Висячие забивные сваи всех видов и сваи-оболочки, погружаемые без выемки грунта
4.2. Несущую способность Fd, кН (тс), висячей забивной сваи и сваи-оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле
(8)
где gc - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый gc = 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м2), принимаемое по табл.1;
A - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваи-оболочки нетто;
u - наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/м2), принимаемое по табл.2;
hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
gcR, gcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления 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
| Глубина погружения нижнего конца сваи, м | Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, R, кПа (тс/м2) | ||||||
| песчаных грунтов средней плотности | |||||||
| гравелистых | крупных | - | средней крупности | мелких | пылеватых | - | |
| пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести lL, равном | |||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | ||
| 7500 (750) | 6600 (660) 4000 (400) | 3000 (300) | 3100 (310) 2000 (200) | 2000 (200) 1200 (120) | 1100 (110) | 600 (60) | |
| 8300 (830) | 6800 (680) 5100 (510) | 3800 (380) | 3200 (320) 2500 (250) | 2100(210) 1600 (160) | 1250 (125) | 700 (70) | |
| 8800 (880) | 7000 (700) 6200 (620) | 4000 (400) | 3400 (340) 2800 (280) | 2200 (220) 2000 (200) | 1300(130) | 800 (80) | |
| 9700 (970) | 7300 (730) 6900 (690) | 4300 (430) | 3700 (370) 3300 (330) | 2400 (240) 2200 (220) | 1400 (140) | 850 (85) | |
| 10500 (1050) | 7700 (770) 7300 (730) | 5000 (500) | 4000 (400) 3500 (350) | 2600 (260) 2400 (240) | 1500 (150) | 900 (900) | |
| 11700 (1170) | 8200 (820) 7500 (750) | 5600 (560) | 4400 (440) 4000 (400) | 2900 (290) | 1650(165) | 1000 (100) | |
| 12600 (1260) | 8500 (850) | 6200 (620) | 4800 (480) 4500 (450) | 3200 (320) | 1800 (180) | 1100 (110) | |
| 13400 (1340) | 9000 (900) | 6800 (680) | 5200 (520) | 3500 (350) | 1950 (195) | 1200 (120) | |
| 14200 (1420) | 9500 (950) | 7400 (740) | 5600 (560) | 3800 (380) | 2100 (210) | 1300 (130) | |
| 15000 (1500) | 10000 (1000) | 8000 (800) | 6000 (600) | 4100 (410) | 2250 (225) | 1400 (140) | |
| 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 уровня дна 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 IL пылевато-глинистых грунтов значения R и fi 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, м: 4,0 - для мостов и гидротехнических сооружений; 3,0 - для зданий и прочих сооружений; 6. Значения расчетного сопротивления R под нижним концом забивных свай сечением 0,15´0,15 м и менее, используемых в качестве фундаментов под внутренние перегородки одноэтажных производственных зданий, допускается увеличивать на 20 %. 7. Для супесей при числе пластичности lp £ 4и коэффициенте пористости е < 0,8 расчетные сопротивления R и fi следует определять как для пылеватых песков средней плотности. |
Таблица 2
| Средняя глубина расположения слоя грунта, м | Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай-оболочек fi, кПа (тс/м2) | ||||||||
| песчаных грунтов средней плотности | |||||||||
| крупных и средней крупности | мелких | пылеватых | - | - | - | - | - | - | |
| пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести IL равном | |||||||||
| 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | |
| 35(3,5) | 23 (2,3) | 15(1,5) | 12(1,2) | 8(0,8) | 4(0,4) | 4(0,4) | 3(0,3) | 2(0,2) | |
| 42(4,2) | 30 (3,0) | 21(2,1) | 17(1,7) | 12(1,2) | 7(0,7) | 5(0,5) | 4(0,4) | 4(0,4) | |
| 48 (4,8) | 35(3,5) | 25 (2,5) | 20 (2,0) | 14(1,4) | 8(0,8) | 7(0,7) | 6(0,6) | 5(0,5) | |
| 53(5,3) | 38(3,8) | 27 (2,7) | 22 (2,2) | 16(1,6) | 9(0,9) | 8(0,8) | 7(0,7) | 5(0,5) | |
| 56 (5,6) | 40(4,0) | 29 (2,9) | 24 (2,4) | 17(1,7) | 10(1,0) | 8(0,8) | 7(0,7) | 6(0,6) | |
| 58(5,8) | 42(4,2) | 31 (3,1) | 25 (2,5) | 18(1,8) | 10(1,0) | 8(0,8) | 7(0,7) | 6(0,6) | |
| 62(6,2) | 44(4,4) | 33 (3,3) | 26 (2,6) | 19(1,9) | 10(1,0) | 8(0,8) | 7(0,7) | 6(0,6) | |
| 65 (6,5) | 46 (4,6) | 34(3,4) | 27 (2,7) | 19(1,9) | 10(1,0) | 8(0,8) | 7 (0,7) | 6(0,6) | |
| 72(7,2) | 51 (5,1) | 38(3,8) | 28 (2,8) | 20 (2,0) | 11(1,1) | 8(0,8) | 7(0,7) | 6(0,6) | |
| 79(7,9) | 56 (5,6) | 41 (4,1) | 30(3,0) | 20 (2,0) | 12(1,2) | 8(0,8) | 7 (0,7) | 6(0,6) | |
| 86(8,6) | 61 (6,1) | 44 (4,4) | 32(3,2) | 20 (2,0) | 12(1,2) | 8(0,8) | 7(0,7) | 6(0,6) | |
| 93 (9,3) | 66(6,6) | 47 (4,7) | 34(3,4) | 21 (2,1) | 12(1,2) | 9(0,9) | 8(0,8) | 7(0,7) | |
| 100 (10,0) | 70 (7,0) | 50(5,0) | 36(3,6) | 22 (2,2) | 13(1,3) | 9(0,9) | 8 (0,8) | 7(0,7) | |
| Примечания: 1. При определении расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности свай fi 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 fi пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м. 3. Значения расчетного сопротивления плотных песчаных грунтов на боковой поверхности свай fi 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
| Способы погружения забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов | Коэффициенты условий работы грунта при расчете несущей способности свай | |
| под нижним концом gcR | на боковой поверхности gcf | |
| 1. Погружение сплошных и полых с закрытым нижним концом свай механическими (подвесными), паровоздушными и дизельными молотами | 1,0 | 1,0 |
| 2. Погружение забивкой и вдавливанием в предварительно пробуренные лидерные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя скважины при ее диаметре: | ||
| а) равном стороне квадратной сваи | 1,0 | 0,5 |
| б) на 0,05 м менее стороны квадратной сваи | 1,0 | 0,6 |
| в) на 0,15м менее стороны квадратной или диаметра сваи круглого сечения (для опор линий электропередачи) | 1,0 | 1,0 |
| 3. Погружение с подмывом в песчаные грунты при условии добивки свай на последнем этапе погружения без применения подмыва на 1 м и более | 1,0 | 0,9 |
| 4. Вибропогружение свай-оболочек, вибропогружение и вибровдавливание свай в грунты: | ||
| а) песчаные средней плотности: | ||
| крупные и средней крупности | 1,2 | 1,0 |
| мелкие | 1,1 | 1,0 |
| пылеватые | 1,0 | 1,0 |
| б) пылевато-глинистые с показателем текучести IL = 0,5: | ||
| супеси | 0,9 | 0,9 |
| суглинки | 0,8 | 0,9 |
| глины | 0,7 | 0,9 |
| в) пылевато-глинистые с показателем текучести IL £ 0 | 1,0 | 1,0 |
| 5. Погружение молотами любой конструкции полых железобетонных свай с открытым нижним концом: | ||
| а) при диаметре полости сваи 0,4 м и менее | 1,0 | 1,0 |
| б) то же, от 0,4 до 0,8 м | 0,7 | 1,0 |
| 6. Погружение любым способом полых свай круглого сечения с закрытым нижним концом на глубину 10 м и более с последующим устройством в нижнем конце свай камуфлетного уширения в песчаных грунтах средней плотности и в пылевато-глинистых грунтах с показателем текучести IL £ 0,5 при диаметре уширения, равном: | ||
| а) 1,0 м независимо от указанных видов грунта | 0,9 | 1,0 |
| б) 1,5 м в песках и супесях | 0,8 | 1,0 |
| в) 1,5 м в суглинках и глинах | 0,7 | 1,0 |
| 7. Погружение вдавливанием свай: | ||
| а) в пески средней плотности крупные, средней крупности и мелкие | 1,1 | 1,0 |
| б) в пески пылеватые | 1,1 | 0,8 |
| в) в пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL < 0,5 | 1,1 | 1,0 |
| г) то же, IL > 0,5 | 1,0 | 1,0 |
| Примечание. Коэффициенты gcR и gcf по поз. 4 табл. 3 для пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести 0,5 > IL > 0 определяются интерполяцией. |
Примечания: 1. Несущую способность забивных булавовидных свай следует определять по формуле (8), при этом за периметр и на участке ствола следует принимать периметр поперечного сечения ствола сваи, на участке уширения - периметр поперечного сечения уширения.
Расчетное сопротивление fi грунта на боковой поверхности таких свай на участке уширения, а в песчаных грунтах - и на участке ствола следует принимать таким же, как для свай без уширения; в пылевато-глинистых грунтах сопротивление fi на участке ствола, расположенного в створе уширения, следует принимать равным нулю.
2. Расчетные сопротивления грунтов R и fi в формуле (8) для лессовых пылевато-глинистых грунтов при глубине погружения свай более 5 м следует принимать по значениям, указанным в табл. 1 и 2 для глубины 5 м.
Кроме того, для этих грунтов в случае возможности их замачивания расчетные сопротивления R и fi, указанные в табл. 1 и 2, следует принимать при показателе текучести, соответствующем полному водонасыщению грунта.
4.3. Для забивных свай, опирающихся нижним концом на рыхлые песчаные грунты или на пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,6, несущую способность следует определять по результатам статических испытаний свай.
4.4. Несущую способность пирамидальной, трапецеидальной и ромбовидной свай, прорезающих песчаные и пылевато-глинистые грунты, Fd кН (тс), с наклоном боковых граней iр £ 0,025 следует определять по формуле
(9)
где gc, R, A, Fd, hi, fi - то же, что в формуле (8);
ui - наружный периметр i-го сечения сваи, м;
u0,i - сумма размеров сторон i-го поперечного сечения сваи, м, которые имеют наклон к оси сваи;
ip - наклон боковых граней сваи в долях единицы;
Ei - модуль деформации i-го слоя грунта, окружающего боковую поверхность сваи, кПа (тс/м2), определяемый по результатам компрессионных испытаний;
ki - коэффициент, зависящий от вида грунта и принимаемый по табл. 4;
zr - реологический коэффициент, принимаемый zr = 0,8.
Примечания: 1. При ромбовидных сваях суммирование сопротивлений грунта на боковой поверхности участков с обратным наклоном в формуле (9) не производится.
2. Расчет пирамидальных свай с наклоном боковых граней ip > 0,025 допускается производить в соответствии с требованиями рекомендуемого приложения 2 при наличии результатов прессиометрических испытаний, а при их отсутствии - по формуле (9), принимая значение ip равным 0,025.
Таблица 4
| Грунты | Коэффициент ki |
| Пески и супеси | 0,5 |
| Суглинки | 0,6 |
| Глины: | |
| при Ip = 18 | 0,7 |
| при Ip = 25 | 0,9 |
| Примечание. Для глин с числом пластичности 18 < Ip < 25 значения коэффициента ki, определяются интерполяцией. |
4.5. Несущую способность Fdu, кН (тс), висячей забивной сваи и сваи-оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на выдергивающую нагрузку, следует определять по формуле
Fdu = 
, (10)
где u, gcf, hi, fi - то же, что в формуле (8);
gc - коэффициент условий работы; для свай, погружаемых в грунт на глубину менее 4 м, gc = 0,6, на глубину 4 м и более, gc = 0,8 - для всех зданий и сооружений кроме опор воздушных линий электропередачи, для которых коэффициент принимается по указаниям разд. 12.
Примечание. В фундаментах опор мостов не допускается работа свай на выдергивание при действии одних постоянных нагрузок.