Особенности проектирования свайных фундаментов в набухающих грунтах

9.1. При проектировании свайных фундаментов в набухающих грунтах допускается предусматривать как полную прорезку сваями всей толщи набухающих грунтов (с опиранием нижних концов на ненабухающие грунты), так и частичную прорезку (с опиранием нижних концов непосредственно в толще набухающих грунтов).

9.2. Расчет свайных фундаментов в набухающих грунтах следует производить по предельным состояниям в соответствии с требованиями, приведенными в разд. 3-6. При расчете свайных фундаментов в набухающих грунтах по деформациям должен также выполняться дополнительный расчет по определению подъема свай при набухании грунта в соответствии с требованиями пп. 9.4-9.6.

9.3. При расчете свайных фундаментов в набухающих грунтах по несущей способности значения расчетных сопротивлений набухающих грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности f_i сваи или сваи-оболочки должны приниматься на основании результатов статических испытаний свай и свай-штампов в набухающих грунтах с замачиванием на строительной площадке или прилегающих к ней территориях, имеющих аналогичные грунты. При отсутствии ко времени проектирования свайных фундаментов результатов указанных статических испытаний расчетное сопротивление набухающих грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности f_i свай и свай-оболочек диаметром менее 1 м допускается принимать по табл. 1, 2 и 7 как для ненабухающих грунтов с введением дополнительного коэффициента условий работы грунта g_c = 0,5, учитываемого независимо от других коэффициентов условий работы, приведенных в табл. 3 и 5.

9.4. Подъем h_sw,p, м, забивных свай, погруженных в предварительно пробуренные лидерные скважины, набивных свай без уширения, а также свай-оболочек, не прорезающих набухающую зону грунтов, следует определять по формуле

h_sw,p = (35)

где h_sw - подъем поверхности набухающего грунта, м;

h¢_sw,p - подъем слоя грунта в уровне заложения нижнего конца свай (в случае прорезки набухающего грунта h¢_sw,p = 0), м;

W, w - коэффициенты, определяемые по табл. 17, при этом W зависит от показателя а, который характеризует уменьшение деформации по глубине массива при набухании грунта и принимается для набухающих глин: сарматских - 0,31 м^-1, аральских- 0,36 м^-1 и хвалынских - 0,42 м^-1;

u - периметр сваи, м;

N - расчетная нагрузка на сваю, кН (тc), определенная с коэффициентом надежности по нагрузке g_f = 1.

Предельные значения подъема сооружений, а также значение подъема поверхности набухающего грунта h_sw и подъема слоя грунта в уровне расположения нижних концов свай h_sw,p следует определять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

Таблица 17

Глубина погружения сваи, м	Коэффициент W при значениях а, м-1	Коэффициент w, м2/кН (м2/тс)
0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
	0,72	0,62	0,53	0,46	0,40
	0,64	0,53	0,44	0,36	0,31	1,5(15)
	0,59	0,46	0,36	0,29	0,24	1,1(11)
	0,53	0,40	0,31	0,24	0,19	0,7(7)
	0,48	0,35	0,26	0,20	0,15	0,5(5)
	0,44	0,31	0,22	0,17	0,13	0,4(4)
	0,40	0,27	0,19	0,14	0,11	0,3(3)
	0,37	0,24	0,17	0,12	0,09	0,2(2,5)
	0,34	0,21	0,15	0,10	0,08	0,2(2)
	0,31	0,19	0,13	0,09	0,07	0,1(1,5)

9.5. При прорезке сваями набухающих слоев грунта и заглублении их в ненабухающие грунты подъем свайного фундамента будет практически исключен при соблюдении условия

(36)

где F_sw - равнодействующая расчетных сил подъема, кН (тc), действующих на боковой поверхности сваи, определяемая по результатам их полевых испытаний в набухающих грунтах или определяемая с использованием данных табл. 2 с учетом коэффициента надежности по нагрузке для сил набухания грунта g_f = 1,2;

F_du - несущая способность, кН (тс), участка сваи, расположенного в ненабухающем грунте, при действии выдергивающих нагрузок;

g_k - то же, что в формуле (2).

9.6. Подъем свай диаметром более 1 м, не прорезающих набухающие слои грунта, должен определяться как для фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83. При этом подъем сваи с уширением должен определяться при действии нагрузки F_u, равной:

F_u = N + g_II V_g - F_sw,(37)

где N, F_sw - то же, что в формуле (36);

g_II - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м³ (тс/м³);

V_g - объем грунта, препятствующий подъему сваи, м³, и принимаемый равным объему грунта в пределах расширяющегося усеченного конуса высотой h с нижним (меньшим) диаметром, равным диаметру уширения d, а верхним диаметром d¢ = h + d (здесь h - расстояние от природной поверхности грунта до середины уширения сваи).

9.7. При проектировании свайных фундаментов в набухающих грунтах между поверхностью грунта и нижней плоскостью ростверка должен быть предусмотрен зазор размером, равным или более максимального значения подъема грунта при его набухании.

При толщине слоя набухающего грунта менее 12 м допускается устраивать ростверк, опирающийся непосредственно на грунт, при соблюдении расчетного условия (36).