D.7 Пример пределения предела прочности при сжатии (сопротивления сжатию) одиночной сваи

(1) Ниже приводится пример определения максимальной несущей способности одиночной сваи по значениям q_c, полученным с помощью электрического пенетрометра при статическом зондировании. В случае переуплотнения грунта или при экскавации после статического зондирования, значения q_c следует уменьшить.

(2) Максимальная нагрузка сваи F_max, МН, определяется следующим образом:

F_max = F_max,base + F_max,shaft,

где F_max,base = A_basep_max,base;

здесь A_base — площадь поперечного сечения пяты, м²;

C_p — периметр ствола в слое, в котором помещается пята сваи, м;

F_max,base — максимальная нагрузка, воспринимаемая пятой, МН;

F_max,shaft — максимальная нагрузка, воспринимаемая боковой поверхностью ствола, МН;

p_max,shaft,z — максимальное удельное сопротивление на боковой поверхности ствола
на глубине z, МПа;

p_max,base — максимальное удельное сопротивление основания под пятой, МПа;

∆L — расстояние от пяты сваи до низа первого слоя грунта над основанием
с q_c <2 МПа, м, причем ∆L менеедлины до острия уширенной части сваи, если она имеется;

z — глубина, или вертикальное направление (положительное вниз).

Эквивалентный диаметр пяты D_eq, м, определяется по следующей формуле:

где a — длина меньшей стороны пяты, м;

b — длина большей стороны, м, где b £1,5a.

(3) Максимальное удельное сопротивление основания p_max,base можно определить по следующим формулам:

p_max,base£ 15 МПa,

где a_p — коэффициент типа сваи, приведенный в таблице D.5;

b — коэффициент, учитывающий форму пяты сваи, как показано на рисунке D.3, определяется методом интерполяции между пределами, указанными на рисунке D.3;

s — коэффициент, учитывающий форму пяты сваи, который определяется по формуле

,

здесьj¢ — эффективный угол внутреннего трения;

r = L/B,

L — большая сторона острия прямоугольной сваи;

B — меньшая сторона острия прямоугольной сваи.

Таблица D.5 — Максимальные значения a_р и a_s для песков и гравийных песчаников

Тип сваи	aр	asа)
Сваи со смещением грунта, диаметром >150 мм:
готовые забивные сваи	1,0	0,010
буронабивные сваи с заглублением стальной трубы с закрытым концом. Стальная труба извлекается во время бетонирования	1,0	0,012

Окончание таблицы D.5

Тип сваи	aр	asа)
Грунтовымещающие забивные сваи, диаметром >150 мм:
буроинъекционные шнековые сваи	0,8	0,006b)
буронабивные сваи (с буровым раствором)	0,6	0,005
a) Значения действительны для песков от мелкой до крупной фракций. Для очень крупных песков следует применять коэффициент 0,75; для гравелистых грунтов — 0,5. b) Данное значение используется в случае применения результатов зондирования коническим зондом (CPT), проведенных перед установкой свай. Когда используются данные испытаний CPT, проведенных вблизи буронабивных свай, as можно увеличить до 0,01.

q_c,I,mean — среднее значение q_c,Iпо всей глубине от уровня основания сваи до уровня, который на как минимум 0,7 и на как максимум четыре диаметра основания сваи D_eq глубже (рисунок D.2):

,

где 0,8D_eq < d_crit < 4D_eq.

Рисунок D.2 — Разъяснение по q_c,I, q_c,II и q_c,III

На критической глубине расчетное значение p_max,base становится минимальным.

q_c,II,mean — среднее значение из минимальных значений q_c,II по всей глубине вверх от критической глубины до основания сваи (см. рисунок D.2):

.

q_c,III,mean — среднее значение q_c,III по интервалу глубины от уровня основания сваи до уровня над основанием сваи, в 8 раз превышающего диаметр сваи, или, в случае, когда b >1,5a до 8a выше основания сваи. Расчет начинается от минимального значения q_c,II , используемого для расчета q_c,II,mean (см. рисунок D.2):

.

Для буроинъекционных шнековых свай q_c,III,mean не должно превышать 2 MПa, кроме случаев, когда результаты зондирования коническим зондом (CPT), проведенных на расстоянии менее 1 м от сваи пос­ле монтажа сваи, используются для расчета предела прочности при сжатии (сопротивления смятию).

1 — кривая 1, b = 1,0; 2 — кривая 2, b = 0,9;

3 — кривая 3, b= 0,8; 4 — кривая 4, b = 0,7; 5 — кривая 5, b = 0,6

Примечание — H, D_eq и d_eq — см. рисунок D.2.

Рисунок D.3 — Коэффициент, учитывающий форму пяты сваи b

Примечание — Пример опубликован в NEN 6743-1. Дополнительную информацию и примеры см. в X.3.1.

(4) Максимальное сопротивление p_max,shaft,z следует определять по формуле

,

где a_s — коэффициент, принимаемый по таблицам D.5 и D.6;

q_c,z,a — значение q_c на глубине z, МПа.

Если мощность слоя, у которого q_c,z ³ 12 МПа превышает 1 м, то q_с,z,a £ 15 МПа.

Если мощность слоя, у которого q_c,z,a > 12 МПа менее 1 м, то q_c £ 12 MПa.

Таблица D.6 — Максимальные значения a_s для глины, ила и торфа

Тип грунта	qc, МПа	as
Глина	>3	<0,030
Глина	<3	<0,020
Ил		<0,025
Торф

Приложение E

(справочное)