Вопрос 5

Висячие сваи. Расчет несущей способности вертикально нагру­женных висячих свай производится, как правило, только по прочно­сти грунта, так как по прочности материала сваи она всегда заведо­мо выше.

Сопротивление висячей сваи по грунту принято определять либо расчетом по таблицам СНиП 2.02.03 — 85 «Свайные фундаменты», либо по результатам полевых исследований.

Расчет по таблицам СНиПа, широко применяемый в практике проектирования и известный под названием «практического мето­да», позволяет определять несущую способность сваи по данным геологических изысканий. К полевым исследованиям относятся ис­пытания свай динамическими и статическими нагрузками, а также испытания грунтов статическим зондированием и эталонной сваей.

Практический метод. Сжимающие нагрузки. Практичес­кий метод определения несущей способности висячей сваи базирует­ся на обобщении результатов испытаний большого числа обычных и специальных свай вертикальной статической нагрузкой, проведен­ных в различных грунтовых условиях с целью установления пре­дельных значений сил трения, возникающих между сваей и окружа­ющим грунтом, и предельного сопротивления грунта под ее кон­цом. В результате составлены таблицы расчетных сопротивлений грунтов, которые позволяют определить сопротивление боковой поверхности и нижнего конца сваи и, просуммировав полученные значения по формуле (5), найти ее несущую способность F_d (кН):

(5)

где γ_с — коэффициент условий работы сваи в грунте;

γ_сR, γ_сf - ко­эффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта;

R — расчетное сопротивление под нижним концом сваи, кПа;

А — площадь поперечного сечения сваи, м2;

u — периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i — расчетное со­противление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа;

h_i —толщина i-го слоя грун­та, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м (рис. 11.11).

В формуле (5) первое слагаемое представляет сопротивление нижнего конца сваи, второе — сопротивление боковой поверхности.

Вопрос 6

Расчет и проектирование свайных фундаментов

Основные положения расчета. Расчет свайных фундаментов и их оснований производят по двум группам предельных состояний:

по первой группе — по несущей способности грунта основания свай; по устойчивости грунтового массива со свайным фундамен­том; по прочности материала свай и ростверков;

по второй группе — по осадкам свайных фундаментов от вер­тикальных нагрузок; по перемещениям свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов; по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.

Расчет по несущей способности грунтов основания заключается в выполнении условия

(11.13)

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

F_d — несу­щая способность сваи, определяемая любым из методов, изложен­ных в § 11.3;

γ_k — коэффициент надежности, принимаемый в зависимости от того каким методом была определена несущая способность сваи

Проверку устойчивости свайного фундамента совместно с грун­товым массивом производят только в случае передачи на свайные фундаменты больших горизонтальных нагрузок.

Расчет свайных фундаментов по предельному состоянию второй группы (по деформациям) при действии вертикальных нагрузок производят исходя из условия

(11.14)

где s — деформация свайного фундамента (осадка и относительная разность осадок), определяемая расчетом;

s_u — предельно допусти­мое значение деформации свайного фундамента, устанавливаемое заданием на проектирование или определяемое по СНиП 2.02.01 — 83.

Расчет свай и ростверков по прочности материала производится в зависимости от применяемых материалов по соответствующим СНиПам и инструкциям.