Метод учета взаимного влияния свай в кусте

Метод основан на результатах обобщения испытаний свайных фундаментов и следующих закономерностях:

Вертикальная нагрузка, воспринимаемая висячей сваей передается на грунт через ее боковую поверхность и нижний конец. В результате в грунте вокруг сваи возникает напряженная зона, имеющая сложное криволинейное очертание (рис. 2, а). Принято считать, что напряжения распределяются по площади, равной основанию конуса, образующая которого составляет угол , зависящий от сил трения грунта по боковой поверхности сваи.

При редком расположении свай в кусте напряженные зоны грунта вокруг них не пересекаются и все сваи работают независимо, как одиночные. При небольшом расстоянии между осями свай (как показали опыты, менее , - диаметр или сторона поперечного сечения сваи) происходит наложение напряжений, вследствие чего давление на грунт в уровне нижних концов свай возрастает (рис. 2, б). Одновременно с увеличением давления под кустом свай формируется и значительно большая по сравнению с одиночной сваей активная зона сжатия грунта. Вследствие этих двух причин при одинаковой нагрузке, приходящейся на одну сваю, осадка свайного куста всегда при совместной работе свай будет всегда заметно превышать осадку одиночной сваи.

Метод определения осадки свайного фундамента, учитывающий взаимовлияние свай был получен на основе решения задачи Миндлина о силе, приложенной внутри бесконечного однородного, изотропного линейно деформируемого полупространства и неоднородность основания он не учитывает. Грунт в этом методе характеризуется модулем деформации получаемым по результатам натурных испытаний свай или свай-штампов статической вдавливающей нагрузкой.

Рис. 2 Схема передачи нагрузки на грунт основания

Численная реализация метода взаимного влияния свай представлена в СП 50-102-2003. Суть метода состоит в следующем:

Через модуль деформации грунта на уровне подошвы сваи, определенный по результатам статического испытания свай или статического зондирования грунта и коэффициент влияния осадки , учитывающий продольную жесткость, длину и диаметр сваи, определяется осадка одиночной сваи

, - вертикальная нагрузка, приходящаяся на одну сваю в кусте

Осадку группы свай, при расстоянии между сваями до с учетом взаимного влияния свай в кусте определяют на основе численного решения, учитывающего увеличение осадки сваи в кусте против осадки одиночной сваи при той же нагрузке, гибкость и продольную жесткость свай по формуле

- коэффициент увеличения осадки, определяемый по [1]

Несмотря на свою инженерную простоту метод учета взаимного влияния свай в грунте, реализованный в СП имеет ряд существенных ограничений:

1. Метод применим при расстоянии между сваями не более .

2. В качестве расчетной схемы куста свай принята регулярная, квадратная в плане стека свайного поля с фиксированным для всего поля коэффициентом влияния осадки . Значения приведенные в таблице [2] были табулированы именно для такой сетки. Таким образом, при применении сложной в плане формы свайного поля или использовании в одном поле свай разной длины или сечения применение этого метода неправомерно.

3. Существуют практические трудности определения приведенного по длине сваи модуля деформации , который, в общем случае, может быть отличен от модуля деформации , получаемого по данным традиционных одометрических испытаний.