Особенности проектированиясвайных 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 fi 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 fi 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 gc = 0,5, учитываемого независимо от других коэффициентов условий работы, приведенных в табл. 3 и 5.
9.4. Подъем hsw,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
hsw,p = (35)
где hsw ‑ 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 gf = 1.
Предельные значения подъема сооружений, а также значение подъема поверхности набухающего грунта hsw и подъема слоя грунта в уровне расположения нижних концов свай hsw,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 Fsw — 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 gf = 1,2;
Fdu — несущая способность, кН (тс), участка сваи, расположенного в ненабухающем грунте, при действии выдергивающих нагрузок;
gk — 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 Fu, равной:
Fu = N + gII Vg - Fsw (37)
где N, Fsw — то же, что в формуле (36);
gII — расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3 (тс/м3);
Vg — 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).