Расчетные методы определения несущей способности свай
Сваи-стойки
7.2.1Несущую способность Fd, кН, забивной сваи, сваи-оболочки, набивной и буровой сваи, опирающейся на скальный грунт, а также забивной сваи, опирающейся на малосжимаемый грунт (6.2), следует определять по формуле
Fd = γcRA, (7.5)
где γс - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи-стойки, кПа;
А - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая для свай сплошного сечения и полых свай с закрытым нижним концом равной площади поперечного сечения брутто, для свай полых круглого сечения с открытым нижним концом и свай-оболочек - равной площади поперечного сечения нетто при отсутствии заполнения их полости бетоном и равной площади поперечного сечения брутто при заполнении этой полости бетоном на высоту не менее трех ее диаметров.
Расчетное сопротивление скального грунта R для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные и малосжимаемые грунты, следует принимать R = 20 000 кПа.
Для набивных, буровых свай и свай-оболочек, заполняемых бетоном, опирающихся на невыветрелые скальные и малосжимаемые грунты (без слабых прослоек) и заглубленные в них менее чем на 0,5 м, R следует определять по формуле
(7.6)
где Rm - расчетное сопротивление массива скального грунта под нижним концом сваи-стойки, определяемое по Rc,m,n, - нормативному значению предела прочности на одноосное сжатие массива скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа, определяемому, как правило, в полевых условиях;
yg - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.
Для предварительных расчетов оснований сооружений всех уровней ответственности значения характеристик Rm и Rc,m,n допускается принимать равным
Rm = Rc Ks, Rc,m,n = Rc,n Ks
где Rc и Rcn - соответственно расчетное и нормативное значения предела прочности на одноосное сжатие скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа, определяются по результатам испытаний образцов отдельностей (монолитов) в лабораторных условиях;
Ks - коэффициент, учитывающий снижение прочности ввиду трещиноватости скальных пород, принимаемый по таблице 7.1.
Таблица 7.1
| Степень трещиноватости | Показатель качества породы RQD, % | Коэффициент снижения прочности Кs |
| Очень слаботрещиноватые | 90-100 | |
| Слаботрещиноватые | 75-90 | От 0,60 до 1 |
| Среднетрещиноватые | 50-75 | Св. 0,32 » 0,60 |
| Сильнотрещиноватые | 25-50 | » 0,15 » 0,32 |
| Очень сильнотрещиноватые | 0-25 | » 0,05 » 0,15 |
| Примечания 1 Большим значениям RQD соответствуют большие значения Ks, 2 Для промежуточных значений RQD коэффициент Ks определяется интерполяцией. 3 При отсутствии данных о значениях RQD из диапазона величин Ks, принимаются наименьшие значения. |
В любом случае значение R следует принимать не более 20 000 кПа.
Расчетное сопротивление скального грунта R для набивных и буровых свай и свай оболочек, заполняемых бетоном и заделанных в невыветрелый скальный грунт (без слабых прослоек) не менее чем на 0,5 м, определяется по формуле
(7.7)
где Rm - определяется по формуле (7.6);
ld - расчетная глубина заделки набивной и буровой сваи и сваи-оболочки в скальный грунт, м;
df - наружный диаметр заделанной в скальный грунт части набивной и буровой свай и сваи-оболочки, м.
Значение фактора заглубления 
принимается не более 3.
Для окончательных расчетов оснований сооружений I и II уровней ответственности, а также оснований, сложенных выветрелыми, размягчаемыми, со слабыми прослойками скальными грунтами, несущую способность сваи-стойки Fd следует принимать по результатам испытаний свай статической нагрузкой.
Для свай-оболочек, равномерно опираемых на поверхность невыветрелого скального грунта, прикрытого слоем нескальных неразмываемых грунтов толщиной не менее трех диаметров сваи-оболочки, - по формуле (7.7), принимая фактор, заглубления равным единице.
Примечание - При наличии в основании набивных, буровых свай и свай-оболочек выветрелых, а также размягчаемых скальных грунтов их предел прочности на одноосное сжатие следует принимать по результатам испытаний штампами или по результатам испытаний свай и свай-оболочек статической нагрузкой.
Висячиезабивные, вдавливаемыевсехвидовисваи-оболочки, погружаемыебезвыемкигрунта(забивныесваитрения)
7.2.2 Несущую способность Fd, кН, висячей забивной и вдавливаемой свай и сваи-оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле
Fd = γc (γcRRA + uΣγcffihi), (7.8)
где γc - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.2;
А - 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 ствола сваи, м;
fi, - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3;
hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
γcR, γcf - 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 таблице 7.4.
В формуле (7.8) 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.
Примечания
1 Несущую способность забивных булавовидных свай следует определять по формуле (7.8), при этом за периметр u 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 песках и на участке ствола следует принимать таким же, как для свай без уширения; в глинистых грунтах сопротивление fi, на участке ствола, расположенного выше уширения, следует принимать равным нулю.
2 Расчетные сопротивления грунтов R и fi в формуле (7.8) для лессовых грунтов при глубине погружения свай более 5 м следует принимать по значениям, указанным в таблицах 7.2 и 7.3 для глубины 5 м. Кроме того, для этих грунтов в случае возможности их замачивания расчетные сопротивления R и fi указанные в таблицах 7.2 и 7.3, следует принимать при показателе текучести, соответствующем полному их водонасыщению.
7.2.3 Для забивных и вдавливаемых свай, опирающихся нижним концом на рыхлые пески или на глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,6, несущую способность Fd, кН, следует определять по результатам статических испытаний свай.
7.2.4 Несущую способность пирамидальной, трапецеидальной и ромбовидной свай, прорезающих песчаные и глинистые грунты, Fd, кН, с наклоном боковых граней ip < 0,025 следует определять по формуле
Fd = γc [RА + Σhi (uifi + u0iipEikiζr)] (7.9)
где γc, R, A, hi,fi, - то же, что и в формуле (7.8);
ui - наружный периметр i-го сечения сваи, м;
u0i - сумма размеров сторон i-го поперечного сечения сваи, м, которые имеют наклон к оси сваи;
ip - наклон боковых граней сваи, доли единицы;
Еi - модуль деформации слоя грунта, окружающего боковую поверхность сваи, кПа, определяемый по результатам компрессионных испытаний;
ki - коэффициент, зависящий от вида грунта и принимаемый по таблице 7.5;
ζr - реологический коэффициент, принимаемый равным 0,8.
Примечания
1 При ромбовидных сваях суммирование сопротивлений грунта на боковой поверхности участков с обратным наклоном в формуле (7.9) не производится.
2 Расчет пирамидальных свай с наклоном боковых граней ip > 0,025 допускается производить в соответствии с требованиями приложения Г при наличии результатов прессиометрических испытаний, а при их отсутствии - по формуле (7.9), принимая значение ip равным 0,025.
7.2.5 Несущую способность Fdu, кН, висячей забивной и вдавливаемой сваи и сваи-оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на выдергивающую нагрузку, следует определять по формуле
Fdu = γcuΣγcffihi (7.10)
где u, γcf, fi, hi - то же, что и в формуле (7.8);
γc - коэффициент условий работы сваи в грунте (для свай, погружаемых в грунт на глубину менее 4 м, γc = 0,6, на глубину 4 м и более γc = 0,8 - для всех сооружений, кроме опор воздушных линий электропередачи, для которых коэффициент принимают в соответствии с разделом 14).
Примечание - В фундаментах опор мостов не допускается работа свай на выдергивание при действии одних постоянных нагрузок.
Таблица 7.2
| Глубина погружения нижнего конца сваи, м | Расчетные сопротивления под нижним концом забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, R, кПа | ||||||
| песков средней плотности | |||||||
| гравелистых | крупных | - | средней крупности | мелких | пылеватых | - | |
| глинистых грунтов при показателе текучести IL, равном | |||||||
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | ||
| 6600 | 3100 | 2000 | |||||
| 6800 | 3200 | 2100 | |||||
| 7000 | 3400 | 2200 | |||||
| 7300 | 3700 | 2400 | |||||
| 7700 | 4000 | 2600 | |||||
| 8200 | 4400 | ||||||
| 4800 | |||||||
| ≥ 35 | |||||||
| Примечания 1 Над чертой даны значения R для песков, под чертой - для глинистых грунтов. 2 В таблицах 7.2 и 7.3 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 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 таблице 7.2 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 глинистых грунтов значения R и fi в таблицах 7.2 и 7.3 определяют интерполяцией. 4 Для плотных песков, плотность которых определена по данным статического зондирования, значения R по таблице 7.2 для свай, погруженных без использования подмыва или лидерных скважин, следует увеличить на 100 %. При определении плотности грунта по данным других видов инженерных изысканий и отсутствии данных статического зондирования для плотных песков значения R по таблице 7.2 следует увеличить на 60 %, но не более чем до 20 000 кПа. 5 Значения расчетных сопротивлений R по таблице 7.2 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 Iр ≤ 4 и коэффициенте пористости e < 0,8 расчетные сопротивления R и fi, следует определять как для пылеватых песков средней плотности. 8 При расчетах показатель текучести грунтов следует принимать применительно к прогнозируемому их состоянию в период эксплуатации проектируемых зданий и сооружений |
Таблица 7.3
| Средняя глубина расположения слоя грунта, м | Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек fi, кПа | ||||||||
| песков средней плотности | |||||||||
| крупных и средней крупности | мелких | пылеватых | - | - | - | - | - | - | |
| 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 | |
| .30 | |||||||||
| ³ 35 | |||||||||
| Примечания 1 При определении расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности свай fi, следует учитывать требования, изложенные в примечаниях 2, 3 и 8 к таблице 7.2. 2 При определении 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 песков на боковой поверхности свай fi следует увеличивать на 30 % по сравнению со значениями, приведенными в таблице. 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 таблице 7.3, при любых значениях показателя текучести. |
Таблица 7.4
| Способы погружения забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов | Коэффициенты условий работы грунта при расчете несущей способности свай | |
| под нижним концом γcR | на боковой поверхности γcf | |
| 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 0,15 м 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) пески средней плотности: | ||
| крупные и средней крупности | 1,2 | 1,0 |
| мелкие | 1,1 | 1,0 |
| пылеватые | 1,0 | 1,0 |
| б) глинистые с показателем текучести IL = 0,5: | ||
| супеси | 0,9 | 0,9 |
| суглинки | 0,8 | 0,9 |
| глины | 0,7 | 0,9 |
| в) глинистые с показателем текучести IL < 0 | 1,0 | 1,0 |
| 5 Погружение молотами полых железобетонных свай с открытым нижним концом: | ||
| а) при диаметре полости сваи менее 0,4 м | 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 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 крупные, средней крупности и мелкие | 1,1 | 1,0 |
| б) в пески пылеватые | 1,1 | 0,8 |
| в) в глинистые грунты с показателем текучести IL < 0,5 | 1,1 | 1,0 |
| г) то же, IL > 0,5 | 1,0 | 1,0 |
| Примечание - Коэффициенты γсR и γcf по поз. 4 для глинистых грунтов с показателем текучести 0,5 > IL > 0 определяют интерполяцией. |
(Опечатка. Июнь 2011 г.)
Таблица 7.5
| 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 определяют интерполяцией. |
Висячие набивные, буровые и сваи-оболочки, погружаемые с выемкой грунта и заполняемые бетоном (сваи трения)
7.2.6 Несущую способность Fd, кН, набивной и буровой свай с уширением и без уширения, а также сваи-оболочки, погружаемой с выемкой грунта и заполняемой бетоном, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять по формуле
Fd = γc(γcRRA + γcfuΣfihi) (7.11)
где γc - коэффициент условий работы сваи; в случае опирания ее на глинистые грунты со степенью влажности Sr < 0,85 и на лессовые грунты - γc = 0,8, в остальных случаях - γc = 1;
γcR - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; γcR = 1 во всех случаях, за исключением свай с камуфлетными уширениями и буро-инъекционных свай по 6.5 е, для которых этот коэффициент следует принимать равным 1,3, и свай с уширением, бетонируемым подводным способом, для которых γcR = 0,9, а также опор воздушных линий электропередачи, для которых коэффициент принимают в соответствии с разделом 14;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по 7.2.7; а для набивной сваи, изготавливаемой по технологии, указанной в 6.4 а, б - по таблице 7.2;
А - площадь опирания сваи, м2, принимаемая равной:
для набивных и буровых свай без уширения - площади поперечного сечения сваи;
для набивных и буровых свай с уширением - площади поперечного сечения уширения в месте наибольшего его диаметра;
для свай-оболочек, заполняемых бетоном, - площади поперечного сечения оболочки брутто;
и - периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
γcf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по таблице 7.6;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3;
hi - то же, что и в формуле (7.8).
Примечания
1 Сопротивление песков на боковой поверхности сваи с уширением следует учитывать на участке от уровня планировки до уровня пересечения ствола сваи с поверхностью воображаемого конуса, имеющего в качестве образующей линию, касающуюся поверхности уширения под углом φI/2 к оси сваи, где φI - осредненное (по слоям) расчетное значение угла внутреннего трения грунта, залегающего в пределах указанного конуса. Сопротивление глинистых грунтов допускается учитывать по всей длине ствола.
2 Периметр поперечного сечения ствола и для буроинъекционных свай следует принимать равным периметру скважины, пробуриваемой при их изготовлении.
Площадь опирания буроинъекционной сваи по 6.5 е следует принимать по площади поперечного сечения уширения, а периметр поперечного сечения ствола - исходя из среднего значения диаметров dji сваи, которые следует определять по объему бетонной смеси, израсходованной на заполнение j-го разрядно-импульсного уширения в i-м слое грунта. Заданные в проекте уширения сваи уточняют при изготовлении опытных свай в конкретных грунтовых условиях.
Таблица 7.6
| Сваи и способы их устройства | Коэффициент условий работы сваи γcf | |||
| в песках | в супесях | в суглинках | в глинах | |
| 1 Набивные по 6.4 а при погружении инвентарной трубы с теряемым наконечником или бетонной пробкой | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| 2 Набивные виброштампованные | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 3 Буровые, в том числе с уширением, бетонируемые: | ||||
| а) при отсутствии воды в скважине (сухим способом) и при использовании обсадных инвентарных труб, а также при выполнении их методом непрерывно перемещающегося шнека (НПШ) | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| б) под водой или под глинистым раствором | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
| в) жесткими бетонными смесями, укладываемыми с помощью глубинной вибрации (сухим способом) | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| 4 Бареты по 6.5 в | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| 5 Сваи-оболочки, погружаемые вибрированием с выемкой грунта | 1,0 | 0,9 | 0,7 | 0,6 |
| 6 Сваи-столбы | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| 7 Буроинъекционные, изготовляемые под защитой обсадных труб или бентонитового раствора с опрессовкой давлением 200-400 кПа (2-4 атм), а также при выполнении их с инъекцией бетонной смеси через колонну проходных полых шнеков | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| 8 Буроинъекционные сваи, устраиваемые с использованием разрядно-импульсной технологии (РИТ) по 6.5 е | 1,3 | 1,3 | 1,1 | 1,1 |
7.2.7 Расчетное сопротивление R, кПа, грунта под нижним концом сваи следует принимать:
а) для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем и песков в основании набивной и буровой свай с уширением и без уширения, сваи-оболочки, погружаемой с полным удалением грунтового ядра, - по формуле (7.12), а сваи-оболочки, погружаемой с сохранением грунтового ядра из указанных грунтов на высоту 0,5 м, - по формуле (7.13):
R = 0,75α4(α1γ'1d + α2α3γ1h); (7.12)
R = α4(α1γ'1d + α2α3γ1h), (7.13)
где α1, α2, α3, α4 - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 7.7 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта основания, принимаемого с введением понижающего коэффициента, равного 0,9;
γ'1 - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3, в основании сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);
γ1 - осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, кН/м3, расположенных выше нижнего конца сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);
d - диаметр, м, набивной и буровой свай, диаметр уширения (для сваи с уширением), сваи-оболочки или диаметр скважины для сваи-столба, омоноличенного в грунте цементно-песчаньм раствором;
h - глубина заложения, м, нижнего конца сваи или ее уширения, отсчитываемая от природного рельефа или уровня планировки (при планировке срезкой), для опор мостов - от дна водоема после его общего размыва при расчетном паводке;
б) для глинистых грунтов в основании - по таблице 7.8.
Примечания
1 Указания 7.2.7 относятся к случаям, когда обеспечивается заглубление свай в грунт, принятый за основание их нижних концов, не менее чем на диаметр сваи (или уширения для сваи с уширением), но не менее чем на 2 м.
2 Значения R, рассчитанные по формулам (7.12) и (7.13), не следует принимать выше значений, приведенных в таблице 7.2 для забивных свай той же длины и в тех же грунтовых условиях.
Таблица 7.7
| Коэффициенты | Расчетные значения угла внутреннего трения грунта φ, град. | ||||||||
| α1 | 9,5 | 12,6 | 17,3 | 24,4 | 34,6 | 48,6 | 71,3 | 108,0 | 163,0 |
| α2 | 18,6 | 24,8 | 32,8 | 45,5 | 64,0 | 87,6 | 127,0 | 185,0 | 260,0 |
| α3 при h/d, равном: | |||||||||
| 4,0 | 0,78 | 0,79 | 0,80 | 0,82 | 0,84 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,87 |
| 5,0 | 0,75 | 0,76 | 0,77 | 0,79 | 0,81 | 0,82 | 0,83 | 0,84 | 0,85 |
| 7,5 | 0,68 | 0,70 | 0,71 | 0,74 | 0,76 | 0,78 | 0,80 | 0,82 | 0,84 |
| 10,0 | 0,62 | 0,65 | 0,67 | 0,70 | 0,73 | 0,75 | 0,77 | 0,79 | 0,81 |
| 12,5 | 0,58 | 0,61 | 0,63 | 0,67 | 0,70 | 0,73 | 0,75 | 0,78 | 0,80 |
| 15,0 | 0.55 | 0,58 | 0,61 | 0,65 | 0,68 | 0,71 | 0,73 | 0,76 | 0,79 |
| 17,5 | 0,51 | 0,55 | 0,58 | 0,62 | 0,66 | 0,69 | 0,72 | 0,75 | 0,78 |
| 20,0 | 0,49 | 0,53 | 0,57 | 0,61 | 0,65 | 0,68 | 0,72 | 0,75 | 0,78 |
| 22,5 | 0,46 | 0,51 | 0,55 | 0,60 | 0,64 | 0,67 | 0,71 | 0,74 | 0,77 |
| 25,0 и более | 0,44 | 0,49 | 0,54 | 0,59 | 0,63 | 0,67 | 0,70 | 0,74 | 0,77 |
| α4 при d, равном, м: | |||||||||
| 0,8 и менее | 0,34 | 0,31 | 0,29 | 0,27 | 0,26 | 0,25 | 0,24 | 0,23 | 0,22 |
| 4,0 | 0,25 | 0,24 | 0,23 | 0,22 | 0,21 | 0,20 | 0,19 | 0,18 | 0,17 |
| Примечания 1 Расчетные значения угла внутреннего трения φ следует принимать φ = φ1 2 Для промежуточных значений φ1, h/d и d значения коэффициентов α1, α2, α3, α4 определяют интерполяцией. |
Таблица 7.8
| Глубина заложения нижнего конца сваи h, м | Расчетное сопротивление R, кПа, под нижним концом набивных и буровых свай и свай-оболочек, погружаемых с выемкой грунта и заполняемых бетоном, при глинистых грунтах, за исключением просадочных, с показателем текучести IL, равным | ||||||
| 0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | |
| - | - | ||||||
| ≥ 40 | - | - | |||||
| Примечания 1. В таблице 7.8 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 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. 2. Для промежуточных глубин погружения свай и промежуточных значений показателя текучести IL глинистых грунтов значения R в таблице определяют интерполяцией. 3. При расчетах показатель текучести грунтов следует принимать применительно к прогнозируемому их состоянию в период эксплуатации проектируемых зданий и сооружений |
7.2.8 Расчетное сопротивление R, кПа, грунта под нижним концом сваи-оболочки, погружаемой с частичной выемкой грунта, но с сохранением грунтового ядра высотой не менее трех диаметров оболочки на последнем этапе ее погружения (при условии, что грунтовое ядро образовано из грунта, имеющего те же характеристики, что и грунт под нижним концом сваи-оболочки), следует принимать по таблице 7.2 с коэффициентом условий работы грунта, учитывающим способ погружения свай-оболочек в соответствии с позицией 4 таблицы 7.4, при этом расчетное сопротивление в указанном случае относится к площади поперечного сечения сваи-оболочки нетто.
7.2.9 Несущую способность Fdu, кН, набивной и буровой свай и сваи-оболочки, работающих на выдергивающие нагрузки, следует определять по формуле
Fdu = γcuΣγcffihi (7.14)
где γc - то же, что и в формуле (7.10);
и, γcf, fi, hi - то же, что и в формуле (7.11).
Винтовые сваи
7.2.10 Несущую способность Fd, кН, винтовой сваи диаметром лопасти d ≤ 1,2 м и длиной l ≤ 10 м, работающей на сжимающую или выдергивающую нагрузку, следует определять по формуле (7.15), а при диаметре лопасти d > 1,2 м и длине сваи l > 10 - только по данным испытаний винтовой сваи статической нагрузкой:
Fd = γc[Fd0 + Fdf], (7.15)
где γc - коэффициент условий работы сваи, зависящий от вида нагрузки, действующей на сваю, и грунтовых условий и определяемый по таблице 7.9;
Fd0 - несущая способность лопасти, кН;
Fdf - несущая способность ствола, кН.
Несущая способность лопасти винтовой сваи определяется по формуле
Fd0 = (α1с1 + α2γ1h1) А, (7.16)
где α1, α2 - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 7.10 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φ1 (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d)
с1 - расчетное значение удельного сцепления грунта в рабочей зоне, кПа;
γ1 - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше лопасти сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
h1 - глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа, а при планировке территории срезкой - от уровня планировки, м;
А - проекция площади лопасти, м2, считая по наружному диаметру, при работе винтовой сваи на сжимающую нагрузку, и проекция рабочей площади лопасти, т.е. за вычетом площади сечения ствола, при работе винтовой сваи на выдергивающую нагрузку.
Несущая способность ствола винтовой сваи определяется по формуле
Fdf = ufi(h - d), (7.17)
где и - периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
fi - расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола винтовой сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3 (осредненное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи);
h - длина ствола сваи, погруженной в грунт, м;
d - диаметр лопасти сваи, м.
(Опечатка. Июнь 2011 г.)
Примечания
1 При определении несущей способности винтовых свай при действии вдавливающих нагрузок характеристики грунтов в таблице 7.10 относятся к грунтам, залегающим под лопастью, а при работе на выдергивающие нагрузки - над лопастью сваи.
2 Глубина заложения лопасти от уровня планировки должна быть не менее 5d при глинистых грунтах и не менее 6d - при песках (где d - диаметр лопасти).
Таблица 7.9
| Грунт | Коэффициент условий работы винтовых свай γс при нагрузках | ||
| сжимающих | выдергивающих | знакопеременных | |
| 1 Глины и суглинки: | |||
| а) твердые, полутвердые и тугопластичные | 0,8 | 0,7 | 0,7 |
| б) мягкопластичные | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| в) текучепластичные | 0,7 | 0,6 | 0,4 |
| 2 Пески и супеси: | |||
| а) пески маловлажные и супеси твердые | 0,8 | 0,7 | 0,5 |
| б) пески влажные и супеси пластичные | 0,7 | 0,6 | 0,4 |
| в) пески водонасыщенные и супеси текучие | 0,6 | 0,5 | 0,3 |
Таблица 7.10
| Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φ1 град. | Коэффициенты | Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φ1 град. | Коэффициенты | ||
| α1 | α2 | α1 | α2 | ||
| 7,8 | 2,8 | 18,0 | 9,2 | ||
| 8,4 | 3,3 | 23,1 | 12,3 | ||
| 9,4 | 3,8 | 29,5 | 16,5 | ||
| 10,1 | 4,5 | 38,0 | 22,5 | ||
| 12,1 | 5,5 | 48,4 | 31,0 | ||
| 15,0 | 7,0 | 64,9 | 44,4 |
Учет отрицательного (негативного) трения грунта на боковой поверхности свай
7.2.11 Основание, в котором расположены сваи, может испытывать деформации из-за консолидации, набухания, пригрузки смежных областей и т.д. Отрицательное (негативное) трение, возникающее на боковой поверхности свай при осадке околосвайного грунта и направленное вертикально вниз, следует учитывать в случаях:
планировки территории подсыпкой толщиной более 1,0 м;
загрузки пола складов полезной нагрузкой более 20 кН/м2;
загрузки пола около фундаментов полезной нагрузкой от оборудования более 100 кН/м2;
увеличения эффективных напряжений в грунте за счет снятия взвешивающего действия воды при понижении уровня подземных вод;
незавершенной консолидации грунтов современных и техногенных отложений;
уплотнения несвязных грунтов при динамических воздействиях;
просадки грунтов при замачивании;
при строительстве нового здания вблизи существующих.
Примечание - Учет отрицательных сил трения, возникающих в просадочных грунтах, следует производить в соответствии с требованиями раздела 9.
7.2.12 Отрицательное трение учитывают до глубины, на которой значение осадки околосвайного грунта после возведения и загрузки свайного фундамента превышают половину предельного значения осадки фундамента Расчетные сопротивления грунта fi принимают по таблице 7.3 со знаком «минус», а для торфа, ила, сапропеля - минус 5 кПа.
Если в пределах длины погруженной части сваи залегают напластования торфа толщиной более 30 см и возможна планировка территории подсыпкой или иная ее загрузка, эквивалентная подсыпке, то расчетное сопротивление грунта fi расположенного выше подошвы наинизшего (в пределах длины погруженной части сваи) слоя торфа, следует принимать:
а) при подсыпках высотой менее 2 м для грунтовой подсыпки и слоев торфа - равным нулю, для минеральных ненасыпных грунтов природного сложения - положительным значениям по таблице 7.3;
б) при подсыпках высотой от 2 до 5 м для грунтов, включая подсыпку, равным 0,4 значений, указанных в таблице 7.3, но со знаком «минус», а для торфа - минус 5 кПа (отрицательные силы трения);
в) при подсыпках высотой более 5 м для грунтов, включая подсыпку, равным значениям, указанным в таблице 7.3, но со знаком «минус», а для торфа - минус 5 кПа.
В пределах нижней части свай, где осадка околосвайного грунта после возведения и загрузки свайного фундамента менее половины предельного значения осадки свайного фундамента, расчетные сопротивления грунта fi следует принимать положительными по таблице 7.3, а для торфа, ила, сапропеля - равными 5 кПа.
7.2.13 В случае когда консолидация грунта от подсыпки или пригрузки территории к моменту начала возведения надземной части зданий или сооружений (включая свайный ростверк) завершилась или возможное значение осадки грунта, окружающего сваи, после указанного момента в результате остаточной консолидации не будет превышать половины предельного значения осадки для проектируемого здания или сооружения, сопротивление грунта на боковой поверхности сваи допускается принимать положительным вне зависимости от наличия или отсутствия прослоек торфа. Для прослоек торфа значение fi следует принимать равным 5 кПа.
Если известны значения коэффициентов консолидации и модуля деформации торфов, залегающих в пределах длины погруженной части сваи, и возможно определение значения осадки основания от воздействия пригрузки территории для каждого слоя грунта, то при определении несущей способности сваи допускается учитывать силы сопротивления грунта с отрицательным знаком (отрицательные силы трения) не от уровня подошвы нижнего слоя торфа, а начиная от верхнего уровня слоя грунта, значение дополнительной осадки которого от пригрузки территории (определенной начиная с момента передачи на сваю расчетной нагрузки) составляет половину предельного значения осадки для проектируемого здания или сооружения.