН/м³. Для зданий и сооружений II и III уровней ответственности допускается определять (Е), (R₀) и (С_z)по результатам статическою и динамическою зондирования согласно 6.3÷6.7 настоящего Пособия. Для I уровня ответственности обязательны испьпания штампом согласно СНБ 1.02.01.

П2-2000 к СНБ 5.01.01-99

6.3Модель деформации песчаных (независимо от крупности и влажности) грунтов (Е), МПа, по удельному сопротивлению грунта под наконечником зонда по данным статического зондирования в рассматриваемой точке (q_s) следует определять по таблице 6.1 настоящего Пособия, а пылевато-глинистых по формуле

(6.1)

где α — эмпирический коэффициент равный

— для супесей моренных — 8,

— для суглинков моренных — 8,5,

— для остальных генетических видов грунтов супесей — 8,8, суглинков — 9,5, глин — 11;

μ — коэффициент Пуассона, определяемый в лабораторных условиях на приборах трехосного сжатия, или ориентировочно равный для песков — 0,30, супесей — 0,35, суглинков — 0,40, глин — 0,45, глин с содержанием органических веществ до 25 % — 0,50.

Примечание — Для песчаных грунтов данную формулу можно применять в интервале (q_s) от 3 до 10 МПа, применяя при этом коэффициент α = 7.

6.4Модуль деформации (Е), МПа, грунтов песчаных (кроме водонасыщенных пылеватых), мо­ренных глинистых и лессовидных пылевато-глинистых (кроме водонасыщенных) по условному ди­намическому сопротивлению грунта (p_d) следует определять по таблице 6.2 настоящего Пособия.

Таблица 6.1

Песчаные грунты разного генетического образования	Значение модуля деформации (Е), МПа, при (qs), МПа
Пески гравелистые, крупные, средние независимо от влажности
Пески мелкие независимо от влажности
Пески пылеватые неводонасыщенные
Пески пылеватые водонасыщенные
Примечания 1 При значениях (qs)превышающих указанные в таблице, значения (Е) следует принимать при максимальных значениях, указанных в таблице. 2 Для грунтов с промежуточными значениями (qs) величину (Е) следует определять интерполяцией.

Таблица 6.2

Генетический тип и вид грунта	Значение модуля деформации (Е), МПа, при (pd), МПа
1,2
Моренные глинистые грунты
Аллювиальные пески
Флювиогляциальные пески
Лессовидные супеси и суглинки (неводонасыщенные, непросадочные)						—
Примечания 1 Для грунтов с промежуточными значениями (pd) величины модуля деформации (Е) следует определять интерполяцией. 2 При значениях pd > 15 МПа величины модуля деформации (Е) следует определять как при pd = 15 МПа.

П2-2000 к СНБ 5.01.01-99

6.5 Условное расчетное сопротивление грунтов (R₀) по результатам статического зондирования (q_s)следует определять по таблице 6.3 настоящего Пособия.

6.6 Условное расчетное сопротивление грунтов (R₀) по результатам динамическою зондирования для песчаных (кроме водонасыщенных пылеватых), моренных и лессовидных пылевато-глинистых грунтов следует определять в зависимости от величины (p_d) по таблице 6.4 настоящего Пособия.

6.7 Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов (I_L) по данным статическою зондирова­ния следует определять согласно приложению Г настоящего Пособия.

6.8 Коэффициент постели грунта (С_z), кН/м³ для забивных и набивных свай, рассчитываемых по РСН 69, следует определять по результатам статического и динамического зондирования (q_s и p_d) со­гласно таблицам 6.5 и 6.6 настоящего Пособия.

Таблица 6.3

Генетический тип и вид грунта	Значение условного расчетного сопротивления грунтов (R0), МПа при (qs), МПа
Моренные глинистые грунты	0,13	0,21	0,29	0,45	0,60	0,60	0,60
Пылевато-глинистые грунты (кроме моренных)	0,10	0,18	0,25	0,35	0,45	0,50	0,60
Пески гравелистые, крупные и средние независимо от влажности	—	0,15	0,20	0,30	0,40	0,50	0,70
Пески мелкие независимо от влажности	0,12	0,15	0,25	0,30	0,35	0,40	0,50
Пески пылеватые неводонасыщенные	0,10	0,12	0,20	0,25	0,30	0,35	0,35
Пески пылеватые водонасыщенные	0,08	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30	0,30

Таблица 6.4

Генетический тип грунта	Вид грунта	Давность намыва песчаного грунта, (t), год	Условное расчетное сопротивление грунта основания (R0), МПа, при (pd), МПа
1,2	1,5
Пески естественного сло­жения	Крупные	—	—	—	—	0,35	0,41	0,48	0,53
Средней крупности	—	—	—	—	0,29	0,35	0,43	0,47
Мелкие	—	—	—	0,19	0,23	0,28	0,35	0,41
Пылеватые маловлажные и влажные	—	—	0,14	0,18	0,21	0,25	0,33	0,37
Моренные	Супеси и суглинки	—	0,20	0.28	0,38	0,44	0,51	0,57	—
Лессовидные (неводонасыщенные и непросадочные)	Супеси и суглинки	—	0,15	0,18	0,20	0,24	0,30	0,35	0,40
Пески намывные	Крупные и средней крупности	0,5 1,5 ³ 2,5	— — —	— — —	0,33 0,28 0,27	0,40 0,33 0,30	0,46 0,37 0,35	0,61 0,56 0,47	— — —
Мелкие маловлажные и влажные	0,5 1,5 ³ 2,5	— — —	— — —	0,29 0,24 0,22	0,36 0,28 0,26	0,40 0,35 0,31	0,52 0,49 0,43	— — —
Примечания 1 При промежуточных значениях (pd) величины (R0) следует определять интерполяцией. 2 При значениях (pd), превышающих указанные в таблице, величины (R0) следует при­нимать при максимальных значениях (pd). 3 Для намывных песчаных грунтов значение (pd) соответствует условному динамиче­скому сопротивлению намывных грунтов с давностью намыва, соответствующей вре­мени проведения испытаний.

П2-2000 к СНБ 5.01.01-99

Таблица 6.5

Вид грунта, прорезаемого сваей	Среднее значение сопротивления грунта, МПа, ниже острия сваи на (4d)	Коэффициент постели грунта (Сz),кН/м3 , при степени влажности (Sr ) для песчаных грунтов
qs	pd	маловлажные и влажные 0 < Sr < 0,8	водонасыщенные 0,8 < Sr < 1
Пески гравелистые, крупные:
прочные	>15	>14	78000	65000
средней прочности	8,9	8,6	52000	43000
малопрочные	< 2,8	< 3,3	31000	26000
Пески средние:
прочные	>15	>14	75000	62000
средней прочности	8,7	8,5	50000	42000
малопрочные	<2,5	<3,0	30000	25000
Пески мелкие:
прочные	>8,3	>8,5	69000	57000
средней прочности	4,9	5,3	46000	38000
малопрочные	< 1,5	<2,2	27000	22000
Пески пылеватые:
прочные	>8,3	> 8,5	60000	50000
средней прочности	4,2	5,0	40000	33000
малопрочные	< 1,2	< 1,5	24000	20000
Примечания 1 Над чертой даны значения коэффициента постели (Сz) для забивных и вытрамбованных свай, под чертой – для буронабивных свай. 2 При промежуточных значениях (qs) и (pd) величины (Сz) следует определять интерполяцией.

Таблица 6.6

Вид грунта, прорезаемого своей	Коэффициент постели (Сz), кН/м3, для пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести (IL)
£ 0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
Супеси	36000 30000	30000 26000	25000 23000	22000 21000	20000 19000	18000 17000
Супеси моренные	42000 35000	36000 31000	31000 28000	27000 26000	25000 24000	23000 22000
Суглинки	32000 27000	26000 23000	22000 20000	18000 17000	16000 15000	14000 13000
Суглинки моренные	38000 32000	32000 28000	27000 25000	24000 23000	21000 20000	19000 18000
Глины	30000 25000	24000 21000	20000 18000	17000 16000	15000 14500
Глины моренные	38000 32000	32000 28000	27000 25000	24000 23000	21000 20000	19000 18000
Примечания 1 Над чертой даны значения коэффициента постели (Сz) для забивных и вытрамбованных свай, под чертой – для буронабивных свай. 2 При промежуточных значениях (IL) величины (Сz) следует определять интерполяцией. 3 Показатель текучести (IL) определяется в лабораторных условиях или по результатам статического зондирования согласно приложению Г настоящего Пособия.

П2-2000 к СНБ 5.01.01-99

6.9Для зданий и сооружений III уровня ответственности коэффициент постели (С_z), кН/м³ сле­дует определять по формуле

(6.2)

где — среднее значение (q_s), МПа, на глубину (4d) ниже острия сваи или (1,5d_ср) сечения фун­дамента;

d_ср — средний размер стороны сечения фундамента (сваи), м;

m — коэффициент Пуассона;

d — размер меньшей стороны, сечения сваи, м.

6.10Расчетная несущая способность сваи (F_d) может быть определена и по другим расчетным моделям, т.е. с использованием прочностных характеристик грунтов — удельного сцепления (С), МПа, и угла внутреннего трения грунта (φ), град., которые следует определять по результатам стати­ческого и динамического зондирования в соответствии с приложением Д настоящего Пособия.

6.11Модуль деформации (Е), МПа, и угол внутреннего трения (φ), град., для биогенных грунтов определяется по результатам статического зондирования и вращательного среза согласно приложе­нию Е настоящего Пособия.

П2-2000 к СНБ 5.01.01-99

Приложение А

(обязательное)