где Fui и Fu – соответственно частные и среднее значения несущей способности сваи по результатам зондирования; ns – число точек зондирования.

По 9-ти точкам зондирования получено: vs = 0,211, γgs = 1,211 и Fd = (480 + 440 + 360)/3 1,211 = 352 кН > 333 кН. Несущая способ-

ность свай N = Fd/γk = 352/1,2 = 293 кН.

При расчёте по 6-ти точкам зондирования (при Fui > 300 кН) по-

лучено: vs = 0,135, γgs = 1,135 и Fd = (480 + 440 + 360)/3 1,135 = 376 кН.

Несущая способность свай N = Fd/γk = 376/1,2 = 313 кН.

приняли решение об исследовании совместнойИработы ленточного ростверка со сваями. Для оценки степени включения ленточного ро-

19.3. Решение задачи

стверка в работу свайного фундаментаАДвоспользовались методикой расчёта осадки комбинированныхб свайно-плитных фундаментов (КСП), частично изложенной в разделе 7.4 СП 50.102.2003.

Для уточнения несущей способности свайных фундаментов

Метод расчёта основан на совместном рассмотрении жёсткости (нагрузка, делённая на осадку) свай и жёсткости ростверка. Учёт совместной работы всех элементов фундамента заключается в опреде-

где ηw – коэффициент эффективности работы свай, учитывающий увеличение осадки (снижение жёсткости) групп свай в результате их

взаимодействия в свайном фундаменте (ηw = Rs-1, где Rs – коэффициент увеличения осадки, принимаемый по табл. 7.19 СП); K1 – жёсткость одиночной сваи, определяемая в соответствии с формулой

K1 = EsLd/Is, (19.5)

где EsL – модуль деформации грунта на уровне подошвы сваи; d – диаметр (сторона квадратного сечения) сваи, м; Is – коэффициент

104

влияния, определяемый по табл. 7.18 СП, зависящий от отношения

длины сваи l к диаметру и коэффициента жёсткости сваи λ = Ep/EsL, где Ep – модуль деформации материала сваи.

Коэффициент эффективности работы свай с высокой степенью

точности может быть принят равным ηw = 1,1/1,3 n1/2 при значениях n до 100 и расстоянии между сваями c = 3d.

Жёсткость ростверка определяется по обычной формуле теории упругости:

где Es – модуль деформации грунта под ростверком; А – площадь ро-

стверка; ν – коэффициент Пуассона материала ростверка; m0 – таб-

ределения модуля деформац следует руководствоваться тем, что модуль деформац грунта у свай всегда в несколько раз выше, чем у грунта в природномСсостоян (в 2 – 8 раз). Согласно п. 7.4.6 СП при расчёте забивных свай в глинистых грунтах EsL = 10q, где q – сопротивление зонда (см. табл. 19.1). Московскими нормами МГСН 2.07-97 рекомендуется принимать EsL = 12q.

Для проверки расчётного метода и экспериментальной оценки степени включения ростверка в работу свайного фундамента было принято решение о выполнении в западном блоке статических испытаний фрагментов из двух свай, объединённых железобетонным ростверком. Испытание двух фрагментов необходимо для обоснования практического использования опытных данных при строительстве западного блока. При испытании фрагментов рекомендовано руководствоваться правилами испытания одиночных свай с учётом увеличения осадки группы свай.

Расчётом определили ожидаемую несущую способность Ni опытных фрагментов и долю нагрузки, воспринимаемую ростверком.

105

В расчётах учитывали свойства грунтов по результатам статического зондирования в точке, ближайшей к фрагментам i = 1, 2: EsL1 = 27,6

МПа; EsL2 = 20,4 МПа; Fu1 = 398 кН и Fu2 = 278 кН. Также получено и принято: l/d = 8/0,3 = 26,7; ν = 0,2; Es = 18 МПа; Ep = 20500 МПа.

Таблица 19.3

Результаты расчёта

Первый фрагмент из пары свай, объединённых ростверком, уложенным в соответствии с проектом на неуплотнённый грунт, вы-

держал более 960 кН (испытания не доведены до предельной осадки 30 мм по техническим причинамА) при условной стабилизации осадки, соответствующей скорости перемещения не более 0,1 мм за два часа наблюдений. При расчётнойбосадке 30 мм, принимаемой как для отдельных свай, первый фрагмент выдержал 950 кН, второй фрагмент – 903 кН. Несущая спосоиность фрагмента больше несущей способно-

сти двух свай в 903/2 333 = 1,25 раза. В связи с увеличенной осадкой групп свай поСсравнен ю с осадкой отдельной сваи несущую способность второго фрагмента следует принимать при расчётной осадке

20/ηw = 33 мм. Такой осадке соответствует несущая способность второго фрагмента 930 кН.

С учётом коэффициента надёжности 1,2 минимальную несущую способность фрагмента из двух 8-м свай с ростверком минимальных

размеров 0,4×1,8 м следует принять равной 930/1,2 = 775 кН. Это означает, что пара свай согласно испытанию отдельной сваи в непосредственной близости от второго фрагмента воспринимает расчёт-

ную нагрузку 278 2 = 556 кН, а остальные 219 кН, или 28 % приходится на долю ростверка. Таким образом, испытания статической нагрузкой отдельных свай и фрагментов свайного фундамента с достаточной надёжностью подтвердили результаты расчёта (табл. 19.4).

106

фундамента, опирающегося на грунт ростверка. Эффективность использования ленточныхСростверков в свайных фундаментах зависит от многих факторов, которые требуют тщательного анализа и экспе- риментально-теоретического обоснования. Для оценки зависимости степени включения ростверка от соотношения деформационных свойств грунта под сваями и ростверком необходимо более точное определение этих свойств в процессе изысканий.

Контрольные вопросы

1.Элементы конструктивной системы свайного фундамента.

2.Особенности расчетной модели свайного фундамента.

3.Механизм взаимодействия элементов свайного фундамента.

4.Надежность конструктивной системы свайного фундамента.

5.Эффективность конструкции свайного фундамента.

107