Особенности проектирования свайных фундаментов в набухающих грунтах

10.1 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).

10.2 При расчете несущей способности свай в набухающих грунтах значения расчетных сопротивлений набухающих грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности f_i сваи или сваи-оболочки рекомендуется принимать на основании результатов статических испытаний свай и свай-штампов в набухающих грунтах с их замачиванием на строительной площадке или прилегающих к ней территориях, имеющих аналогичные грунты. При отсутствии 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 таблицам 7.2, 7.3 и 7.8 с введением дополнительного коэффициента условий работы сваи в грунте g_с = 0,5, учитываемого независимо от других коэффициентов условий работы, приведенных в таблицах 7.4 и 7.6.

10.3 При расчете свайных фундаментов в набухающих грунтах по деформациям (подраздел 7.4) должен выполняться дополнительный расчет по определению подъема свай при набухании грунта в соответствии с требованиями 10.4-10.6.

10.4 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 = (h_sw - h'_sw,p)W + h'_sw,p - 0,0001w/uN, (10.1)

где h_sw - подъем поверхности набухающего грунта, м;

h'_sw,p - подъем слоя грунта в уровне заложения нижнего конца свай (в случае прорезки набухающей зоны грунта h'_sw,p = 0;

W, w - коэффициенты, определяемые по таблице 10.1, при этом W зависит от показателя a, 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;

и - периметр сваи, м;

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

Таблица 10.1

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

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 СП 22.13330.

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

(10.2)

где N - то же, что и в формуле (10.1);

F_sw - равнодействующая расчетных сил подъема, кН, действующих на боковой поверхности сваи, определяемая по результатам их полевых испытаний в набухающих грунтах или определяемая с использованием данных таблицы 7.3 с учетом коэффициента надежности по нагрузке для сил набухания грунта g_f = 1,2;

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

g₀, g_n, g_k - то же, что и в формуле (7.2).

10.6 Подъем свай диаметром более 1 м, не прорезающих набухающие слои грунта, должен определяться как для фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями СП 22.13330. При этом подъем сваи с уширением должен определяться при действии нагрузки F_u, равной

F_u = N + g_IIV_g - F_sw, (10.3)

где N, F_sw - то же, что и в формуле (10.2);

g_II - расчетное значение удельного веса грунта, кН/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).

10.7 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 условия (10.2).

При расположении свай в виде куста или свайного поля подъем свайных фундаментов следует рассчитывать с учетом взаимного влияния свай.