17Особенности работы одиночной сваи и группы свай, объединенных низким ростверком.

Для висячих свай, или свай – трения (см. схему) усилия грунту основания передаются через боковую поверхность и нижний конец. Под нижним концом сваи эпюра вертикальных давлений по горизонтальной проекции будет иметь конусообразное очертание, которое можно аппроксимировать треугольником с максимальной ординатой σ₁. Под действие в основном данного давления и будет развиваться деформация осадки сваи.

Схема развития напряжений под остриём висячей сваи.

Если рассматривать свайный куст из висячих свай, то эпюры вертикальных давлений под нижним концом каждой из свай (при расстоянии между сваями – с) будут накладываться друг на друга. В результате максимальное давление под нижним концом данной группы свай может превысить величину давления от одной сваи σ₂>σ₁, возрастёт и площадь передачи давления на основание. В этом случае осадка свайного куста при равных нагрузках на сваю будет больше, чем осадка одиночной сваи. Данное положение справедливо в том случае, если c<3d. Происходит эффект взаимного влияния свай друг на друга.

П ри расстоянии между свай с > 3d – это влияние уже практически незначительно. Схема эффекта взаимного влияния свай друг на друга, с увеличением давления под остриём свай в кусте.

При расположении свай между осями от 3d до 6d грунт между сваями будет находиться в уплотненном состоянии и включается в работу совместно со сваями. (Увеличение несущей способности).

С хема расположения свай между осями от 3d до 6d, грунт между сваями будет находиться в уплотненном состоянии.

Такое расположение свай создаёт практически равномерное давление под их нижним концом и способствует увеличению несущей способности. Однако на практике, в целях сокращения объёмов работ по ростверку, стремятся расположить сваи на минимальном расстоянии, т.е. выбирают с=3d, что рассматривается как оптимальная величина.

Схема оптимального расположения свай с практически равномерным давлением под их нижним концом.

Следует подчеркнуть, что такой свайный куст будет получать осадку большую по сравнению с одиночной сваей, при условии равных давлений под остриём.

18.Последовательность проектирования свайных фундаментов с низким ростверком при действии центральных, внецентренных и горизонтальных нагрузок.

1) Проектирование центрально нагруженных свайных фундаментов

При проектировании свайных фундаментов необходимо: выбрать глубину заложения подошвы ростверка, тип, вид и размеры (длину и поперечное сечение) свай; найти несущую способность сваи; определить необходимое число свай в фундаменте; разместить сваи в плане и сконструировать ростверк; произвести проверку нагрузки, приходящейся на каждую сваю; определить осадку свайного фундамента.

Глубину заложения подошвы ростверка выбирают, сообразуясь с особенностями сооружения (наличие подвальных этажей, приямков и т. п.), а при пучинистых грунтах — также с глубиной промерзания. Меньшая глубина заложения подошвы ростверка обычно обеспечивает более экономичное решение.

Тип и вид свай выбирают, исходя из характера напластования грунтов, в зависимости от оборудования и опыта устройства свайных фундаментов, имеющегося у строительной организации. Во многих случаях наиболее рационально устройство забивных свай. Однако при необходимости применения свай большой несущей способности целесообразнее набивные сваи с уширенным нижним концом. Размеры свай также выбирают с учетом характера напластования грунтов. Длина свай обусловливается расположением слоя относительно плотного грунта, на который можно передавать большую часть нагрузки. Под этим слоем не должно быть слабых грунтов, способных привести к неравномерным осадкам сооружения.

Число свай в фундаменте устанавливают исходя из допущения, что ростверк осуществляет равномерное распределение нагрузки на свайный куст или свайный ряд под стену. Расчет ведут по первой группе предельных состояний. Ориентировочное число свай в центрально нагруженном кусте определяют по формуле

(1)

где Yk — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2 при статических испытаниях свай, 1,25 — при статическом зондировании, испытании эталонной сваи и динамическом испытании с учетом упругих деформаций и 1,4 —при определении Fd расчетом или динамическим методом без учета упругих деформаций; No — расчетная нагрузка, действующая по обрезу фундамента; а —шаг свай; d — глубина заложения подошвы ростверка; уm-~ средний удельный вес материала ростверка, фундамента и грунта.

Как отмечалось ранее, минимальное расстояние а между осями цилиндрических и призматических свай принимают равным 3d (d размер поперечного сечения сваи). Расстояние от

края ростверка до оси крайнего ряда свай аk зависит от точности погружения свай в грунт или от способа их изготовления.