Примечание: Если найденная по условию (8.5) нижняя граница сжимаемой тол -

щи находится в слое грунта с модулем деформации Е_о < 5 мПа или такой слой залегает непосредственно ниже глубины Z = Н_с, нижняя граница сжимаемой толщи определяется исходя из условия:

σ_zp = 0,1×σ_zg (8.1.6)

д) определить осадку основания S по формуле:

S = β , см (8.1.7)

где β – безразмерный коэффициент, равный 0.8 ;

σ_zp,i – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i – ом слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней Z_{i –1} и нижней Z_i границах слоя по вертикали, прходящей через центр по-

дошвы фундамента (рисунок 8.1.1);

h_i и Е_оi – соответственно толщина и модуль деформации i –го слоя грунта;

n – число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Все вычисления удобно вести в табличной форме, как это показано ниже в таблице 8.1.2:

Таблица 8.1.2

ξ	Z = ξ×b/2 см	α	Еоi , кПа	σzp = α×Po кПа	σzp,i =(σzp,i-1 - σzp,i)/2 кПа	Si = β(σzp,i ·hi)/Eoi см
0	0	1.000	Ео1	σzp	σzp1	S1
0.4	Z1	α 1	Ео2	и т.д.	σzp2	S2
0.8	Z2	α 2	Ео3		σzp3	S3
1.2	Z3	α 3	Ео4		σzp4	S4
1.6	Z4	α 4	Ео5		и т.д.	и т.д.
и т.д.	и т.д.	и т.д.	и т.д.			Si

9. Проектирование свайных фундаментов

Под проектированием свайных фундаментов понимается разработка целого комплекса вопросов на основании исходных данных.

Выбор типа и конструкции свай и ростверков производится на основании данных инженерно-геологических изысканий, величины и характера действующих нагрузок.

Геометрические размеры сваи (длину и сечение) назначаются предварительно и могут изменяться в зависимости от результатов последующего расчета.

9.1. Фундаменты из призматических свай.

Призматические сваи рекомендуется применять в промышленном, гражданском и жилищном строительстве, когда до глубины 10÷15 м залегают слабые грунты: илистые, заторфованные, рыхлые песчаные, глинистые в текучем состоянии и пр.

Призматические сваи различаются по размерам поперечного сечения, длине и способу армирования. Выбор длины свай производится в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения подошвы ростверка с учетом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов. Нижний конец свай должен быть заглублён в малосжимаемые грунты, прорезая более слабые напластования грунтов (рисунок 9.1.1).

Длина свай, согласно рисунку, будет равна:

, м (9.1.1)

где а– длина верхнего конца сваи расположенного выше дна котлована и

принимаемого равным 0.05-0,4 м, в зависимости от способа заделки сваи в ростверк.

- сумма слоев, прорезаемых сваей.

Р исунок 9.1.1 Схема к выбору длины сваи.

Примечание: Заглубление свай в несущий слой грунта должно быть не менее: в крупнообломочные, гравелистые, крупные, средней крупности песчаные грунты, в глинистые грунты с показателем текучести I_L 0.1 не менее, чем на 0.5 м, в прочие нескальные грунты – 0.1 м.

Глубина заложения подошвы свайного ростверка должна назначаться в зависимости от климатических условий, конструктивных решений подземной части здания или сооружения (наличия подвала, технического подполья и пр.) и проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой), а также высоты ростверка, определяемой расчетом.

В таблице 9.1.1 дана номенклатура сплошных железобетонных свай.

Таблица 9.1.1 (1)* Сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой.

Эскиз сваи	Марка сваи	L мм	l мм	d мм	Объем бетона м3 (справ)	Масса сваи т (справ)	Расход ста- ли на одну сваю, кг
	С3-20 С3.5-20 С4-20 С4.5-20 С5-20 С5.5-20 С6-20	3000 3500 4000 4500 5000 5050 6000	150	200	0,13 0,15 0,17 0,19 0,21 0,23 0,25	0,33 0,38 0,43 0,48 0,53 0,58 0,63	12,6 14,1 15,6 17,0 18,5 19,9 21,4
	С4.5-25 С5-25 С5.5-25 С6-25	4500 5000 5500 6000	250	250	0,29 0,32 0,35 0,38	0,73 0,80 0,88 0,95	18,4 20,0 21,6 23,1
	С3-30 С3.5-30 С4-30 С4.5-30 С5-30 С5.5-30 С6-30	3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000	250	300	0,28 0,33 0,37 0,42 0,46 0,51 0,55	0,70 0,83 0,93 1,05 1,15 1,28 1,38	15,2 16,9 18,5 20,1 21,8 23,4 25,0
	С7-30 С8-30 С9-30 С10-30 С11-30 С12-30	7000 8000 9000 10000 11000 12000	250	300	0,64 0,73 0,82 0,91 1,00 1,09	1,60 1,83 2,05 2,28 2,50 2,73	36,7 41,1 45,5 50,5 69,3 74,9
	С8-30 С9-30 С10-30 С11-30 С12-30 С13-30 С14-30 С15-30 С16-30	8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000	300	350	1,00 1,12 1,24 1,37 1,49 1,61 1,73 1,86 1,98	2,50 2,80 3,10 3,43 3,73 4,03 4,33 4,65 4,95	44,4 48,9 54,5 73,5 79,2 105,6 112,9 146,0 185,4
	С13-40 С14-40 С15-40 С16-40	13000 14000 15000 16000	350	400	2,10 2,26 2,42 2,58	5,25 5,65 6,05 6,45	111,3 143,0 152,1 193,3

Расчет свайных фундаментов и их оснований производится по предельным состояниям двух групп:

а) по первой группе – по прочности свай и по несущей способности грунта основания по формуле:

N_пр F_d / γ_g =Р (9.1.2)

где N_пр – расчетная нагрузка, передаваемая на сваи (фактическое предельное

усилие);

F_d – несущая способность сваи по прочности грунта основания, кН;

γ_g – коэффициент надежности, зависящий от способа определения несущей способности сваи, принимаемый равным 1.4 – для расчетного метода;

P – расчетная нагрузка кН , допускаемая на сваю по несущей способности.

б) по второй группе – по осадкам свайных фундаментов от вертикальных нагрузок.

Свайные фундаменты в целом и сваи, рассчитываемые по предельным состояниям второй группы (по деформациям), должны удовлетворять условию:

S S_u (9.1.3)

где S – расчетная величина деформации (осадки) сваи и свайного фундамен-

та в целом, определяемая расчетом;

S_u – предельно допускаемая величина деформации (осадки) свайного

фундамента, устанавливаемая в задании на проектирование или по

нормам проектирования [2, приложение 4].