24 Вопрос. Метод определения несущей способности висячих свай при действии вертикальной сжимающей нагрузки. Расчетные методы: теоретические решения, практический метод (По таблицам сНиП)

Для висячих свай несущая способность по грунту основания, может быть определена различными методами.

В общем виде несущая способность сваи по грунту основания и расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, может быть определены из следующих выражений:

,

где N₀, N_б – сопротивление сваи, соответственно под острием и по боковой поверхности. Р – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, по рекомендациям нормативных документов, может быть определена по следующей формуле:

,

где R – расчетное сопротивление грунта сваи под острием (выбирается из таблиц учебников, СНиПа); u – периметр сваи; f_i – расчетное удельное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи (выбирается из таблиц учебников, СНиПа); l_i - мощность i слоя грунта, на котором действует f_i.

Для наглядного представления использования выше названных параметров, представлена схема сваи, пересекающая своей боковой поверхностью четыре различных слоя грунта с различными характеристиками (см. схему).

Схема работы висячей сваи (сваи трения) в грунте основания.

В случае, если свая пересекает однородный грунт, или отдельные слои грунта имеют толщину более 2 м, то основание также разбивается по глубине на отдельные слои l_i ≤ 2 м, т.к. f_i – меняется с глубиной.

Несущая способность сваи, полученная расчётом, часто оказывается ниже фактической, найденной по испытаниям. Данное обстоятельство объясняется тем, что в расчетах используются осредненные табличные значения величин f_i, являющзиеся приближёнными.

Для определения истинной (фактической) несущей способности сваи рекомендуется проводить испытания свай непосредственно на площадке строительства. Обычно под пятном строительства здания (сооружения) перед производством работ проводятся испытания нескольких свай.

Практический метод (по таблицам СНиП). Широко применяется в

практике проектирования, позволяет определить несущую способность сваи

по данным геологических изысканий. Метод 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, и129

Рис.11.11. Расчетная схема к определению несущей способности сваи практическим методом

предельного сопротивления грунта под ее концом.

В результате составлены таблицы расчетных сопротивлений грунтов,

которые позволяют определить сопротивление боковой поверхности и

нижнего конца сваи и, просуммировать полученные значения по формуле:

Fd = ()

Найти ее НС Fd (kH)

R и fi - затабулированы

R→Zo – расстояние от поверхности до низа сваи; крупность песчаного

грунта или IL глинистого грунта.

fi→Zi – расстояние от поверхности до середины рассматриваемого слоя,

крупности песчаного грунта или IL глинистого грунта.

Особое внимание в этом методе расчета необходимо уделять

правильности оценки физико-механических свойств грунта, особенно

показателю текучести IL глинистых, который оказывает значительное

влияние на результат расчета.

Этот метод, как правило, дает заниженное значение НС сваи.

При расчете сваи на выдергивающую нагрузку (например – анкерных свай)

ее НС Fdu будет определяться только сопротивлением трению по боковой

поверхности и рассчитывается по формуле:

Здесь – коэффициент условий работы меньше чем при вдавливающей

нагрузке =0,6 для свай l<4 м, Jc=0,8, l<=4 м. 130

Остальное – то же, что и в формуле на вдавливающую нагрузку.