Определение несущей способности одиночных свай по формулам и таблицам СНиП П-Б. 5-67

Несущую способность свай   определяют   по   следующим фор­мулам:
для свай-стоек

(2.2)

для висячих свай

(2.3

Таблица   2.1
Нормативное сопротивление   грунта основания в плоскости   нижних концов забивных  свай Rн по СНиП II-Б.5-67


Нормативное сопротивление   грунта основания
Примечание: В тех случаях, когда значения Rн указаны дробью, числитель относится к пескам, а знаменатель к глинам.

где: k = 0,7 - коэффициент однородности грунта; т = 1,0 - коэффи­циент условий работы; F - площадь поперечного сечения сваи у нижнего конца, м2; Rн - нормативное сопротивление грунта основа­ния в плоскости нижнего конца сваи, Т/м2, принимаемое для забив­ных свай по табл. 2.1; u - периметр поперечного сечения сваи, м; - нормативное сопротивление 1-го слоя грунта по боковой по­верхности сваи, Т/м2, принимаемое по табл. 2.2; /, - длина участка сваи в пределах i - го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.
При определении значений пласты грунта по высоте делят на участки не более 2,0 м.
Указанные в табл. 2.1 и 2.2 значения Rн и даны для песчаных грунтов средней плотности, супесей с коэффициентом пористости не более 0,7, суглинков с тем же коэффициентом не более 1,0 и глин - не более 1,1.
Для плотных песчаных грунтов табличные значения Rн и уве­личивают на 30%.
Таблица   2.2
Нормативные сопротивления грунта, основания по боковой поверхности забивных свай    (по СНиП П-Б.5-67)

Нормативные сопротивления грунта

При определении величин Rн и нужно учитывать указанные ниже правила.

1.  При планировке территорий срезкой, подсыпкой, намывом до 3,0 м глубину расположения острия сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта по боковой поверхности сваи следует прини­мать от уровня природного рельефа.

2.  При планировке срезкой, подсыпкой, намывом более 3,0 м - глубину расположения острия сваи и среднюю глубину расположе­ния слоя грунта по боковой поверхности сваи нужно принимать от условной отметки, расположенной на 3,0 м выше уровня срезки или на 3,0 м выше природного рельефа при планировке подсыпкой.

3.  Если в пределах длины сваи имеется прослойка торфа мощностью>30 см и предполагается планировка территории подсыпкой или иная ее загрузка, эквивалентная подсыпке, то сопротивление грунта, расположенного выше подошвы наинизшего (в пределах глубины забивки сваи) слоя торфа, принимают:
- при подсыпке до 2,0 м - для подсыпки и торфа равными нулю, а для минеральных пластов естественного сложения по табл. 2.2;
- при подсыпках от 2,0 до 5,0 м для грунтов, включая подсыпку, равным 0,4 от значений, указанных в табл. 2,2, взятых со знаком ми­нус, а для торфа - равным минус 0,5 Т/м2;
-    то же, при подсыпках более 5,0 м - указанным в табл. 2.2 зна­чениям, но со знаком минус ,(для торфа минус 0,5 Т/м2).

Значения нормативных сопротивлений грунта под острием и по боковой поверхности сваи, со всеми поправками, можно использовать только при условии, что заглубление сваи в неразмываемый и несрезаемый грунт составляет не менее 4,0 м для мостов и гидро­технических сооружений и не менее 3,0 м для зданий и прочих соо­ружений.

Пример 2.1. Строительная площадка имеет значительный уклон. Верх­ний слой грунта составляют супеси консистенции В = 0,4 мощностью 1,5-2,0 м. Ниже залегает слой торфа мощностью 0,5 м; далее идет мощный слой мелких песков средней плотности. По условиям строительства намечена вертикальная планировка подсыпкой из мелкого песка средней плотности. При забивке свай длиной L= 12,0 м, сечением 30х30 см их несущая способность резко меняется в зависимости от мощности слоя подсыпки, что показано ниже.

Расположение сваи в различных условиях напластования грунтов
Рис. 2.3. Расположение сваи в различных условиях напластования грунтов
(к примеру 2.1)
Свая № 1. Расчетная длина сваи L = 12,0 м; мощность подсыпки из мелко­го песка средней плотности l1 = 1,5 м. Слой пластичной супеси природного сложе­ния при В=0,4 имеет мощность l2=2,0 м, слой торфа - мощность l3=0,5 м. Да­лее на неопределенную глубину залегают мелкие пески средней плотности (рис. 2.3).


Расчетную глубину погружения сваи Н принимаем от природного рельефа, т. е. Н = 12,0-1,5= 10,5 м.
Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяем по данным табл. 2.1.

Нормативное сопротивление грунта в Т/м2 по боковой поверхности сваи определяем послойно (толщина слоев указана в м):

Несущая способность сваи

Свая № 2. Расчетная длина сваи L = 12,0 м. Мощность подсыпки из мелко­го песка средней крупности l1+l2 = 3,0 м. Слой пластичной супеси природного сложения при В = 0,4 мощностью l3 = 2,0 м, слой торфа мощностью l4 = 0,5 м. Ниже расположены на неопределенной глубине мелкие пески средней плотности.
Расчетную глубину погружения сваи Н принимаем от условий отметки на 3,0 м выше уровня природного рельефа, т. е. в данном случае от уровня подсып­ки. Отсюда Н=12,0 м.
Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи с использо­ванием данных табл. 2.1 составит

Нормативное сопротивление грунта f по боковой поверхности сваи определя­ем в Т/м2 послойно при высоте слоя h и длине расчетного участка l в м:

Несущая способность сваи


Свая № 3. Расчетная длина сваи L =12,0 м. Мощность подсыпки из мел­кого песка средней плотности l1 + l2 +l3 = 6,0 м. Слой пластичной супеси природно­го сложения при В=0,4 мощностью l4=1,5 м; слой торфа мощностью l5 = 0,5 м. Ниже на неопределенную глубину залегают мелкие пески средней плотности.
Расчетную глубину погружения сваи Н принимаем от условий отметки на 3,0 м выше уровня природного рельефа:

Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи принимаем по данным табл. 2.1. Интерполируя, получим

Нормативное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи определяем в Т/м2 послойно:

Отсюда несущая способность сваи:

Для сравнения подсчитаем несущую способность такой же сваи при усло­вии, что мелкие пески средней плотности залегают мощным слоем начиная от поверхности природного рельефа.

Свая № 4. Расчетная длина сваи L = 12,0 м. Свая на всю длину погружена в мощные мелкие пески средней плотности.
Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи по табл. 2.1:

Далее определяем послойно нормативное сопротивление грунта в Т/м2 по бо­ковой поверхности сваи

Отсюда несущая способность сваи составит

Сравнив несущие способности свай в заданных грунтовых условиях с несу­щей способностью такой же сваи,  погруженной  на всю  длину   в мелкий песок средней плотности природного сложения, получим потери несущей способности из-за наличия прослойки торфа и подсыпки: для сваи № 1

для сваи № 2

для сваи № 3

Значения нормативных сопротивлений грунтов Rн и , приве­денные в табл. 2.1 и 2.2, используют при расчете несущей способно­сти сплошных и полых с закрытым нижним концом свай, погружае­мых механическими (подвесными), паровоздушными и дизельными молотами, а также при расчете несущей способности набивных частотрамбованных свай.

Таблица   2.3  Поправочные коэффициенты mп для определения нормативных сопротивлений грунтов оснований висячих свай

Поправочные коэффициенты mп для определения нормативных сопротивлений грунтов

Если предусматривают другие способы погружения свай, то зна­чения Rн и умножают на поправочные коэффициенты mп, приве­денные в табл. 2.3 и вычисляемые независимо один от другого.

При попирании забивных свай-стоек на скальные грунты и на крупнообломочные (щебенистые, галечниковые, дресвяные и гра­вийные грунты с песчаным заполнением)    значение нормативного сопротивления грунта под нижним концом сваи принимают равным Rн = 2000 Т/м2.
Для свай-оболочек и набивных свай, заделанных в скальный грунт не менее чем на 0,5 м и заполненных бетоном, величину Rн определяют из выражения

(2.4)

где: Rсж - среднее арифметическое значение временного сопротив­ления скального грунта одноосному сжатию в водонасыщенном состоянии, Т/м2; h3 - расчетная глубина заделки сваи-оболочки или набивной сваи в скальный грунт, м; d3 - наружный диаметр заде­ланной в скальный грунт части сваи-оболочки или набивной сваи, м.
Высокие значения нормативного сопротивления грунта под ниж­ними концами забивных и частотрамбованных набивных свай явля­ются результатом значительного уплотнения грунта в процессе за­бивки сваи. Устройство свай-оболочек, погружаемых с выемкой грунта, как и устройство набивных свай, не вызывает такого уплот­нения грунта, вследствие чего изменяется и расчетная формула и значения Rн.

Расчет несущей способности свай-оболочек, погружаемых с вы­емкой грунта, ведут так же, как и расчет несущей способности на­бивных свай.

В тех случаях, когда готовые сваи для воздушных линий элект­ропередачи вдавливают в пробуренные скважины (лидеры), рас­четная формула и значения несколько изменяются. Несущую спо­собность сваи, погружаемой вдавливанием в лидеры, определяют из выражения


(2.5)


где: k = 0,85 - коэффициент однородности грунта; m - коэффици­ент условий работы, принимаемый при фундаментах: под прямые промежуточные опоры - 1,0, под прямые анкерные опоры без раз­ности тяжений проводов в смежных пролетах - 0,85, под анкерно-угловые, угловые, концевые и анкерные опоры с разностью тяжений проводов - 0,75, под специальные опоры через большие реки, ущелья и т. п. - 0,6; mк - коэффициент условий работы сваи в кус­те, принимаемый равным 0,9 при двух сваях и 0,8 - при трех сваях; при условии, что расстояние между осями свай не менее 4 и не более 6 диаметров, а глубина погружения свай не менее 4 м; Rн - норма­тивное сопротивление грунта под нижним концом свай, принимае­мое по табл. 2.1; и - периметр сваи; - нормативное сопротивле­ние i - го слоя грунта по боковой поверхности сваи, принимаемое по табл. 2.4; G - вес сваи и части ростверка, приходящейся на одну сваю.

Остальные обозначения объяснены в выражении (2.3). Несущая способность   винтовых   свай   зависит от размеров диаметра лопасти D и длины сваи L. При размерах диаметра лопасти сваи
Таблица 2.4   Нормативное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи при вдавливании ее в скважины  (лидеры) , Т/м2


и длине несущую способность винтовой сваи, работающей на осевую нагрузку, определяют по формуле

(2.6)


где: k - коэффициент однородности грунта, принимаемый равным 0,6; m - коэффициент условий работы, определяемый по табл. 2.5; А и В - безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 2.6; сн - нормативное удельное сцепление или параметр линейности грунта в рабочей зоне, т. е. в слое грунта толщиной, равной D при­легающем к лопасти сваи, Т/м2; h - глубина залегания лопасти сваи oт природного рельефа, а при планировке срезкой - от пла­нировочной отметки; - приведенная объемная масса грунта, за­легающего выше отметки лопасти сваи (с учетом взвешивающего действия грунтовых вод), т/м3; F - проекция площади лопасти, считая по наружному диаметру в м2 при работе сваи на сжимающую нагрузку или проекция рабочей площади лопасти, т. е. за вычетом площади сечения ствола свай при работе на выдергивающую на­грузку.

В тех случаях, когда размер лопасти D>1,2 м или длина сваи L>10 м, несущую способность винтовых свай определяют проб­ной статической нагрузкой.

При работе винтовых свай на вдавливание принимают характе­ристики грунтов, залегающих под лопастью сваи, а при расчете на выдергивание - характеристи­ки грунтов, залегающих над ло­пастью сваи. Глубина заложения лопасти от планировочной отметки должна быть не менее 5D в гли­нистых грунтах и не менее 6D - в песчаных.
Таблица   2.5 Коэффициенты условий   работы винтовых свай т

Коэффициенты условий   работы винтовых свай

Таблица 2.6   Коэффициенты А и В % выражению (2.6)

Последнее обновление 12.01.16 10:36