4. Определение несущей способности и требуемого количества свай

4.1. Определение несущей способности одиночной висячей сваи

В качестве свай для КСП фундаментов часто используются призматические забивные сваи квадратного сечения. Однако в практике нашли применение также и буронабивные сваи диаметром 0,8-1,2 м.

Длину свай следует принимать от 0,5В до В (В – ширина ростверка), расстояние между осями свай – и более.

Определение несущей способности одиночной висячей сваи производится в следующей последовательности.

Для выбранного типа и размера сваи по формуле (7.8) СП 50-102-2003 определяем расчетную несущую способность одиночной висячей сваи

(1)

где _с – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным γ_c=1,0;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблицам 7.1 и 7.7 СП 50-102-2003 (табл.1.1 и 1.2 Прил.1), в случае опирания буронабивных свай на песчаные грунты определяется по формуле

R = 0,75 ₄ (₁ _I d + ₂ ₃ _I h), (2)

где ₁, ₂ ₃, ₄ – безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 1.6 Прил.1;

_I – расчетное значение удельного веса грунта в основании сваи, кН/м³;

_I – осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, расположенных выше нижнего конца сваи, кН/м³;

d – диаметр сваи, м;

h – глубина заложения нижнего конца сваи, отсчитываемая от природного рельефа или уровня планировки, м;

А – площадь опирания сваи на грунт, кПа;

u – наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

f_i – расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице 7.2 СП 50-102-2003 (табл.1.3 Прил.1), кПа;

h_i – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м (при мощности слоя h_i > 2м рассматриваемую толщу следует разбивать на слои толщиной не более 2м);

_cR _сf – коэффициенты условий работы грунта, соответственно, под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по таблицам 7.3, 7.5 СП 50-102-2003 (табл.1.4 и 1.5 Прил.1).

При использовании буронабивных свай коэффициент условий работы грунта под нижним концом _cR = 1 во всех случаях, за исключением свай с камуфлетными уширениями и буроинъекционных свай РИТ, для которых этот коэффициент следует принимать равным 1,3, а также свай с уширением, бетонируемым подводным способом, для которых _cR = 0,9.

Расчетная нагрузка N_D, допускаемая на сваю, определяется по формуле

(3)

где γ_k– коэффициент надежности, принимаемый равным γ_k = 1,4.

Рис. 1. К расчету несущей способности

одиночной висячей сваи.

4.2. Определение требуемого количества и шага свай

Требуемое количество свай в фундаменте определяем исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на сваи, расположенные под зданием. При расчете нагрузку N₁ возможно снизить на 15%, исходя из предположения, что часть нагрузки воспримет на себя ростверк.

. (4)

Определяем шаг свай по выражению

. (5)

Шаг свай для комбинированных свайно-плитных фундаментов рекомендуется принимать . При расстановке свай предполагается уточнение размеров плиты ростверка, необходимых для размещения требуемого количества свай. Кроме того, количество свай может быть изменено после расчета осадок КСП фундамента (см. раздел 5.2).