Несущую способность горизонтально нагруженного куста свай

по нормативным документам допускается определять как сумму сопротивлений одиночных свай. При этом допущении не учитывается снижение сопротивления сваи куста по сравнению с одиночной за счет совместной работы свай в фундаменте (см. «кустовой эффект» § 11.2). Точность решения может быть повышена при введении в расчет коэффициента взаимовлияния свай К_bb<1- Значения этого коэффициента либо принимаются по таблицам, составленным В. Б. Шахиревым, либо определяются по эмпирической формуле, полученной на основании обработки большого числа опытов В. В. Знаменским и А. В. Конновым.

11.5. Расчет и проектирование свайных фундаментов

Основные положения расчета. Расчет свайных фундаментов и их оснований производят по двум группам предельных состояний:

по первой группе — по несущей способности грунта основания свай; по устойчивости грунтового массива со свайным фундаментом; по прочности материала свай и ростверков;

по второй группе — по осадкам свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; по перемещениям свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов; по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.

Расчет по несущей способности грунтов основания заключается в выполнении условия

NF_d/_k (11.13)

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН; F_d — несущая способность сваи, определяемая любым из методов, изложенных в § 11.3; _k — коэффициент надежности, принимаемый равным:

1,2 — если несущая способность сваи определена по результатам ее испытания статической нагрузкой; 1,25 — по результатам динамических испытаний, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам статического зондирования грунта или его испытания эталонной сваей или сваей-зондом; 1,4 — по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта, или расчетом практическим методом.

Проверку устойчивости свайного фундамента совместно с грунтовым массивом производят только в случае передачи на свайные фундаменты больших горизонтальных нагрузок, а также если фундамент расположен на косогоре или его основание имеет откосный профиль. Проверку производят по расчетной схеме сдвига грунта по круглоцилиндрической поверхности скольжения (см. § 6.3, 6.4).

Расчет свайных фундаментов по предельному состоянию второй группы (по деформациям) при действии вертикальных нагрузок производят исходя из условия

NS_U (11.14)

где S — деформация свайного фундамента (осадка и относительная разность осадок), определяемая расчетом; S_U — предельно допустимое значение деформации свайного фундамента, устанавливаемое заданием на проектирование или определяемое по СНиП 2.02.01 — 83 (см. табл. 9.2).

Фундаменты из свай, работающих как сваи-стойки, рассчитывать по деформациям от вертикальных нагрузок не требуется.

Расчет по перемещениям свайных фундаментов от действия горизонтальных нагрузок и моментов заключается в выполнении условий

u_Pu_u; y_P£y_U

где u_р и y_P — расчетные значения соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад (рис. 11.15); u_U и y_U — их предельные значения, устанавливаемые в задании на проектирование.

Расчет свай и ростверков по прочности материала производится в зависимости от применяемых материалов по соответствующим СНиПам и инструкциям.

Выбор конструкции свайного фундамента. Выбор конструкции свайного фундамента (вид свай, тип свайного фундамента и ростверка) производится исходя из конкретных условий строительной площадки, характеризуемых материалами инженерных изысканий, конструктивными и технологическими особенностями проектируемых зданий и сооружений, расчетных нагрузок, действующих на фундамент, а также на основе результатов сравнения возможных вариантов проектных решений.

Тип и вид свай выбираются в зависимости от инженерно-геологических условий строительной площадки и имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов.

Длина свай выбирается в зависимости от грунтовых условий строительной площадки и уровня расположения подошвы ростверка. Нижние концы свай, как правило, заглубляют в плотные грунты с высокими расчетными характеристиками, прорезая напластования слабых грунтов. Заглубление забивных свай в грунт, принятый за основание под их нижние концы, должно быть не менее 1 м. Исключение составляют твердые глинистые грунты, гравелистые, крупные и средней крупности пески, в которых допускается иметь заглубление 0,5 м.

Тип свайного ростверка выбирается в зависимости от назначения и конструкции сооружения. Чаще устраиваются фундаменты с низким ростверком, высокие ростверки применяют в основном в опорах мостов и в портовых гидротехнических сооружениях (набережные, пирсы и т. д.).

Глубину заложения подошвы низкого ростверка назначают в за-

висимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения. Чаще всего ростверк располагают ниже пола подвала. В случае бесподвальных помещений ростверки могут закладываться практически на поверхности грунта. В пучинистых грунтах ростверк закладывается ниже расчетной глубины промерзания. В противном случае предусматриваются меры, предотвращающие или уменьшающие влияние на него сил морозного пучения грунта. К таким мерам относится, например, создание воздушного зазора между подошвой ростверка и поверхностью грунта, а для ростверков под наружные стены — подсыпка под подошвой ростверка слоя шлака толщиной не менее 0,3 м или песка толщиной не менее 05м.

Там, где это возможно и целесообразно, прибегают к безростверковому решению свайных фундаментов, совмещая сваю и колонну или используя конструкции, состоящие из одиночных свай насадок и колонн, и другие, подобные им.