Свайные фундаменты

Примечания

1 В отдельных случаях при соответствующем обосновании допускается принимать максимальную нагрузку, достигнутую при испытаниях, равной F_d.

2 Ступени загружения при испытаниях свай статической вдавливающей нагрузкой должны назначаться равными 1/10 - 1/15 предполагаемого предельного сопротивления сваи F_u.

1.3.6 При испытании свай статической выдергивающей или горизонтальной нагрузкой за частное значение предельного сопротивления F_u (7.3.4) по графикам зависимости перемещений от нагрузок принимают нагрузку на одну ступень менее нагрузки, без увеличения которой перемещения сваи непрерывно возрастают.

Примечание - Результаты статических испытаний свай на горизонтальные нагрузки могут быть использованы для непосредственного определения расчетных параметров системы «свая - грунт», используемых в расчетах по приложению Д.

1.3.7 При динамических испытаниях забивных железобетонных и деревянных свай длиной не более 20 м частное значение предельного сопротивления F_u, кН, (7.3.4) по данным их погружения при фактических (измеренных) остаточных отказах s_a ≥ 0,003 м следует определять по формуле

.                                      (7.20)

Если фактический (измеренный) остаточный отказ s_a < 0,003 м, то в проекте свайного фундамента следует предусмотреть применение для погружения свай молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ будет s_a ≥ 0,003 м, а в случае невозможности замены сваебойного оборудования и при наличии отказомеров частное значение предельного сопротивления сваи F_u, кН, следует определять по формуле

                        (7.21)

В формулах (7.20) и (7.21):

η       - коэффициент, принимаемый по таблице 7.10 в зависимости от материала сваи, кН/м²;

A       - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м²;

M      - коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным единице, а при вибропогружении свай - по таблице7.11 в зависимости от вида грунта под их нижними концами;

E_d     - расчетная энергия удара молота, кДж, принимаемая по таблице 7.12, или расчетная энергия вибропогружателей - по таблице 7.13;

s_a      - фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота, а при применении вибропогружателей - от их работы в течение 1 мин, м;

s_el      - упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м;

m₁     - масса молота или вибропогружателя, т;

m₂     - масса сваи и наголовника, т;

m₃     - масса подбабка (при вибропогружении свай m₃ = 0), т;

m₄     - масса ударной части молота, т;

ε        - коэффициент восстановления удара; при забивке железобетонных свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем ε² = 0,2, а при вибропогружателе ε² = 0;

θ - коэффициент, 1/кН, определяемый по формуле

                                                  (7.22)

здесь A, m₄, m₂            - то же, что и в формулах (7.20) и (7.21);

n_p, n_f       - коэффициенты перехода от динамического (включающего вязкое сопротивление грунта) к статическому сопротивлению грунта, принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи n_p = 0,00025 с×м/кН и для грунта на боковой поверхности сваи n_f = 0,025 с×м/кН;

A_f         - площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, м²;

g          - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

H         - фактическая высота падения ударной части молота, м;

h          - высота первого отскока ударной части дизель-молота, принимаемая согласно примечанию 2 к таблице 7.12, для других видов молотов h = 0.

Частные значения предельного  сопротивления при динамических испытаниях железобетонных свай длиной свыше 20 м, а также стальных свай любой длины по измеренным остаточным и упругим отказам при их погружении молотами следует определять с помощью  компьютерных программ, методы расчета  забивки свай в которых основаны на волновой теории удара.

Примечания

1 При забивке свай в грунт, подлежащий удалению при разработке котлована, или в грунт дна водотока значение расчетного отказа следует определять исходя из несущей способности свай, вычисленной с учетом неудаленного или подверженного возможному размыву грунта, а в местах вероятного проявления отрицательных сил трения - с их учетом.

2 В случае расхождения более чем в 1,4 раза значений несущей способности свай, определенных по формулам (7.20) - (7.22), с несущей способностью, определенной расчетом в соответствии с требованиями подраздела 7.2, необходимо дополнительно проверить несущую способность свай по результатам статического зондирования или статических испытаний свай.

1.3.8 Несущую способность F_d, кН, забивной висячей сваи, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам испытаний грунтов эталонной сваей, сваей-зондом или статическим зондированием следует определять по формуле (7.18), в которой следует принять γ_c = 1.

При этом нормативное значение F_un определяют на основе частных значений предельного сопротивления сваи F_u, кН, в месте испытания грунтов эталонной сваей, сваей-зондом или зондированием, определенных в соответствии с требованиями 7.3.9, 7.3.10 или 7.3.11.

Коэффициент надежности по грунту γ_g определяют на основе статистической обработки частных значений предельного сопротивления сваи F_u в соответствии с 7.3.4.

1.3.9 Частное значение предельного сопротивления забивной сваи в месте испытания грунтов эталонной сваей F_u, кН, следует определять:

а) при испытании грунтов  эталонной сваей типа I (ГОСТ 5686) - по формуле

F_u = γ_sp(u/u_sp)F_u,sp,                                                                                   (7.23)

где γ_sp      - коэффициент, принимаемый равным 1,25 при заглублении сваи в плотные пески независимо от их крупности или крупнообломочные грунты и равным 1,0 для остальных грунтов;

u, u_sp     - периметры поперечного сечения сваи и эталонной сваи; F_u - частное значение предельного сопротивления эталонной сваи, кН, определяемое по результатам испытания статической нагрузкой по 7.3.5;

б) при испытании грунтов  эталонной сваей типа II или III (ГОСТ 5686) - по формуле

F_u = γ_cRR_spA + γ_cff_spuh,                                                                            (7.24)

где γ_cR       - коэффициент условий работы под нижним концом натурной сваи, принимаемый по таблице 7.14 в зависимости от предельного сопротивления грунта под нижним концом эталонной сваи R_sp;

R_sp     - предельное сопротивление грунта под нижним концом эталонной сваи, кПа;

A        - площадь поперечного сечения натурной сваи, м²;

γ_cf      - коэффициент условий работы на боковой поверхности натурной сваи, принимаемый по таблице 7.14 в зависимости от f_sp;

f_sp       - среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности эталонной сваи, кПа;

h        - глубина погружения натурной сваи, м;

u        - периметр поперечного сечения ствола сваи, м.

Примечание - При применении эталонной сваи типа II следует проверить соответствие суммы предельных сопротивлений грунта под нижним концом и на боковой поверхности эталонной сваи ее предельному сопротивлению. Если разница между ними превышает 20 %, то расчет предельного сопротивления натурной сваи должен выполняться как для эталонной сваи типа I.

1.3.10 Частное значение предельного сопротивления забивной сваи в месте испытаний сваи-зонда F_u, кН, следует определять по формуле

F_u = γ_cRR_psA + uΣγ_cff_ps,ih_i,                                                                       (7.25)

где γ_cR           - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, принимаемый равным 0,8;

R      - предельное сопротивление грунта под нижним концом сваи-зонда, кПа;

γ_cf     - коэффициент условий работы i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи, принимаемый по таблице 7.14 в зависимости от f_ps,i;

f_ps,i    - среднее значение предельного сопротивления i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи-зонда, кПа;

h_i      - толщина i-го слоя грунта, м;

A и u     - то же, что и в формуле (7.24).

1.3.11 Частное значение предельного сопротивления забивной сваи в точке зондирования F_u, кН, следует определять по формуле

F_u = γ_cRR_sA + γ_cffhu,                                                                                (7.26)

где R_s         - предельное сопротивление грунта под нижним концом сваи по данным зондирования в рассматриваемой точке, определяемое по формуле (7.27), кПа;

γ_cR    - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, принимаемый равным 0,4;

f        - среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи по данным зондирования в рассматриваемой точке, кПа, определяемое по формуле (7.28) или (7.29);

h      - глубина погружения сваи от поверхности грунта, м;

u      - периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

γ_cf     - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, принимаемый равным 0,8.

Предельное сопротивление  грунта под нижним концом забивной сваи R_s, кПа, по данным зондирования в рассматриваемой точке следует определять по формуле

R_s = β₁q_c,                                                                                      (7.27)

где β₁     - коэффициент перехода от q_c к R_s, принимаемый по таблице 7.15 независимо от типа зонда (ГОСТ 19912);

q_c   - среднее значение сопротивления грунта, кПа, под конусом зонда, полученное из опыта на участке, расположенном в пределах одного диаметра d выше и четырех диаметров ниже отметки острия сваи (где d - диаметр круглого или сторона квадратного, или большая сторона прямоугольного сечения сваи, м).

Таблица 7.16

Показатель	qc, МПа
	1	2,5	5	7,5	10	12
fi, кПа	20	30	45	60	70	80
β1	0,35	0,30	0,25	0,20	0,20	0,20

Среднее значение предельного  сопротивления грунта на боковой  поверхности забивной сваи f, кПа, по данным зондирования грунта в рассматриваемой точке следует определять:

а) при применении зондов типа I - по формуле

f = β₂f_s;                                                                                             (7.28)

б) при применении зондов типа II - по формуле

f = Σβ_if_sih_i/h,                                                                                          (7.29)

В формулах (7.28) и (7.29) β₂, β_i - коэффициенты, принимаемые по таблице 7.15;

f_s     - среднее значение сопротивления грунта на боковой поверхности зонда, кПа, определяемое как частное от деления измеренного общего сопротивления грунта на боковой поверхности зонда на площадь его боковой поверхности в пределах от поверхности грунта в точке зондирования до уровня расположения нижнего конца сваи в выбранном несущем слое;

f_si    - среднее сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности зонда, определяемое по муфте трения, кПа;

h_i    - толщина i-го слоя грунта, м.

1.3.12 Несущую способность винтовой сваи, работающей на сжимающую и выдергивающую нагрузки, по результатам статического зондирования следует определять в соответствии с 7.3.8, а частное значение предельного сопротивления сваи в точке зондирования - по формуле (7.26), где глубину принимают уменьшенной на значение диаметра лопасти. Предельное сопротивление грунта под (над) лопастью сваи по данным зондирования грунта в рассматриваемой точке следует определять по формуле (7.27). В этом случае β₁ - коэффициент, принимаемый по таблице7.15 в зависимости от среднего значения сопротивления грунта под наконечником зонда в рабочей зоне, принимаемой равной диаметру лопасти. Среднее значение предельного сопротивления грунта на боковой поверхности ствола винтовой сваи по данным зондирования грунта в рассматриваемой точке следует определять по формуле (7.28) или (7.29).