Текст очень длинный, поэтому разбит на части. Часть 2 из 2.
7.7.11 При выполнении расчета свайных фундаментов, когда влияние отдельных факторов на результаты расчета неочевидно, следует проводить анализ чувствительности к каждому из факторов. При оценке влияния неопределенностей исходных данных в нагрузках, параметрах модели и геометрических вариациях геологического строения рекомендуется выполнять параметрический анализ, при котором выявляются основные параметры численной модели, влияющие на результаты, а их сочетания определяются максимальными и минимальными значениями величин. Следует определять максимальные и минимальные значения величин, характеризующих результаты расчета, получать достоверную оценку механической работы сооружения в диапазоне прогнозируемых выходных данных и учитывать влияние неопределенностей исходных данных в параметрах модели. 7.7.12 Для получения достоверных результатов расчета процесса следует учитывать реальный процесс формирования начального напряженнодеформированного состояния (НДС). Для учета влияния на коэффициент бокового давления исторических природных процессов рекомендуется применение эмпирических зависимостей 𝐾0 = (1 − sinφ,)√OCR, (7.53) где OCR – параметр начального состояния (коэффициент переуплотнения грунта по ГОСТ Р 58326). Величину OCR рекомендуется принимать не более двух. При отсутствии данных о величине OCR, следует принимать его равным единице. 7.7.13 При решении задач определения несущей способности свай, при их работе в качестве одиночных, допускается проводить расчеты способом ячейки в соответствии с 7.4.8. При этом следует принимать диаметр расчетной области не менее 10 диаметров свай, а области под нижним концом свай – не менее трех диаметров. Результатом расчета должно быть построение кривой «осадка-нагрузка». При проведении расчетов, связанных с построением кривой «осадка-нагрузка», прочностные характеристики грунта должны приниматься по предельным состояниям второй группы. 7.7.14 При проведении расчетов осадок свайно-плитных фундаментов глубина сжимаемой толщи в расчетах должна приниматься не менее чем по схеме условного фундамента. При проведении расчетов допускается учитывать изменение деформационных характеристик основания в пределах одного инженерно-геологического элемента, а также изменение деформационных характеристик основания в пределах рассматриваемого диапазона загружения. 7.7.15 Результаты натурных испытаний свай и свайных кустов могут быть использованы для верификации и валидации расчетных моделей свайных фундаментов. Показатели деформационных и прочностных свойств грунта, если их определение было выполнено по данным натурных испытаний свай, допускается корректировать только на участках взаимодействия свай и окружающего грунта. 7.8 Особенности проектирования свайных фундаментов для различных видов сооружений 7.8.1 Несущую способность забивных висячих, набивных и буровых свай, работающих на сжимающую нагрузку, для всех видов сооружений следует определять в соответствии с 7.1 и 7.2, а также с настоящим разделом. 7.8.2 Глубина погружения свай в грунт свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП), а также магистральных трубопроводов, воспринимающих выдергивающие или горизонтальные нагрузки, должна быть не менее 4,0 м. 7.8.3 Для свайных фундаментов опор ЛЭП не допускается применение булавовидных, пирамидальных и ромбовидных свай.
7.8.4 Расчетные сопротивления грунта под нижним концом забивных свай R и расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай fi в фундаментах опор воздушных линий электропередачи следует принимать по таблицам 7.2 и 7.3, при этом в фундаментах нормальных опор расчетные значения fi для глинистых грунтов при их показателе текучести IL ≥ 0,3 допускается повышать на 25 %. Расчетные сопротивления грунта на боковой поверхности забивных свай должны быть умножены на дополнительные коэффициенты условий работы γc, приведенные в таблице 7.20. 7.8.5 При расчете на выдергивающие нагрузки сваи, работающей в свайном кусте из четырех свай и менее в составе фундаментов опор воздушных линий электропередачи, расчетную несущую способность сваи следует уменьшать на 20 %. Т а б л и ц а 7.20 Вид фундамента, характеристика грунта и нагрузки Дополнительные коэффициенты условий работы γc при длине сваи l ≥ 25d l < 25d и отношении H/N ≤ 0,1 H/N = 0,4 H/N = 0,6 1 Фундамент под нормальную промежуточную опору при расчете: а) одиночных свай на выдергивающие нагрузки: в песках и супесях 0,9 0,9 0,8 0,55 в глинах и суглинках при IL ≤ 0,6 1,15 1,15 1,05 0,7 то же, при IL > 0,6 1,5 1,5 1,35 0,9 б) одиночных свай на сжимающие нагрузки и свай в составе куста на выдергивающие нагрузки: в песках и супесях 0,9 0,9 0,9 0,9 в глинах и суглинках при IL ≤ 0,6 1,15 1,15 1,15 1,15 то же, при IL > 0,6 1,5 1,5 1,5 1,5 2 Фундамент под анкерную, угловую концевую опоры, под опоры больших переходов при расчете: а) одиночных свай на выдергивающие нагрузки: в песках и супесях 0,8 0,8 0,7 0,6 в глинах и суглинках 1,0 1,0 0,9 0,6 б) свай в составе куста на выдергивающие нагрузки: в песках и супесях 0,8 0,8 0,8 0,8 в глинах и суглинках 1,0 1,0 1,0 1,0 в) свай в составе куста на сжимающие нагрузки во всех видах грунтов 1,0 1,0 1,0 1,0 П р и м е ч а н и я 1 В настоящей таблице приняты обозначения: l – погруженная в грунт длина сваи; d – диаметр круглого, сторона квадратного или бόльшая сторона прямоугольного сечения сваи; H – горизонтальная составляющая расчетной нагрузки; N – вертикальная составляющая расчетной нагрузки. 2 При погружении одиночной сваи с наклоном в сторону действия горизонтальной составляющей нагрузки и при угле наклона к вертикали более 10° дополнительный коэффициент условий работы следует принимать как для вертикальной сваи, работающей в составе куста.
7.8.6 При расчете несущей способности свай по формуле (7.9) для малоэтажных сооружений классов КС-1 и КС-2 расчетные сопротивления грунта R, кПа, под нижним концом забивных свай при глубине погружения от 2 до 3 м допускается принимать по таблице 7.21, а на боковой поверхности fi, кПа, – по таблице 7.22. Т а б л и ц а 7.21 Глубина погружения сваи l, м Коэффициент пористости e Расчетное сопротивление грунтов R, кПа, под нижним концом забивных свай для песков глинистых грунтов при показателе текучести IL, равном крупных средней крупности мелких пылеватых 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 2 ≤ 0,55 8300 3900 2500 1500 6500 3900 2000 1000 600 300 0,70 6400 3000 1900 1200 5400 3200 1700 900 500 250 1,00 – – – – 3200 1900 1000 600 300 150 3 ≤ 0,55 8500 4100 2700 1600 6600 4000 2100 1100 650 350 0,70 6600 3200 2100 1300 5500 3300 1800 1000 550 250 1,00 – – – – 3300 2000 1100 700 350 200 П р и м е ч а н и е – Для промежуточных значений l, IL и e значения R определяют интерполяцией. Т а б л и ц а 7.22 Средняя глубина расположения слоя грунта hi, м Коэффициент пористости грунта в слое e Расчетное сопротивление грунта fi, кПа, на боковой поверхности забивных свай, в том числе таврового и двутаврового сечений для песков глинистых грунтов при показателе текучести IL, равном крупных и средней крупности мелких пылеватых 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1 ≤ 0,55 80 55 45 46 39 32 25 18 11 0,7 60 40 30 45 37 30 23 16 9 1,00 – – – – 32 23 15 10 6 2 – 3 ≤ 0,55 85 60 50 68 53 40 29 20 13 0,7 65 45 35 65 50 37 26 18 11 1,0 – – – 60 45 32 21 13 7 П р и м е ч а н и е – Для промежуточных значений hi, e и IL значения fi определяют интерполяцией. 7.8.7 Расчетные сопротивления грунта R, кПа, под нижним концом набивных и буровых свай с уплотненным забоем при глубине погружения свай от 2 до 3 м допускается принимать по таблице 7.23; при этом для плотных песков табличные значения следует увеличивать в 1,3 раза. Расчетные сопротивления fi, кПа, на боковой поверхности набивных и буровых свай допускается принимать по таблице 7.22 с дополнительным коэффициентом условий работы, равным 0,9. Т а б л и ц а 7.23 Вид грунтов Коэффициент пористости e Расчетное сопротивление R, кПа, под нижним концом набивных и буровых свай при глубине их погружения 2–3 м и расчетное сопротивление Rcon, кПа, под консолями свай-колонн для песков крупных средней крупности мелких пылеватых глинистых грунтов при показателе текучести IL, равном 0,0 0,2 0,4 0,6 Пески 0,55–0,8 2000 1500 800 500 Супеси и суглинки 0,5 800 650 550 450 0,7 650 550 450 350 1,0 550 450 350 250 Глины 0,5 1400 1100 900 700 0,6 1100 900 750 600 0,8 700 600 500 400 7.8.8 При определении несущей способности металлических свай для устройства фундаментов магистральных трубопроводов на выдергивающую и сжимающую нагрузки расчетное сопротивления грунта на боковой поверхности свай, должно быть определено с учетом дополнительного коэффициента условий работы γc в соответствии с 7.2.20.
7.8.9 При проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений для уменьшения воздействия морозного пучения на фундаменты должны предусматриваться мероприятия по устройству противопучинистых обмазок или покрытий, в том числе термоусаживаемых оболочек. При этом коэффициент снижения сил смерзания на боковой поверхности должен определяться на основании опытных работ ГОСТ Р 56726. Подтвержденный срок службы покрытия должен быть не менее срока службы сооружения. П р и м е ч а н и е – При повреждении или отсутствии противопучинистых обмазок прочность металлических труб, из которых изготовлены погруженные сваи, допускается определять с учетом срока службы сооружения и скорости развития коррозии, которая должна определяться с учетом данных об агрессивности грунтов и наличии блуждающих токов. 8 Требования к конструированию свайных фундаментов 8.1 Свайные фундаменты в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде: а) одиночных свай – под отдельно стоящие опоры; б) свайных лент – под стены сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два и более рядов; в) свайных кустов – под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и других форм; г) сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения со сваями, расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого размещена на грунте (бетонной подготовке); д) свайно-плитного фундамента. 8.2 В зависимости от конструкции сооружения применяют ленточные ростверки, ростверки стаканного типа и плитные ростверки. 8.3 Ленточные ростверки применяют для сооружений с несущими стенами. Ширина ростверка зависит от числа свай в поперечном сечении и от ширины несущей стены. Значение свеса ростверка от грани свай должно приниматься с учетом допускаемых отклонений свай. Высоту ростверка определяют расчетом в соответствии с СП 63.13330. Ростверк рассчитывают как железобетонную многопролетную балку. Армирование ростверка выполняют пространственными арматурными каркасами из арматуры класса А–III (А400) или А500С. Для ростверка применяют бетон класса по прочности не ниже В15. Ростверк укладывают по бетонной подготовке класса не менее В7,5. 8.4 Ростверки стаканного типа, состоящие из плитной части и подколонника – стаканной части, применяют в сооружениях со сборным железобетонным каркасом. Размеры ростверка в плане должны приниматься кратными 30 см, а по высоте – 15 см. Конструктивную высоту ростверка назначают на 40 см больше глубины стакана. Ростверк рассчитывают на изгиб (плитная часть, стаканная часть) и на продавливание (продавливание колонны и угловой сваи) в соответствии с СП 63.13330. Армирование ростверка выполняют плоскими сетками (плитная часть) и пространственными каркасами (стенки стакана). 8.5 Для тяжелых сооружений применяют, как правило, большеразмерные плитные ростверки. При этом высоту плитного ростверка определяют из расчета возможности восприятия им поперечных сил (по расчету на продавливание). Плитные ростверки армируют верхними и нижними сетками из арматуры, которые укладывают на поддерживающие каркасы. Большеразмерные плитные ростверки изготавливают из бетона, укладываемого на бетонную подготовку.
8.6 При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать следующие данные: конструктивную схему проектируемого сооружения; размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; наличие и габариты рядом расположенных заглубленных помещений сооружения и их фундаментов; нагрузки на фундамент от строительных конструкций; размещение технологического оборудования и нагрузки, передаваемые от него на строительные конструкции и полы, а также требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование. 8.7 Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю, с учетом допустимых перегрузок крайних свай в фундаменте. Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учетом значений и направления действия нагрузок на фундаменты, а также технологии строительства сооружения. При размещении свай в плане необходимо стремиться к минимальному числу их в свайных кустах или к максимально возможному шагу свай в лентах, добиваясь наибольшего использования принятой в проекте несущей способности свай. Необходимо рассматривать следующие варианты размещения свай в плане ленточного ростверка: однорядное, многорядное шахматное и многорядное. 8.8 Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким. Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5−10 см. Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда: а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т. п.); б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения; в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки, значения перемещений от которых при свободном опирании оказываются более предельных для проектируемого сооружения; г) в фундаменте имеются наклонные или вертикальные составные сваи; д) сваи работают на выдергивающие нагрузки. П р и м е ч а н и е – Допускается применять свайные фундаменты с промежуточной подушкой, а также с устройством основной и промежуточных плит ростверка, сопрягаемых через шов скольжения.
8.9 Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с СП 63.13330. В голове предварительно напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры. Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности. П р и м е ч а н и я 1 Анкеровка ростверка и свай, работающих на выдергивающие нагрузки по перечислению д ) 8.8, должна предусматриваться с заделкой арматуры свай в ростверк на глубину, определяемую расчетом на выдергивание. 2 При усилении оснований существующих фундаментов с помощью буроинъекционных свай длина заделки свай в фундамент должна приниматься по расчету или назначаться конструктивно равной пяти диаметрам сваи (при невозможности выполнения этого условия следует предусматривать создание уширения ствола сваи в месте ее примыкания к ростверку). 3 При жесткой заделке свай путем заведения их ствола в ростверк последний должен быть рассчитан на продавливание с учетом конструктивного решения такой заделки. 8.10 Жесткое соединение свай со сборным ростверком должно обеспечиваться применением колоколообразных оголовков. При сборном ростверке допускается также замоноличивание свай в предусмотренные в ростверке отверстия. 8.11 Сваи в кусте внецентренно нагруженного фундамента следует размещать таким образом, чтобы равнодействующая постоянных нагрузок, действующих на фундамент, проходила возможно ближе к центру тяжести плана свай. 8.12 Для восприятия вертикальных нагрузок и моментов, а также горизонтальных нагрузок (в зависимости от их значения и направления) допускается предусматривать сочетание вертикальных, наклонных и козловых свай. 8.13 Расстояние между осями висячих забивных и вдавливаемых свай в плоскости их нижних концов должно быть не менее 3d (где d – диаметр круглого или сторона квадратного, или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи), а свай-стоек – не менее 1,5d. Расстояние в свету между стволами буровых, набивных свай и свайоболочек, а также между скважинами свай-столбов (кроме случаев применения буросекущихся и бурокасательных свай, для которых расстояние между сваями не регламентируется) должно быть не менее 1,0 м, а расстояние между буроинъекционными сваями в осях – не менее трех их диаметров; расстояние в свету между уширениями или лопастями винтовых свай при устройстве их в твердых и полутвердых глинистых грунтах – 0,5 м, в других дисперсных грунтах – 1,0 м. Расстояние между наклонными или между наклонными и вертикальными сваями в уровне подошвы ростверка следует принимать исходя из конструктивных особенностей фундаментов и обеспечения их надежности заглубления в грунт, армирования и бетонирования ростверка.
8.14 Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения подошвы ростверка с учетом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов. Нижний конец свай, как правило, следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования грунтов, при этом заглубление забивных свай в грунты, принятые за основание, должно быть: в крупнообломочные, гравелистые, крупные песчаные и глинистые грунты с показателем текучести IL ≤ 0,1 – не менее 0,5 м, а в другие дисперсные грунты – не менее 1,0 м. Опирание нижних концов буровых свай на рыхлые пески и глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,6 не рекомендуется и допускается лишь в исключительных случаях, когда иные варианты фундаментов технически нереализуемы. При этом следует предусматривать контрольные статические испытания свай по ГОСТ 5686. Для контроля выбранной длины буровых и набивных свай и подтверждения принятых технических решений в проекте должны предусматриваться статические испытания свай. 8.15 Минимальное расстояние от ближайшей вдавливаемой сваи до существующего фундамента в свету Lмин следует принимать в зависимости от габаритов сваевдавливающей установки. Величина Lмин может быть определена по ее паспортным данным. В любом случае величину Lмин следует принимать не менее трех диаметров свай. 8.16 При погружении свай вдавливанием конструкция стыков составных свай и секций многосекционных свай может быть сварной, болтовой, стаканной и других типов и должна учитывать значение и направление нагрузок, передаваемых на сваю при ее работе в процессе погружения и эксплуатации. При погружении свай тяжелыми сваевдавливающими установками узел рассчитывается на максимальное усилие вдавливания. 8.17 При проектировании свайного фундамента рядом с существующим допускается использование сочетания свай, погружаемых динамическим способом и вдавливанием. В этом случае необходимо определять границы зон погружения свай каждым из этих способов. 8.18 Глубину заложения подошвы свайного ростверка следует назначать в зависимости от конструктивных решений подземной части сооружения (наличия подвала, технического подполья) и проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой), а также высоты ростверка, определяемой расчетом. При строительстве на пучинистых грунтах необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие влияние сил морозного пучения грунта на свайный ростверк. Расчет свайных фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения рекомендуется выполнять согласно приложению Г. Для фундаментов мостов подошву ростверка следует располагать выше или ниже поверхности акватории, ее дна или поверхности грунта при условии обеспечения расчетной несущей способности и долговечности фундаментов исходя из местных климатических условий, особенностей конструкции фундаментов, обеспечения требований судоходства и лесосплава, надежности мер по эффективной защите свай от неблагоприятного воздействия знакопеременных температур среды, ледохода, истирающего воздействия перемещающихся донных отложений и других факторов. 8.19 Величина защитного слоя бетона в ростверках и сваях должна назначаться в соответствии с СП 63.13330. При этом допускается для инвентарных забивных свай, свай-оболочек и буроинъекционных свай минимальные значения толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры уменьшать на 10 мм. Стыкование стержней рабочей арматуры свай диаметром 36 мм и более рекомендуется осуществлять с помощью муфтовых соединений.
8.20 Назначать марки и категорий сталей труб для изготовления металлических свай следует в соответствии с СП 16.13330. Требования к материалу свай, находящихся в условиях переменного промерзанияоттаивания, следует принимать в соответствии с СП 25.13330. 8.21 Полые сваи и сваи-оболочки, не требующие по расчету бетонного заполнителя, следует заполнять бетоном класса не ниже В7,5 или раствором марки М100, а в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания и выше – бетоном класса не ниже В15 с соблюдением требований по предотвращению образования трещин. Внутреннее пространство полых свай с закрытым нижним концом допускается заполнять сухой цементно-песчаной смесью (ЦПС) на всю длину сваи в случае приварки металлической крышки (оголовка) сверху. В условиях переменного промерзания-оттаивания необходимо обеспечивать герметичность внутренней полости свай металлических свай в соответствии с СП 25.13330. 8.22 В районах со средней температурой воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С для фундаментов мостов в зоне воздействия знакопеременных температур следует применять сваи и сваи-столбы сплошного сечения с защитным слоем бетона (до поверхности рабочей арматуры) не менее 5 см. В районах с температурой воздуха выше минус 40 °С допускается вне акватории использовать сваи сплошного сечения, полые сваи и сваи-оболочки с защитным слоем бетона не менее 3 см при условии осуществления мер по предотвращению образования в них трещин. В зоне переменного уровня постоянных водотоков не следует применять буронабивные сваи и заполненные бетоном сваи-оболочки. Для буронабивных свай фундаментов мостов защитный слой бетона должен быть не менее 10 см. В зоне воздействия положительных температур (не менее чем на 0,5 м ниже уровня сезонного промерзания грунта или подошвы ледяного покрова) можно применять сваи любых видов без ограничений по условию морозостойкости бетона. 8.23 При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать возможность подъема (выпора) поверхности грунта при забивке свай, который, как правило, может происходить если: - площадка строительства сложена глинистыми грунтами мягкопластичной и текучепластичной консистенций или водонасыщенными пылеватыми и мелкими песками; - погружение свай производится со дна котлована; - конструкция свайного фундамента принята в виде свайного поля или свайных кустов при расстоянии между их крайними сваями менее 9 м. Среднее значение подъема поверхности грунта h, м, следует определять по формуле h = kVp/Ae, (8.1) где k – коэффициент, принимаемый равным 0,6 при степени влажности грунта более 0,9; Vp – объем всех свай, погружаемых в грунт, м3; Ae – площадь погружения свай или площадь дна котлована, м2. 8.24 Армирование буронабивных, буросекущихся и буроинъекционных свай следует выполнять объемными каркасами, для создания их жесткости продольные арматурные стержни должны быть соединены не только хомутами, но и трубчатыми кольцами, установленными на сварке по длине каркаса на расстоянии не реже чем через пять его диаметров (но не чаще чем через 2 м). В целях обеспечения защитного слоя бетона между грунтом и арматурными стержнями каркаса последний должен быть оснащен фиксаторами, а также крестообразными анкерами, установленными в нижнем конце каркаса для исключения возможности его подъема при извлечении обсадных труб. 8.25 В свайных фундаментах из деревянных стыкованных по длине свай стыки бревен или брусьев должны выполняться впритык с перекрытием металлическими накладками или патрубками. Стыки в пакетных сваях должны быть расположены вразбежку на расстоянии один от другого не менее 1,5 м.
8.26 При проектировании свайно-плитных фундаментов должны быть предусмотрены мероприятия по подготовке основания под плиту с целью ее максимального включения в работу. В качестве таких мероприятий допускается использование свай с силовой (армированной) бетонной подготовкой, объединяющей головы свай и служащей основой для гидроизоляции, или устройство свай с недобором грунта на 0,5 м с последующей разработкой грунта котлована на 0,4 м средствами малой механизации и добором грунта на 0,1 м до проектной отметки дна вручную. 8.27 При проектировании свайных и свайно-плитных фундаментов допускается применение свай разной длины и диаметров. Длины свай не должны отличаться более чем на 30 %. В расчетах следует учитывать дополнительную нагрузку, передаваемую от более коротких свай на сваи большей длины. 9 Особенности проектирования свайных фундаментов в просадочных грунтах 9.1 При инженерно-геологических изысканиях на строительных площадках, сложенных просадочными грунтами, следует определять тип грунтовых условий по просадочности с указанием частных и максимальных возможных значений просадки грунтов от собственного веса (при подсыпках − с учетом веса подсыпки), подсчитанных с учетом всех слоев грунта с относительной просадочностью εsl ≥ 0,001. Наряду с бурением скважин необходимо предусматривать проходку шурфов с отбором монолитов грунта. При изучении на застраиваемой территории гидрогеологического режима подземных вод и прогнозировании его изменения при строительстве и эксплуатации сооружений необходимо прогнозировать возможность замачивания грунтов в результате действия различных факторов. Физико-механические, в том числе прочностные и деформационные, характеристики просадочных грунтов должны определяться для состояния природной влажности и при полном водонасыщении. Относительную просадочность грунтов следует определять в условиях их замачивания водой, которая по температуре и химическим примесям соответствует циркулирующей в инженерных сетях как проектируемого объекта, так и сооружений, расположенных на примыкающей к нему территории. 9.2 При проектировании свайных фундаментов в грунтовых условиях II типа по просадочности с возможной просадкой грунтов от собственного веса свыше 30 см следует предусматривать мероприятия по переводу грунтовых условий II типа в I тип путем срезки грунта или уплотнения предварительным замачиванием, замачиванием со взрывом, пробивкой скважин с заполнением их уплотненным глинистым грунтом и другими методами. Указанные способы должны обеспечивать устранение просадки грунтовой толщи от ее собственного веса в пределах площади, занимаемой сооружением, и на расстоянии, равном половине просадочной толщи вокруг него.
9.3 Свайные фундаменты на территориях с просадочными грунтами при возможности замачивания грунтов следует применять в случаях, когда возможна прорезка сваями всех слоев просадочных грунтов, прочностные и деформационные характеристики которых снижаются при замачивании. Нижние концы свай должны быть заглублены в скальные грунты, пески плотные и средней плотности и глинистые грунты с показателем текучести в водонасыщенном состоянии: IL < 0,6 – для всех видов свай в грунтовых условиях I типа; IL < 0,4 – для забивных свай и IL < 0,2 – для буронабивных свай при ssl,g ≤ su в грунтовых условиях II типа; IL < 0,2 – для забивных свай и IL ≤ 0 – для буронабивных свай при ssl,g > su в грунтовых условиях II типа (где ssl,g – просадка от собственного веса грунта с учетом подсыпки или другой пригрузки его поверхности). Заглубление свай в указанные грунты должно назначаться по расчету путем проверки условия, что осадка сваи не превышает предельную осадку su, и условия обеспечения требуемой несущей способности сваи. При этом принимают наибольшее из полученных значений заглубления сваи. П р и м е ч а н и я 1 Если прорезка указанных грунтов в конкретных случаях экономически нецелесообразна, то в грунтовых условиях I типа по просадочности для сооружений класса КС-1 допускается устройство свай (кроме свай-оболочек) с заглублением нижних концов не менее чем на 1 м в слой грунта с относительной просадочностью εsl ≤ 0,02 (при давлении не менее 3 МПа и не менее давления, соответствующего давлению от собственного веса грунта и нагрузки на его поверхности) при условии, что в этом случае обеспечивается несущая способность свай, а суммарные значения возможных просадок и осадок основания не превышают предельных значений для сооружения при неравномерном замачивании грунтов. При этом должна быть обеспечена несущая способность свай и свайных фундаментов, а возможные недопустимые осадки и просадки грунтов должны быть исключены применением дополнительных мероприятий. 2 Сваи-колонны одноэтажных сооружений класса КС-1 в грунтовых условиях I типа допускается опирать нижними концами на грунты с εsl ≤ 0,02 (при давлении не менее 3 МПа и не менее давления, соответствующего давлению от собственного веса грунта и нагрузки на его поверхности), если несущая способность свай на объекте подтверждена статическими испытаниями не менее трех свай. 9.4 В случае, если по результатам инженерных изысканий установлено, что погружение забивных свай в просадочные грунты затруднено, в проекте должно быть предусмотрено устройство лидерных скважин, диаметр которых в грунтовых условиях I типа следует назначать менее диаметра сечения сваи (до 50 мм), а в грунтовых условиях II типа – равным ему или менее (до 50 мм). В последнем случае глубина лидерных скважин не должна превышать глубину просадочной толщи.
9.5 Несущую способность свай, применяемых в грунтовых условиях I типа, следует рассчитывать по 7.2 с учетом того, что сопротивления грунтов под нижними концами R и на боковой поверхности fi сваи (таблицы 7.2, 7.3 и 7.8), коэффициент пропорциональности K (см. приложение Б), модуль деформации E, угол внутреннего трения φ и удельное сцепление c должны определяться: а) при полном водонасыщении грунта, если возможно замачивание грунта, при этом расчетные табличные значения характеристики следует принимать при показателе текучести, определяемом по формуле, pL p s w L ww w ke I − − = (9.1) где k – коэффициент, принимаемый равным: 1,0 – для супесей, 0,9 – для суглинков и глин; e – коэффициент пористости грунта природной плотности; w – удельный вес воды; w = 10 кН/м3; s – удельный вес твердых частиц, кН/м3; wp, wL – влажности грунта на границе раскатывания и текучести, дол. ед.; при значениях IL < 0,4 и IL > 1,0, полученных при расчете по формуле (9.1), IL следует принимать равными соответственно 0,4 и 1,0; б) при влажности w и показателе текучести IL грунта в природном состоянии (когда w wp принимается wp), если замачивание грунта невозможно. 9.6 Несущая способность свай в выштампованном ложе, применяемых в грунтовых условиях I типа, должна назначаться в соответствии с 7.2.4 как для забивных свай с наклонными гранями при IL, определяемом по формуле (9.1). 9.7 Несущую способность свай, применяемых в грунтовых условиях I типа, по результатам их статических испытаний, проведенных с локальным замачиванием грунта в пределах всей длины сваи согласно ГОСТ 5686, следует определять согласно 7.3. В грунтовых условиях II типа при наличии опыта строительства на застраиваемой территории и результатов ранее выполненных статических испытаний свай в аналогичных условиях испытания свай допускается не проводить. Не допускается определять несущую способность свай и свай-оболочек, устраиваемых в просадочных грунтах, по данным результатов их динамических испытаний, а также определять расчетные сопротивления просадочных грунтов под нижним концом и на боковой поверхности сваи по данным результатов полевых испытаний этих грунтов динамическим зондированием. Статическое зондирование допускается применять: ниже границы просадочной толщи – при выборе слоев грунта для опирания свай и для определения расчетных сопротивлений грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности сваи fi; в грунтовых условиях I типа – для определения расчетных сопротивлений замоченных просадочных грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности сваи fi; в грунтовых условиях II типа – при определении отрицательной силы трения просадочных грунтов на боковой поверхности сваи в соответствии с 9.10. 9.8 Помимо свай, указанных в разделе 6, следует применять набивные железобетонные сваи, устраиваемые в пробуренных скважинах с забоем, уплотненным втрамбовыванием щебня на глубину не менее 3d (где d – диаметр скважины), либо устройством забивной пяты конической формы. В грунтовых условиях I типа допускается применение свай с антифрикционной (противопросадочной) оболочкой, устраиваемой на части ствола в пределах просадочной толщи, если несущая способность таких свай подтверждена результатами статических испытаний.
9.9 Сваи по несущей способности грунтов основания в грунтовых условиях II типа следует рассчитывать с учетом сил отрицательного трения исходя из условия N+ γcPn≤ Fd γnγc,g , (9.2) где N – расчетная нагрузка, кН, на одну сваю; γc – коэффициент условий работы сваи, принимаемый равным при определении Pn по результатам: полевых испытаний свай при длительном замачивании просадочной толщи снизу – γc = 1,0; полевых испытаний свай по ГОСТ 5686 в грунтах природной влажности – γc = 1,2; расчетов с использованием данных статического зондирования и таблицы 7.16 – γc = 1,25; расчетов в соответствии с подразделом 7.2 – γc = 1,4; расчетов с использованием компьютерных программ на основании численного моделирования – γc = 1,5; Pn – отрицательная сила трения, определяемая в соответствии с 9.10; Fd – несущая способность сваи, кН, определяемая в соответствии с 9.11; γc,g, γn – коэффициенты, принимаемые по 7.1.11. П р и м е ч а н и я 1 Значение Pn следует определять, как правило, для грунтов природной влажности (при возможном замачивании грунтов снизу). 2 По прочности материала сваи должны быть рассчитаны на нагрузку N + Pn, действующую на глубине hsl (см. 9.10). 9.10 Отрицательную силу трения Pn в грунтах природной влажности, действующую на боковой поверхности сваи, кН, принимают равной наибольшему предельному сопротивлению сваи длиной hsl, полученному по испытаниям выдергивающей нагрузкой в грунтах природной влажности. До проведения испытаний на выдергивание значение Pn допускается определять: а) по формуле 𝑃𝑛 = 𝑢 ∑ τ𝑖ℎ𝑖 ℎ𝑠𝑙 0 , (9.3) где u – периметр ствола сваи, м; hsl – расчетная глубина, м, до которой производится суммирование сил бокового трения проседающих слоев грунта, принимаемая равной глубине просадочной толщи; i – расчетное сопротивление, кПа, определяемое по формуле 𝜏𝑖 = 𝜁σ𝑧𝑔tgφI + 𝑐I; 𝜁 = 0,6 𝑛𝑖 (1 + 𝐻𝑖 𝐻0 )−𝑛𝑖 , (9.4) здесь – экспериментальный параметр, характеризующий боковое давление на контакте сваи с грунтом; σzg – вертикальное напряжение от собственного веса грунта, кПа; φI и cI – расчетные значения угла внутреннего трения, град., и удельного сцепления, i-го слоя грунта природной влажности, определяемые методом одноплоскостного среза в соответствии с ГОСТ 12248.1; ni – пористость i-го слоя грунта, дол. ед.; Hi – глубина расположения середины расчетного i-го слоя грунта, м; Н0 = 1 м; hi – толщина, м, i-го слоя просадочного грунта, оседающего при замачивании и соприкасающегося с боковой поверхностью сваи; б) по результатам статического зондирования грунтов природной влажности на расчетную глубину hsl в соответствии с подразделом 7.3 и использованием таблицы 7.16.
9.11 Несущую способность Fd, кН, свай в грунтовых условиях II типа по просадочности, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять: а) по результатам статических испытаний свай в грунтах природной влажности как разность между несущей способностью свай длиной l на вдавливающую нагрузку и несущей способностью свай длиной hsl, на выдергивающую нагрузку (hsl – глубина просадочной толщи, рисунок 9.1); в необходимых случаях следует предусматривать проведение испытаний тензометрических свай (с определением усилий и деформаций в сечениях сваи); б) по результатам статических испытаний свай длиной l с изолированной от просадочного грунта верхней частью (рисунок 9.1) – как несущая способность свай длиной (l – hsl), заглубленных в подстилающие непросадочные грунты, на вдавливающую нагрузку; в) расчетом в соответствии с 9.5 в условиях полного водонасыщения грунтов в пределах слоев грунта ниже глубины hsl и природной влажности грунтов просадочной толщи. П р и м е ч а н и я 1 При расположении уровня подземных вод (УПВ) ниже границы просадочной толщи при испытаниях свай следует обеспечивать водонасыщение грунтов в интервале от существующего УПВ до нижней границы просадочной толщи. 2 При техногенном повышении УПВ в толще просадочных грунтов и при отсутствии данных о произошедших при этом просадочных деформациях, испытания свай следует выполнять исходя из условия расположения УПВ на отметке нижней границы просадочной толщи, соответствующей началу техногенного подъема УПВ. 1 – обсадная труба; 2 – уровень подземных вод Рисунок 9.1 – Общая схема испытаний свай статическими нагрузками в грунтовых условиях II-го типа по просадочности 9.12 Проведение статических испытаний свай в грунтах II типа по просадочности обязательно при отсутствии фондовых материалов по таким испытаниям. 9.13 Для особо ответственных сооружений и при массовой застройке в районах с неизученными грунтовыми условиями следует проводить испытания свай с длительным замачиванием основания – до полного проявления просадок по разработанной программе для конкретных условий. 9.14 Если на боковой поверхности свай возможно появление отрицательных сил трения, то осадку свайного фундамента из висячих свай следует определять как для условного фундамента (7.4), но при подсчете нагрузок должны быть добавлены отрицательные силы трения, определенные по формуле (9.3) при периметре u, м, равном периметру ростверка в пределах его высоты и по периметру куста по наружным граням свай. 9.15 Неравномерность осадок свайных фундаментов в просадочных грунтах для расчета конструкций сооружений должна определяться с учетом прогнозируемых изменений гидрогеологических условий площади застройки и возможных наиболее неблагоприятных вида и расположения источника замачивания по отношению к рассчитываемому фундаменту или сооружению в целом.
9.16 Применение свайных фундаментов не исключает необходимости выполнения водозащитных мероприятий. При этом в грунтовых условиях II типа по просадочности должна быть также предусмотрена разрезка зданий осадочными швами на блоки простой конфигурации. В производственных зданиях промышленных предприятий, оборудованных кранами, кроме того, должны быть предусмотрены конструктивные мероприятия, обеспечивающие возможность рихтовки подкрановых путей на удвоенное значение расчетной осадки свайных фундаментов, но не менее половины просадки грунта от собственного веса. В случаях, когда свайный фундамент не исключает деформации конструкций и крены сооружений, превышающие величины, допустимые нормативными документами, сооружения допускается проектировать с учетом мероприятий, снижающих их неравномерную осадку и устраняющих крены, в том числе с применением выравнивания. 9.17 При просадках грунта от собственного веса более 30 см следует учитывать возможность горизонтальных перемещений свайных фундаментов, попадающих в пределы криволинейной части просадочной воронки. 9.18 В грунтовых условиях II типа при определении нагрузок, действующих на свайный фундамент, следует учитывать отрицательные силы трения, которые могут появляться на расположенных выше подошвы свайного ростверка боковых поверхностях заглубленных в грунт частей сооружения. 9.19 При применении свайных фундаментов планировочные подсыпки грунтов более 1 м на территориях, сложенных просадочными грунтами, допускаются только при соответствующем обосновании. 10 Особенности проектирования свайных фундаментов в набухающих грунтах 10.1 При проектировании свайных фундаментов в набухающих грунтах допускается предусматривать как полную их прорезку сваями (с опиранием нижних концов на ненабухающие грунты), так и частичную прорезку (с опиранием нижних концов непосредственно в толще набухающих грунтов). 10.2 При расчете несущей способности свай в набухающих грунтах значения расчетных сопротивлений набухающих грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности fi сваи или сваи-оболочки рекомендуется принимать на основании результатов статических испытаний свай и свайштампов в набухающих грунтах с их замачиванием на строительной площадке или прилегающих к ней территориях с аналогичными грунтами. При отсутствии результатов указанных статических испытаний расчетное сопротивление набухающих грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности fi свай и свай-оболочек диаметром менее 1 м допускается принимать по таблицам 7.1, 7.3 и 7.8 с введением дополнительного коэффициента условий работы сваи в грунте γc = 0,5, учитываемого независимо от других коэффициентов условий работы, приведенных в таблицах 7.4 и 7.6. 10.3 При расчете свайных фундаментов в набухающих грунтах по деформациям (подраздел 7.4) должен выполняться дополнительный расчет по определению подъема свай при набухании грунта в соответствии с 10.4– 10.6.
10.4 Подъем hsw,p, м, забивных свай, погруженных в предварительно пробуренные лидерные скважины, набивных свай без уширения, а также свай-оболочек, не прорезающих набухающую зону грунтов, следует определять по формуле hsw,p = (hsw − h'sw,p)Ω + h'sw,p − 0,0001(ω/u)N, (10.1) где hsw – подъем поверхности набухающего грунта, м; h'sw,p – подъем слоя грунта в уровне заложения нижнего конца свай (в случае прорезки набухающей зоны грунта h'sw,p = 0); Ω, ω – коэффициенты, определяемые по таблице 10.1, при этом Ω зависит от показателя α, который характеризует уменьшение деформации по глубине массива при набухании грунта и принимается для набухающих глин: сарматских – 0,31 м–1, аральских – 0,36 м–1 и хвалынских – 0,42 м–1; u – периметр сваи, м; N – расчетная нагрузка на сваю, кН, определенная с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 1. Т а б л и ц а 10.1 Глубина погружения сваи, м Коэффициент Ω, м–1, при значениях α Коэффициент ω, м2/кН0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 3 0,72 0,62 0,53 0,46 0,40 – 4 0,64 0,53 0,44 0,36 0,31 1,5 5 0,59 0,46 0,36 0,29 0,24 1,1 6 0,53 0,40 0,31 0,24 0,19 0,7 7 0,48 0,35 0,26 0,20 0,15 0,5 8 0,44 0,31 0,22 0,17 0,13 0,4 9 0,40 0,27 0,19 0,14 0,11 0,3 10 0,37 0,24 0,17 0,12 0,09 0,2 11 0,34 0,21 0,15 0,10 0,08 0,2 12 0,31 0,19 0,13 0,09 0,07 0,1 Предельные значения подъема сооружений, а также значения подъема поверхности набухающего грунта hsw и подъема слоя грунта в уровне расположения нижних концов свай hsw,p следует определять в соответствии с СП 22.13330. 10.5 При прорезке сваями набухающих слоев грунта и заглублении их в ненабухающие грунты подъем свайного фундамента практически исключается при соблюдении условия N ≥ Fsw – Fdu γnγc,g , (10.2) где N – см. формулу (10.1); Fsw – равнодействующая расчетных сил подъема, кН, действующих на боковой поверхности сваи, определяемая по результатам их полевых испытаний в набухающих грунтах или определяемая с использованием таблицы 7.3 с учетом коэффициента надежности по нагрузке для сил набухания грунта γf = 1,2; Fdu – несущая способность участка сваи, кН, расположенного в ненабухающем грунте, при действии выдергивающих нагрузок, определенная с учетом 10.2; γn, γc,g – см. формулу (7.2). 10.6 Подъем свай диаметром более 1 м, не прорезающих набухающие слои грунта, должен определяться как для фундамента на естественном основании в соответствии с СП 22.13330. При этом подъем сваи с уширением должен определяться при действии нагрузки Fu, равной Fu = N + γIIVg − Fsw, (10.3) где N, Fsw – см. формулу (10.2); γII – расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3; Vg – объем грунта, препятствующий подъему сваи, м3, и принимаемый равным объему грунта в пределах расширяющегося усеченного конуса высотой h с нижним (меньшим) диаметром, равным диаметру уширения d, а верхним диаметром d' = h + d (здесь h – расстояние от природной поверхности грунта до середины уширения сваи). 10.7 При проектировании свайных фундаментов в набухающих грунтах между поверхностью грунта и нижней плоскостью ростверка должен быть предусмотрен зазор размером, равным или более максимального значения подъема грунта при его набухании. При толщине слоя набухающего грунта менее 12 м допускается устраивать ростверк, опирающийся непосредственно на грунт, при соблюдении условия (10.2). При расположении свай в виде куста или свайного поля подъем свайных фундаментов следует рассчитывать с учетом взаимного влияния свай. 11 Особенности проектирования свайных фундаментов на подрабатываемых территориях
11.1 При проектировании свайных фундаментов на подрабатываемых территориях кроме настоящего свода правил должны соблюдаться требования СП 21.13330; при этом наряду с данными инженерных изысканий для проектирования свайных фундаментов должны также использоваться данные горно-геологических изысканий и сведения об ожидаемых деформациях земной поверхности. 11.2 В задании на проектирование свайных фундаментов на подрабатываемых территориях должны содержаться полученные по результатам маркшейдерского расчета данные об ожидаемых максимальных деформациях земной поверхности на участке строительства, в том числе оседание, наклон, относительные горизонтальные деформации растяжения или сжатия, радиус кривизны земной поверхности, высота уступа. 11.3 Расчет свайных фундаментов сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должен проводиться по предельным состояниям на особое сочетание нагрузок, назначаемых с учетом воздействий со стороны деформируемого при подработке основания. 11.4 В зависимости от характера сопряжения голов свай с ростверком и взаимодействия фундаментов с грунтом основания в процессе развития в нем горизонтальных деформаций от подработки территории различают следующие схемы свайных фундаментов: - жесткие – при жесткой заделке голов свай в ростверк путем заанкеривания в нем выпусков арматуры свай или непосредственной заделки в нем головы сваи в соответствии с 8.9; - податливые – при условно-шарнирном сопряжении сваи с ростверком, выполненном путем заделки ее головы в ростверк на 5–10 см или сопряжения через шов скольжения. 11.5 Расчет свайных фундаментов и их оснований на подрабатываемых территориях должен производиться с учетом: а) изменений физико-механических свойств грунтов, вызванных подработкой территории, в соответствии с 11.6; б) перераспределения вертикальных нагрузок на отдельные сваи, вызванного наклоном, искривлением и уступообразованием земной поверхности, в соответствии с 11.7; в) дополнительных нагрузок в горизонтальной плоскости, вызванных относительными горизонтальными деформациями грунтов основания, в соответствии с 11.8. 11.6 Несущую способность грунта основания свай всех видов Fcr, кН, работающих на сжимающую нагрузку, при подработке территории следует определять по формуле Fcr = γcrFd, (11.1) где γcr – коэффициент условий работы, учитывающий изменение физикомеханических свойств грунтов и перераспределение вертикальных нагрузок при подработке территории: для свай-стоек в фундаментах любых сооружений γcr = 1; для висячих свай в фундаментах податливых сооружений (например, одноэтажных каркасных с шарнирными опорами) γcr = 0,9; для висячих свай в фундаментах жестких сооружений (например, бескаркасных многоэтажных зданий с жесткими узлами, силосных корпусов) γcr = 1,1; Fd – несущая способность сваи, кН, определенная расчетом по 7.2 или по результатам полевых исследований (испытания свай динамической или статической нагрузкой, зондирование грунтов) в соответствии с 7.3. П р и м е ч а н и е – В случае крутопадающих пластов в формуле (11.1) следует также учитывать зависящий от значения относительной горизонтальной деформации εh, мм/м, дополнительный коэффициент γcr = 1/(1 + 100εh).
11.7 Дополнительные вертикальные нагрузки ± ΔN на сваи или сваиоболочки сооружений с жесткой конструктивной схемой следует определять в зависимости от расчетных значений вертикальных перемещений свай, вызванных наклоном, искривлением, уступообразованием земной поверхности, а также горизонтальными деформациями грунтов основания при условиях: - свайные фундаменты из висячих свай и их основания заменяют, в соответствии с 7.4, условным фундаментом на естественном основании; - основание условного фундамента принимают линейно деформируемым с постоянными по длине сооружения или выделенного в нем отсека модулем деформации и коэффициентом постели грунта. Дополнительные вертикальные нагрузки определяют относительно продольной и поперечной осей сооружения. 11.8 В расчетах свайных фундаментов, возводимых на подрабатываемых территориях, следует учитывать дополнительные усилия, возникающие в сваях вследствие их работы на изгиб под влиянием горизонтальных перемещений грунта основания при подработке территории по отношению к проектному положению свай. 11.9 Расчетное горизонтальное перемещение грунта ucr, мм, при подработке территории следует определять по формуле ucr = γfγcεhx, (11.2) где γf, γc – соответственно коэффициенты надежности по нагрузке и условиям работы для относительных горизонтальных деформаций, принимаемые согласно СП 21.13330; εh – ожидаемое значение относительной горизонтальной деформации, определяемое по результатам маркшейдерского расчета, мм/м; x – расстояние от оси рассматриваемой сваи до центральной оси сооружения с ростверком, устраиваемым на всю длину сооружения (отсека) или до блока жесткости каркасного сооружения (отсека) с ростверком, устраиваемым под отдельные колонны, м. 11.10 Свайные фундаменты сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, следует проектировать исходя из условий необходимости передачи на ростверк минимальных усилий от свай, возникающих в результате деформации земной поверхности. Для выполнения этого требования в проектах необходимо предусматривать: а) разрезку сооружения на отсеки для уменьшения влияния горизонтальных перемещений грунта основания; б) преимущественно висячие сваи для сооружений с жесткой конструктивной схемой для снижения дополнительно возникающих усилий в вертикальной плоскости от искривления основания; в) сваи возможно меньшей жесткости, например призматические, квадратного или прямоугольного поперечного сечения, при этом сваи прямоугольного сечения следует располагать меньшей стороной в продольном направлении отсека сооружения; г) преимущественно податливые конструкции сопряжения свай с ростверком, указанные в 11.4; д) выравнивание сооружений с помощью домкратов или других выравнивающих устройств. При разрезке сооружения на отсеки между ними в ростверке следует предусматривать зазоры (деформационные швы), размеры которых определяют как для нижних конструкций сооружений в соответствии с СП 21.13330.
11.11 Свайные фундаменты следует применять, как правило, на подрабатываемых территориях I–IV групп, в том числе: - с висячими сваями – на территориях I–IV групп для любых видов и конструкций сооружений; - со сваями-стойками – на территориях III и IV групп для сооружений, проектируемых с податливой конструктивной схемой здания при искривлении основания, а для IV группы –и для сооружений, проектируемых с жесткой конструктивной схемой. П р и м е ч а н и я 1 Деление подрабатываемых территорий на группы принято в соответствии с СП 21.13330. 2 Сваи-оболочки, набивные и буровые сваи диаметром более 600 мм и другие виды жестких свай допускается применять, как правило, только в свайных фундаментах с податливой схемой при сопряжении их с ростверком через шов скольжения (11.4). 3 Заглубление в грунт свай на подрабатываемых территориях должно быть не менее 4 м, за исключением случаев опирания свай на скальные грунты. 11.12 На подрабатываемых территориях Iк–IVк групп с возможным образованием уступов, а также на площадках с геологическими нарушениями применение свайных фундаментов допускается только при наличии соответствующего обоснования. 11.13 Конструкция сопряжения свай с ростверком должна назначаться в зависимости от значения ожидаемого горизонтального перемещения грунта основания, при этом предельные значения горизонтального перемещения для свай не должны превышать при сопряжении с ростверком (11.4), см: 2 − жестком; 5 − податливом, условно-шарнирном; 8 − податливом через шов скольжения. П р и м е ч а н и е − Для снижения значений усилий, возникающих в сваях и ростверке от воздействия горизонтальных перемещений грунта основания, а также для обеспечения пространственной устойчивости свайных фундаментов сооружения в целом сваи свайного поля в зоне действия небольших перемещений грунта (до 2 см) следует предусматривать с жестким сопряжением, а остальные − с податливым (шарнирным или сопряжением через шов скольжения). 11.14 Свайные ростверки должны рассчитываться на внецентренное растяжение и сжатие, а также на кручение при воздействии на них горизонтальных опорных реакций от свай (поперечной силы и изгибающего момента), вызванных боковым давлением деформируемого при подработке грунта основания. 11.15 При применении свайных фундаментов с высоким ростверком в бетонных полах или других жестких конструкциях, устраиваемых на поверхности грунта, следует предусматривать зазор по всему периметру свай шириной не менее 8 см на всю толщину жесткой конструкции. Зазор следует заполнять пластичными или упругими материалами, не образующими жесткой опоры для свай при воздействии горизонтальных перемещений грунта основания. 12 Особенности проектирования свайных фундаментов в сейсмических районах 12.1 Настоящий раздел распространяется на проектирование свайных фундаментов вновь строящихся и реконструируемых сооружений на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов. В районах сейсмичностью менее 7 баллов основания следует проектировать без учета сейсмических воздействий. 12.2 При проектировании свайных фундаментов в сейсмических районах кроме требований настоящего свода правил следует соблюдать требования СП 14.13330. Для проектирования свайных фундаментов должны использоваться данные сейсмологических и сейсмотектонических исследований, а также сейсмического микрорайонирования площадки строительства, которые следует предусматривать в составе инженерных изысканий в случаях, указанных в СП 14.13330.
12.3 На площадках, сложенных грунтами, относимыми по их сейсмическим свойствам согласно СП 14.13330 к категории IV, необходимо предусматривать мероприятия по улучшению строительных свойств грунтов основания до начала строительства. Не рекомендуется использовать в качестве оснований свайных фундаментов водонасыщенные грунты, способные к динамическому разжижению, без проведения предварительных мероприятий по улучшению их строительных свойств (уплотнение, закрепление, замена грунтов в основании и пр.). Динамические свойства грунтов и их способность к разжижению при сейсмических воздействиях в лабораторных условиях следует определять по ГОСТ Р 56353. На первом этапе инженерно-геологических изысканий для подготовки проектной документации в соответствии с СП 446.1325800 возможность разжижения водонасыщенных песков рекомендуется предварительно определять с использованием динамического зондирования. 12.4 Свайные фундаменты должны во всех случаях прорезать грунты, способные к динамическому разжижению. Расположение таких грунтов ниже подошв свай не допускается. При соответствующем расчетном обосновании при прорезке свайными фундаментами допускается предусматривать возможность динамического разжижения в верхней толще грунта на глубину, не превышающую величину hd, определяемую по формуле (12.1) и не превышающую 3 м. При этом проектное решение свайного фундамента должно предусматривать жесткую заделку голов свай в ростверк. 12.5 Расчеты свайных фундаментов сооружений по предельным состояниям первой группы выполняются по разделу 7, должны учитывать особое сочетание нагрузок, в том числе расчетные сейсмические воздействия, определяемые со своими коэффициентами сочетаний в соответствии с СП 14.13330 и СП 20.13330. В особое сочетание нагрузок должны включаться постоянные, временные длительные и кратковременные нагрузки, сейсмические нагрузки. При расчете свайных фундаментов расчетные значения сейсмических нагрузок должны соответствовать расчетному землетрясению (РЗ) в соответствии с СП 14.13330. При расчете на особое сочетание нагрузок необходимо предусматривать: а) определение несущей способности одиночной сваи на сжимающую и выдергивающую нагрузки в соответствии с 7.2; б) проверку устойчивости грунта по условию ограничения давления, передаваемого на грунт боковыми поверхностями свай, в соответствии с формулой (Б.7) либо численными методами по 7.7; в) расчет свай по прочности материала на совместное действие расчетных усилий (продольной силы, изгибающего момента и поперечной силы), значения которых определяют с учетом приложения Б в зависимости от расчетных значений сейсмических нагрузок либо численными методами в соответствии с 7.7. П р и м е ч а н и е – При определении расчетных значений сейсмических нагрузок, действующих на сооружение, высокий свайный ростверк, в случае его наличия, следует рассматривать как каркасный нижний этаж.
12.6 При расчете несущей способности свай при сейсмическом воздействии на сжимающую или выдергивающую нагрузку Feq значения R и fi (7.2) следует умножать на понижающие коэффициенты условий работы грунта основания γeq1 и γeq2, приведенные в таблице 12.1, или определять их по результатам испытаний свай и групп свай статическими нагрузками при одновременной имитации сейсмических воздействий. Испытания свай при имитированных сейсмических воздействиях должны выполняться по индивидуальным программам испытаний, разрабатываемым профильными организациями. При расчете несущей способности свай при сейсмическом воздействии сопротивление грунта fi на боковой поверхности сваи до расчетной глубины hd по формуле (12.1) следует принимать равным нулю. Расчетную сейсмичность площадки строительства сооружений в баллах в таблице 12.1 следует принимать в соответствии с СП 14.13330 в зависимости от уровня ответственности и назначения сооружения, сейсмичности района строительства, инженерно-геологических условий конкретной площадки. Т а б л и ц а 12.1 Расчетная сейсмичность площадки строительства, балл Коэффициент условий работы γeq1 для корректировки значений R при грунтах Коэффициент условий работы γeq2 для корректировки значений fi при грунтах Пески плотные Пески средней плотности Глинистые грунты при показателе текучести Пески плотные и средней плотности Глинистые грунты при показателе текучести маловлажные и влажные насыщенные водой маловлажные и влажные насыщенные водой IL < 0 0 ≤ IL ≤ 0,5 маловлажные и влажные насыщенные водой IL < 0 0 ≤ IL ≤ 0,75 0,75 ≤ IL < 1 7 1 0,9 0,9 0,5 0,95 0,85 0,8 0,4 0,95 0,9 0,95 0,85 0,9 0,5 0,95 0,9 0,85 0,8 0,75 0,75 8 0,9 0,8 0,8 0,4 0,85 0,75 0,7 0,35 0,95 0,95 0,9 0,8 0,85 0,75 0,8 0,4 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,65 9 0,8 0,7 0,7 0,35 0,75 0,6 — 0,9 0,85 0,85 0,7 0,75 0,65 0,7 0,35 0,85 0,65 0,7 0,6 0,6 0,4 П р и м е ч а н и я 1 Значения γeq1 и γeq2, указанные над чертой, относятся к забивным и набивным сваям (сваям вытеснения), под чертой – к буровым. 2 Для свай-стоек, опирающихся на скальные и крупнообломочные грунты, следует принимать значения коэффициентов условий работы γeq1=1,0 и γeq2=0. 3 Коэффициент γeq1 для водонасыщенных песков средней плотности при расчетной сейсмичности площадки 9 баллов допускается определять только на основании полевых экспериментальных исследований.
12.7 Расчетную глубину hd, до которой сопротивление грунта на боковой поверхности сваи при расчете на особое сочетание нагрузок не учитывают, следует определять по формуле (12.1), но принимать не более 3/αε, tg )( + + = c a b MaHa h p d (12.1) где a1, a2, a3 – безразмерные коэффициенты, равные соответственно 1,5; 0,8 и 0,6 при высоком ростверке и для отдельно стоящей сваи, 1,2; 1,2 и 0 – при жесткой заделке сваи в низкий ростверк или для свай с промежуточной подушкой; H, M – расчетные значения соответственно горизонтальной силы, кН, и изгибающего момента, кНм, приложенных к свае в уровне ее головы при особом сочетании нагрузок с учетом сейсмических воздействий; αε – коэффициент деформации, 1/м, определяемый по формуле (Б.3); bp – условная ширина сваи, м, определяемая по Б.5 ; γI – расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3, определяемое в водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды; φI, cI – расчетные значения соответственно угла внутреннего трения грунта, град., с учетом 12.8 и удельного сцепления грунта, кПа. В проектах, в которых головы свай заделаны в конструкцию ростверка, рекомендуется предусматривать контрольные испытания свай на горизонтальную нагрузку, которые следует выполнять согласно ГОСТ 5686. 12.8 Расчеты свайных фундаментов на особое сочетание нагрузок без учета сейсмических инерционных объемных сил в массиве грунта, в том числе, при использовании 7.1 и 7.2, а также определение расчетной глубины hd по формуле (12.1) следует выполнять, принимая значения расчетного угла внутреннего трения φI, уменьшенными для расчетной сейсмичности 7 баллов – на 2°, 8 баллов – на 4°, 9 баллов – на 7°. При расчете свайных фундаментов и их оснований на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических инерционных объемных сил в соответствии с 7.7 в качестве расчетного значения угла внутреннего трения следует принимать φI. 12.9 При расчете свайных фундаментов мостов при использовании 7.1, 7.2 и приложения Б влияние сейсмического воздействия на условия заделки свай в водонасыщенных пылеватых песках и глинистых грунтах с показателем текучести IL > 0,5 следует учитывать путем понижения на 30 % значений коэффициентов пропорциональности K, приведенных для этих грунтов в приложении Б. 12.10 Несущая способность сваи Feq, кН, работающей на вертикальную сжимающую и (или) выдергивающую нагрузки, по результатам полевых испытаний должна определяться с учетом сейсмических воздействий по формуле Feq = keqFd, (12.2) где keq – коэффициент, учитывающий снижение несущей способности сваи при сейсмических воздействиях, определяемый расчетом как отношение значения несущей способности сваи, вычисленного в соответствии с 12.5–12.8 с учетом сейсмических воздействий, и значения несущей способности сваи, определенной согласно 7.2 без учета сейсмических воздействий; Fd – несущая способность сваи, кН, определенная по результатам статических или динамических испытаний или по данным статического зондирования грунта в соответствии с 7.3 без учета сейсмических воздействий. 12.11 Для свайных фундаментов в сейсмических районах допускается применять сваи всех видов, кроме железобетонных свай без поперечного армирования и булавовидных. Не допускается также применение бетонных свай, т. е. свай без арматурных каркасов по всей длине свайного ствола.
12.12 При проектировании свайных фундаментов в сейсмических районах опирание нижних концов свай рекомендуется предусматривать на скальные, крупнообломочные грунты, пески плотные и средней плотности и глинистые грунты с показателем текучести IL ≤ 0,5. Опирание нижних концов свай на рыхлые водонасыщенные пески, глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,5 не рекомендуется, а на грунты, способные к динамическому разжижению, не допускается. 12.13 Заглубление в грунт свай в сейсмических районах должно быть не менее 4 м, а при наличии в основании нижних концов свай водонасыщенных песков средней плотности рекомендуется не менее 8 м. Допускается уменьшение заглубления свай при соответствующем обосновании, полученном в результате полевых испытаний свай статическими нагрузками при имитации сейсмических воздействий. 12.14 Расчет свай в просадочных и набухающих грунтах на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий должен выполняться при природной влажности, если замачивание грунта невозможно, и при полностью водонасыщенном грунте с показателем текучести, определенным по формуле (9.1), если замачивание грунта возможно. При этом несущую способность свай в грунтовых условиях II типа по просадочности следует определять без учета возможности развития отрицательных сил трения грунта. П р и м е ч а н и е – Расчет свай на сейсмические воздействия не исключает необходимости выполнения их расчета в соответствии с разделами 9–11, рассматривая прочие особые воздействия в иных сочетаниях нагрузок. 12.15 Свайные фундаменты в сейсмических районах следует проектировать с монолитным железобетонным ростверком. Устройство безростверковых свайных фундаментов сооружений не допускается. Допускается проектировать фундаменты с низким или высоким ростверком, в который заведены головы свай, либо ростверк с промежуточной грунтовой подушкой, отделяющей головы свай от ростверка. 12.16 Свайные фундаменты с низким или высоким ростверком следует проектировать в тех случаях, когда на фундамент в основных сочетаниях передаются горизонтальные нагрузки, а также иные особые воздействия, помимо сейсмических. Фундаменты, в которых головы свай заведены в ростверк, рекомендуется предусматривать в условиях залегания органоминеральных, органических и просадочных грунтов II типа, на подрабатываемых территориях, геологически неустойчивых площадках (на которых имеются или могут возникать оползни, сели, карсты и т. п.) и на площадках, сложенных нестабилизированными водонасыщенными грунтами. 12.17 При проектировании свайных фундаментов массивных или уголковых подпорных сооружений в сейсмических районах следует учитывать СП 381.1325800. 12.18 При проектировании свайных фундаментов с плитным ростверком при наличии подземной части сооружения следует учитывать снижение горизонтальной силы, передаваемой на фундаменты, за счет учета глубины заложения ростверка и пассивного сопротивления грунта, взаимодействующего с подземными конструкциями сооружения, а также трения со стороны наружной стены заглубленной части и фундамента с грунтом. 12.19 Высокие ростверки свайных фундаментов в пределах сейсмического отсека сооружения следует проектировать, как правило, непрерывными в виде монолитных железобетонных плит. Низкие ростверки под несущими стенами или каркасом сооружений рекомендуется выполнять непрерывными в пределах отсека в виде монолитных железобетонных плит или перекрестных лент.
12.20 В случаях, помимо указанных в 12.16, рекомендуется в сейсмических районах применять свайные фундаменты с промежуточной подушкой из сыпучих материалов (щебня, гравия, песка крупного и средней крупности). 12.21 Прочностные и деформационные характеристики материала подушки должны соответствовать требованиям СП 22.13330. При устройстве промежуточной подушки из песков крупных и средней крупности плотность сухого грунта должна составлять не менее 1,65 т/м3. Толщина промежуточной подушки должна составлять не менее 0,4 м и, как правило, не превышать 1,0 м. Чем выше нагрузка, передаваемая на сваи, тем большей рекомендуется принимать толщину промежуточной подушки. Плановые размеры промежуточной подушки должны быть больше плановых размеров свайного ростверка на величину не менее толщины подушки. Устройство промежуточных подушек следует выполнять с послойным уплотнением в соответствии с СП 45.13330. 12.22 При проектировании свайных фундаментов с промежуточной подушкой рекомендуется предусматривать устройство железобетонных оголовков, покрывающих головы свай и служащих для более равномерной передачи нагрузок через промежуточную подушку. Конструкция, размеры и армирование оголовков должны зависеть от шага свай, их поперечного размера, величины нагрузок, передаваемых на сваи, грунтовых условий и толщины подушки. Конструкции оголовков допускается изготавливать из сборного и монолитного железобетонов. 12.23 В случае наличия в инженерно-геологическом строении площадок слабых водонасыщенных грунтов, склонных к длительным деформациям, устройство промежуточных подушек допускается, если в проекте предусмотрено горизонтальное армирование основания рулонными геосинтетическими материалами. Такое армирование должно располагаться над оголовками свай и позволять избежать неравномерных осадок промежуточной подушки в межсвайном пространстве. При проектировании армирования в грунте следует учитывать СП 22.13330. 12.24 Расчет свай, входящих в состав свайного фундамента с промежуточной подушкой, на горизонтальные нагрузки допускается не выполнять. Несущую способность таких свай, работающих на сжимающую нагрузку с учетом сейсмических воздействий, следует определять в соответствии с 12.6; при этом сопротивление грунта необходимо учитывать вдоль всей боковой поверхности сваи, т. е. hd = 0. 12.25 При проектировании фундаментов с промежуточной подушкой следует учитывать СП 22.13330, в части проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах. Во всех случаях следует выполнять проверку несущей способности основания на сдвиг по подошве ростверка на контакте с промежуточной подушкой при наиболее неблагоприятном особом сочетании нагрузок. В зависимости от наличия слоев гидроизоляции и подготовки коэффициент трения при проверке на сдвиг должен соответствовать наиболее опасной потенциальной поверхности сдвига, его следует принимать в расчетах не более 0,4. 12.26 При расчете свайных фундаментов с промежуточной подушкой по деформациям осадку фундамента следует вычислять как сумму осадки, определяемой в соответствии с подразделом 7.4, и вертикальных деформаций промежуточной подушки при действии основного сочетания нагрузок. 13 Особенности проектирования свайных фундаментов на закарстованных территориях
13.1 Свайные фундаменты, устраиваемые на закарстованных территориях при новом строительстве и реконструкции, должны проектироваться с учетом возможного развития карстовых процессов в массиве водорастворимых пород (полости, каверны и т. п.), в залегающей над ними грунтовой толще (зоны разуплотнения и т. п.) и возможности образования карстовых деформаций – провалов и оседаний. 13.2 При проектировании свайных фундаментов на закарстованных территориях следует обеспечивать их прочность (с учетом изгиба от развития карстовых полостей) и устойчивость с учетом образования карстовых деформаций как непосредственно под нижним концом свай, так и в прорезаемом ими грунтовом массиве. Следует учитывать возможность проявления карстообразования на территории, непосредственно прилегающей к площадке строительства. Проектирование следует выполнять с учетом СП 499.1325800. 13.3 Объем и состав инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных фундаментов на закарстованных территориях должны назначаться с учетом 4.6 и требований к проектированию на закарстованных территориях согласно СП 22.13330. 13.4 При разработке проекта свайных фундаментов необходимо устанавливать категорию опасности площадки строительства в карстовосуффозионном отношении согласно СП 22.13330, выявлять возможные типы карстовых деформаций, определять необходимость проведения противокарстовых мероприятий. 13.5 Для определения типа карстовых деформаций (провал или оседание) и параметров, их характеризующих, необходимо определять геометрические параметры карстовой полости в водорастворимой горной породе, при образовании которой возникают карстовые деформации, согласно СП 22.13330. При этом допускается численное моделирование с применением апробированных геотехнических программ. 13.6 Размер и положение карстовой полости в водорастворимой горной породе должны определяться с учетом наиболее неблагоприятного участка на разрезе и скорейшего наступления провалообразования перекрывающей толщи грунтов с образованием карстовых деформаций, в т. ч. с учетом проектных параметров свайных фундаментов (глубина, диаметр и шаг свай). При проведении расчетов следует учитывать возможную динамику развития карстовых полостей с учетом скорости растворения горных пород согласно СП 22.13330. 13.7 При проектировании свайных фундаментов на участках, отнесенных к категориям потенциально опасных или опасных в карстовосуффозионном отношении, и необходимости проведения конструктивных противокарстовых мероприятий рекомендуется: - выполнять расчеты с учетом исключения свай в зоне провала из работы фундамента (выскальзывания свай) – при возможности образования карстовых деформаций по типу «провал»; - учитывать возможность появления провалов под колоннами, пересечениями стен, углами сооружений, в середине большей и меньшей сторон; - предусматривать, как правило, возможность выскальзывания свай, а в случае необходимости устройства жесткого узла сопряжения сваи с ростверком – учитывать дополнительные нагрузки от сил отрицательного трения, возникающего вследствие образования карстовых деформаций – в узле сопряжения свай с ростверком.
13.8 При проектировании свай с опиранием на водорастворимые горные породы на участках, отнесенных к категориям опасным в карстовосуффозионном отношении, следует с помощью геотехнических мероприятий (тампонирование, инъектирование и другие мероприятия, выполняемые для горной породы ниже торца сваи и, при необходимости, в грунтах выше торца) обеспечивать исключение существующих полостей и образование новых полостей в водорастворимой горной породе и в грунтах покровной толщи с последующим переводом площадки в категорию безопасной в карстово-суффозионном отношении. Проектирование с применением соответствующих конструктивных противокарстовых мероприятий допускается при опирании свай на труднорастворимые породы при соответствующем расчетном обосновании с учетом расчетных параметров карстовых деформаций. 13.9 В случае прорезки карстующихся пород сваями с опиранием их в слои, где карстообразование исключено, следует учитывать возможность возникновения сил негативного трения от деформаций грунтового массива над карстовой полостью. Параметры такого воздействия следует определять по результатам численного моделирования. 13.10 При развитии карста в нерастворимых и труднорастворимых горных породах допускается определять значение сил негативного трения, передаваемых на сваи (рисунок 13.1, а) и значение дополнительных усилий от изгиба свай (рисунок 13.1, б) на основании расчетных параметров карстовых деформаций, полученных с учетом скорости растворения горных пород и величины срока жизненного цикла сооружения. 1 – свая; 2 – зона развития негативного трения; 3 – карстовая полость Рисунок 13.1 – Схемы механического взаимодействия свай с карстовыми полостями 13.11 При карстовых деформациях в виде оседания поверхности допускается применять методику расчета сооружений на подрабатываемых территориях согласно разделу 11, с учетом прогнозируемых карстовых деформаций. Прогноз следует осуществлять на основании численного моделирования. 13.12 При проектировании свайных фундаментов на закарстованных территориях необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга в процессе строительства и постоянных систем наблюдения на стадии эксплуатации согласно СП 22.13330. 13.13 Для сооружений классов КС-2 и КС-3 при условии выполнения геотехнических противокарстовых мероприятий в виде цементации карстующихся пород или покровной толщи над карстующимися породами проектирование свайных фундаментов допускается выполнять без учета карстовой опасности. Проект геотехнических противокарстовых мероприятий должен предусматривать исключение карстовых проявлений как в основании свайного фундамента, так и по всей площади условного свайного фундамента.
13.14 Для свайных фундаментов мостовых опор в зоне развития карстово-суффозионных процессов допускается применение висячих свай и свай-стоек с жесткой заделкой их в ростверке. При этом свайный фундамент опоры моста следует проектировать с учетом возможности, при строительстве и дальнейшей эксплуатации сооружения, выхода из работы свай, попадающих в определенный расчетом диаметр провала. Фундамент должен проектироваться с учетом дополнительной нагрузки на фундамент от грунта и веса свай в зоне провала. Нагрузки, возникающие при взаимодействие фундаментов и провала, следует рассматривать в особом сочетании. При этом, если в ходе изысканий зафиксированы провалы инструмента в карстующихся породах, в проекте следует предусматривать их цементацию. Если в ходе изысканий провалы бурового инструмента не фиксировались, дополнительное влияние допускается определять на основании численного моделирования с учетом СП 22.13330 и 13.10. Приложение А Методика оценки конструктивной и экономической эффективности технических решений фундаментных конструкций А.1 Оценка эффективности фундаментных конструкций выполняется в следующей последовательности: - определение требований по конструктивным показателям обеспечения механической/конструктивной безопасности объекта; - определение нагрузки на основание, отдельный элемент свайного фундамента (свая, ячейка/участок свайного фундамента); - определение возможных вариантов фундаментов с учетом нагрузки и инженерно-геологических условий площадки. А.2 Назначение критериев конструктивной эффективности и определение соответствующих частных коэффициентов конструктивной эффективности для вариантов фундаментных конструкций В качестве критериев конструктивной эффективности используют показатели, определяемые расчетами по предельным состояниям первой и второй групп: - несущую способность сваи по грунту; - несущую способность сваи по материалу; - осадку свайного фундамента/сваи; - показатели неравномерности осадок (относительная разность осадок, крен). После выбора критериев конструктивной эффективности для возможных вариантов свайных фундаментов определяют частные коэффициенты конструктивной эффективности (таблица А.1). Т а б л и ц а А.1 – Определение частных коэффициентов конструктивной эффективности Критерий конструктивной эффективности Требуемое или предельное значение Частный коэффициент конструктивной эффективности Кi (Кi ≥ 1) 1 Несущая способность по грунту Fd сваи/свайного основания Fd,треб К1 = Fd /Fd,треб 2 Несущая способность по материалу Fm сваи/свайного основания Fm,треб К2 = Fm /Fm,треб 3 Осадка сваи/фундамента S Sпред К3 = 2 – S/Sпред 4 Относительная разность осадок свайного фундамента ∆S ∆Sпред К4 = 2 – ∆S/∆Sпред А.3 Определение коэффициентов конструктивной эффективности Кк.э для каждого варианта фундаментных конструкций В зависимости от требований, предъявляемых к объекту, обобщенный коэффициент эффективности по конструктивным требованиям для каждого варианта фундамента определяют по таблице А.1 – произведение частных коэффициентов конструктивной эффективности Кк.э = К1 (вариант) K2 (вариант)… (А.1) Наиболее эффективным по конструктивным требованиям принимают вариант, имеющий наибольшее значение коэффициента Кк.э. Частный коэффициент Кi (i = 1...4) для пунктов 1–4 таблицы А.1 и соответственно обобщенный коэффициент Кк.э должны удовлетворять условию Кi, Кк.э ≥ 1. (А.2) При оценке вариантов следует принимать технические решения, реально осуществимые с точки зрения исполнения на данном объекте. Определение коэффициентов экономической эффективности Кэ.э для
каждого варианта фундаментных конструкций выполняют по формуле Кэ.э = Пус, макс / Пус,в, (А.3) где Пус,макс – максимальное значение удельной стоимости фундаментных конструкций для рассматриваемых вариантов; Пус,в – значение удельной стоимости фундаментных конструкций для каждого варианта. Показатель удельной стоимости усиления Пус (Пус,макс или Пус,в), руб./кН, определяют по формуле Пус = С / N, (А.4) где С – значение обобщенной стоимости работ по устройству свайного фундамента или стоимость работ по устройству элемента свайного фундамента для одного из вариантов, руб.; N – значение обобщенной нагрузки на свайный фундамент или элемент свайного фундамента, принятый для сравнения вариантов, кН. Обобщенная стоимость работ по рассматриваемым при проектировании вариантам или стоимость работ по устройству элемента свайного фундамента может быть определена по объектам-аналогам или единичным расценкам на производство работ. Наиболее эффективным по экономическим требованиям принимают вариант, имеющий большее значение коэффициента экономической эффективности Кэ.э. А.4 Определение интегральных коэффициентов эффективности и окончательный выбор варианта фундаментных конструкций По значениям коэффициентов конструктивной и экономической эффективности выполняют оценку эффективности по интегральному коэффициенту эффективности Ки для оцениваемых вариантов по формуле Ки (вариант) = Кк.э (вариант) Кэ.э. (А.5) Наиболее эффективным принимают вариант с бóльшим значением коэффициента Ки. Приложение Б Расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента Б.1 Расчет должен включать в себя проверку сечений свай по предельным состояниям первой и второй групп. При проведении расчетов сооружений категории КС-3 рекомендуется преимущественно использовать компьютерные программы, описывающие механическое взаимодействие свай и прилегающего грунтового массива в нелинейной постановке. При этом расчеты должны проходить обязательную верификацию с результатами расчета по Б.4–Б.8. Для сооружений категорий КС-1 и КС-2 допускается применение расчетных схем, описывающих взаимодействие балки и упругого основания (балка на упругом основании с переменным коэффициентом постели). Расчет свай, свай-оболочек и свай-столбов (далее – сваи) на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов допускается проводить в соответствии со схемой, приведенной на рисунке Б.1. П р и м е ч а н и е – При расчете опор мостов во всех случаях допускается применение зависимостей, приведенных в Б.4–Б.8. Рисунок Б.1 – Схема нагрузок на сваю Б.2 Расчет по предельному состоянию первой группы должен включать в себя проверку сечений свай по прочности, по образованию и раскрытию трещин на совместное действие расчетных усилий: сжимающей силы, изгибающего момента и перерезывающей силы. Указанный расчет сваи должен выполняться в зависимости от материала свай в соответствии с разделом 7. Б.3 Расчет по предельному состоянию второй группы сводится к проверке соблюдения условий допустимости расчетных значений горизонтального перемещения голов свай и угла их поворота: up ≤ uu; (Б.1) ψр ≤ ψu, (Б.2) где up, ψр – расчетные значения соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад; uu, ψu – предельные допустимые значения соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад. Значения uu и ψu должны задаваться в проекте из условия нормальной эксплуатации проектируемых строительных конструкций сооружения. Б.4 При расчете свай и свайных кустов с применением компьютерных
программ, реализующих модели сплошной среды, по боковой поверхности свай следует вводить интерфейсные элементы. Свойства интерфейсных элементов должны назначаться с учетом коэффициента условий работы сваи γR,f по таблице 7.6. Б.5 Расчеты по определению прочности свай всех видов при применении упрощенных расчетных схем следует проводить с учетом формулы (7.1) с коэффициентом деформации αε, 1/м, определяемым по формуле αε = √𝐾𝑏𝑝 𝐸𝐼 , (Б.3) где Е – модуль упругости материала сваи, кПа (тс/м2); I – момент инерции поперечного сечения сваи, м4; bр – условная ширина сваи, м, принимаемая равной: для свай диаметром стволов 0,8 м и более bр = d + 1, а для остальных размеров сечений свай bр = 1,5d + 0,5, м; d – наружный диаметр круглого или сторона квадратного, или сторона прямоугольного сечения свай в плоскости, перпендикулярной к действию нагрузки, м. Б.6 При применении в расчетах свай на горизонтальную нагрузку схемы балки на упругом основании принимается, что значение коэффициента постели линейно растет с глубиной. Расчетные значения коэффициента постели сz грунта на боковой поверхности сваи допускается определять по формуле с𝑧 = 𝐾𝑧 γ𝑐𝑧 , (Б.4) где K – коэффициент пропорциональности, кН/м4 (тс/м4), принимаемый в зависимости от вида грунта, окружающего сваю, по таблице Б.1; z – глубина расположения сечения сваи в грунте, м, для которой определяется коэффициент постели, по отношению к поверхности грунта при высоком ростверке или к подошве ростверка при низком ростверке; γсz – коэффициент условий работы (γсz = 1). Т а б л и ц а Б.1 Вид и характеристика грунта, окружающего сваи Коэффициент пропорциональности K, кН/м4 (тс/ м4) Пески крупные (0,55 ≤ е ≤ 0,7); глины и суглинки твердые (IL < 0) 6000 – 10000 (600 – 1000) Пески мелкие (0,6 ≤ е ≤ 0,75); пески средней крупности (0,55 ≤ е ≤ 0,7), супеси твердые (IL < 0); глины и суглинки тугопластичные и полутвердые (0 ≤ IL ≤ 0,5) 4000 – 6000 (400 – 600) Пески пылеватые (0,6 ≤ е ≤ 0,8); супеси пластичные (0 ≤ IL ≤ 0,75); глины и суглинки мягкопластичные (0,5 ≤ IL ≤ 0,75) 2350 – 4000 (235 – 400) Глины и суглинки текучепластичные (0,75 ≤ IL ≤ 1) 1350 – 2350 (135 – 235) Пески гравелистые (0,55 ≤ е ≤ 0,7); крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем 16750 – 33350 (1675 – 3335) П р и м е ч а н и е – Меньшие значения коэффициента К соответствуют более высоким значениям показателя текучести IL глинистых грунтов и коэффициентов пористости у песчаных грунтов, а большие значения коэффициента К – соответственно более низким значениям. Для грунтов с промежуточными значениями характеристик и IL и e значения коэффициента К определяются интерполяцией. При расчете одиночных свай на действие горизонтальной нагрузки допускается пользоваться схемой, включающей дискретные опоры с постоянным шагом. Схема для проведения таких расчетов приведена на рисунке Б.2, а. При этом шаг опор должен составлять не более 0,25 м. Жесткость одной опоры определяется формулой*, )( ip cz iz hb zzK с = , (Б.5) где K(z) – значение коэффициента пропорциональности в зависимости от слоя грунта; hi* – шаг пружинных опор в принятой расчетной схеме. Схема для расчета свайных кустов приведена на рисунке Б.2, б. При проведении расчетов следует учитывать податливость опор от действия вертикальных нагрузок. Жесткость свай при расчете на вертикальную нагрузку следует определять в соответствии с 7.4.4. Значение αi должно определяться по Б.7. а б а – схема расчета одиночной сваи; б – схема для расчета свай в составе куста Рисунок Б.2 – Схемы для расчета свай Б.7 При статическом расчете свай в составе куста рекомендуется
учитывать их взаимодействие. В этом случае допускается проводить расчет как для одиночной сваи, но коэффициент пропорциональности K умножается на понижающий коэффициент αi, определяемый по формуле ,143,0229,0789,01 , − − − + −= ij ij ij ij ij ij cci r xx r xx r d (Б.6) где γc,с – коэффициент, учитывающий уплотнение грунта при погружении свай и принимаемый: γс,с = 1,2 для забивных свай сплошного сечения и γс,с = 1 для остальных видов свай; d – диаметр или сторона поперечного сечения сваи, м; ,)()( 22 jijiij yyxxr −+−= (Б.7) где xi, уi – координаты оси i-й сваи в плане, причем горизонтальная нагрузка приложена в направлении оси х; xj, yj – то же, для j-й сваи. Произведение ij в формуле (Б.6) распространяется только на сваи куста, непосредственно примыкающие к i-й свае. П р и м е ч а н и я 1 Для опор мостов в случаях, если rij ≤ 3,0 d, или поле свай несимметрично, или при наличии в составе опоры наклонных свай, коэффициент αi допускается принимать равным 1,0. 2 Значение понижающего коэффициента αi для кустов из забивных свай допускается определять по таблице Б.2. Т а б л и ц а Б.2 Число свай в группе n Значения коэффициента взаимовлияния свай αi при шаге свай, равном 3d 4d 5d 6d 3 0,649 0,737 0,813 0,881 4 0,626 0,713 0,800 0,858 6 0,585 0,673 0,751 0,821 9 0,539 0,628 0,708 0,781 12 0,504 0,596 0,678 0,755 16 0,470 0,566 0,654 0,736 20 0,446 0,546 0,640 0,729 Б.8 Возможность применения линейных зависимостей при расчете свай должна проверяться по условию ограничения расчетного давления σz, оказываемого на грунт боковыми поверхностями свай σ𝑧 ≤ η1η2 cos φ1 (γ1𝑧tgφ1 + ξc1), (Б.8) где σz – расчетное давление на грунт, кПа (тс/м2), боковой поверхности сваи на глубине z, м, отсчитываемой при высоком ростверке от поверхности грунта, а при низком ростверке – от его подошвы [при αεl ≤ 2,5 – на двух глубинах, соответствующих z = l/3 и z = l; при αεl > 2,5 – на глубине z = 0,85/αε, где αε определяется по формуле (Б.4)]; γI – расчетный удельный (объемный) вес грунта ненарушенной структуры, кН/м3 (тс/м3), определяемый в водонасыщенных грунтах с учетом взвешивания в воде; φI, сI – расчетные значения соответственно угла внутреннего трения грунта, град, и удельного сцепления грунта, кПа (тс/м2); ξ – коэффициент, принимаемый для забивных свай и свай-оболочек ξ = 0,6, а для всех остальных видов свай ξ = 0,3; η1 – коэффициент, равный единице, кроме случаев расчета фундаментов распорных сооружений, для которых η1 = 0,7; η2 – коэффициент, учитывающий долю постоянной нагрузки в суммарной нагрузке, определяемый по формуле η2 = 𝑀𝑐+𝑀1 𝑛̅𝑀𝑐+𝑀1 , (Б.9) где Мс – момент от внешних постоянных нагрузок в сечении фундамента на уровне условной заделки на глубине l1 по формуле (7.1), кН∙м (тс∙м); M1 – то же, от внешних временных расчетных нагрузок, кН∙м (тс∙м); n̅ – коэффициент, принимаемый n̅ = 2,5, за исключением случаев расчета: а) особо ответственных сооружений, для которых при αεl ≤ 2,6 принимается n̅ = 4 и при αεl ≥ 5 принимается n̅ = 2,5; при промежуточных значениях αεl значение n̅ определяется интерполяцией; б) фундаментов с однорядным расположением свай на внецентренно приложенную вертикальную сжимающую нагрузку, для которых следует принимать n̅ = 4 независимо от значения αεl. П р и м е ч а н и е – Если расчетные горизонтальные давления на грунт σz не удовлетворяют условию (Б.7), но при этом несущая способность свай по материалу недоиспользована и перемещения свай меньше предельно допускаемых значений, то при приведенной глубине свай αεl > 2,5 расчет следует повторять,
приняв уменьшенное значение жесткости опоры в сооответствии с формулой (Б.10). Расчет следует повторять до тех пор, пока условие (Б.7) выполнится во всех точках. cz,i * = 0,95сz,iη1η2 cos φ1(γ1ztgϕ1+ξc1) σz , (Б.10) где cz,i * – скорректированное значение жесткости опоры. Приложение В Расчет несущей способности пирамидальных свай с наклоном боковых граней ip > 0,025 Несущую способность Fd, кН, пирамидальных свай с наклоном боковых граней ip > 0,025 допускается определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунта основания на боковой поверхности сваи и под ее нижним концом по формуле Fd= ∑ Ai cos α [pi(tgα n i=1 +tgφI,i+cI,i]+ d2 n1 (pi ' +n2cI,i), (В.1) где Ai – площадь боковой поверхности сваи в пределах i-го слоя грунта, м2; α – угол конусности сваи, град.; φI,i, cI,i – расчетные значения угла внутреннего трения, град., и сцепления, кПа, i-го слоя грунта; d – сторона сечения нижнего конца сваи, м; n1, п2 – коэффициенты, значения которых приведены в таблице В.1. Сопротивления грунта под острием сваи pi и на ее боковой поверхности p'i, кПа, определяют по формуле pi=pi ' = [ Ei 4p0,i(1–vi 2) – 2 p0,i(2–vi)] ξ (pp,i+cI,ictgφI,i) – cI,ictgφI,i, (В.2) где Ei – модуль деформации i-го слоя грунта, кПа, определяемый по результатам пресссиометрических испытаний; vi – коэффициент Пуассона i-го слоя грунта, принимаемый в соответствии с СП 22.13330; ξ – коэффициент, значения которого приведены в таблице В.1. Давление грунта p0,i, pp,i, кПа, определяют по формулам: p0,i= vi 1–vi γI,ihi; (В.3) pp,i = p0,i(1 + sin φI,i) + cI,icos φI,i, (В.4) где γI,i – удельный вес i-го слоя грунта, кН/м3; hi – средняя глубина расположения i–го слоя грунта, м. Т а б л и ц а В.1 Коэффициент Значения угла внутреннего трения грунта φI,i 4° 8° 12° 16° 20° 24° 28° 32° 36° 40° n1 0,53 0,48 0,41 0,35 0,30 0,24 0,20 0,15 0,10 0,06 n2 0,94 0,88 0,83 0,78 0,73 0,69 0,65 0,62 0,58 0,54 ξ 0,06 0,12 0,17 0,22 0,26 0,29 0,32 0,35 0,37 0,39 П р и м е ч а н и е – Для промежуточных значений угла внутреннего трения φI,i значения коэффициентов n1, n2 и ξ определяют интерполяцией. Приложение Г Расчет свайных фундаментов на воздействие сил морозного пучения Г.1 При строительстве сооружений на свайных фундаментах в сезоннопромерзающих или искусственно замороженных пучинистых грунтах необходимо учитывать касательные силы морозного пучения. Расчет оснований и свайных фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует выполнять при эксплуатации неотапливаемых сооружений, мачт ЛЭП и мобильной связи, трубопроводов и др. или при консервации сооружений, а также для условий периода строительства, если до передачи на сваи проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного промерзания-оттаивания или выполняется искусственное замораживание грунтов (при строительстве метро или эксплуатации помещений с отрицательной температурой). При необходимости в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению выпучивания свай в период строительства. Г.2 Устойчивость свайных фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтов следует проверять по условию τ𝑓ℎ𝐴𝑓ℎ − 𝐹 ≤ γ𝑐 γ𝑘 𝐹𝑟𝑓, (Г.1) где fh – расчетная удельная касательная сила пучения, кПа, принимаемая согласно Г.3; Afh – площадь боковой поверхности смерзания сваи в пределах расчетной глубины сезонного промерзания–оттаивания грунта или слоя искусственно замороженного грунта, м2; F – расчетная нагрузка на сваю, кН, принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т. п.);
Frf – расчетное значение силы, удерживающей сваю от выпучивания вследствие трения ее боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания, кН, принимаемое по Г.4; c – коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0; k – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1. Г.3 Расчетную удельную касательную силу морозного пучения fh, кПа, следует определять, как правило, опытным путем, в полевых условиях, в соответствии с ГОСТ 27217, или в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ Р 56726. Поверхность или покрытие, в том числе термоусаживаемые оболочки, моделей сваи должны быть аналогичными поверхности и покрытию натурной сваи. Расчетную касательную силу морозного пучения, полученную по результатам лабораторных испытаний, следует определять в соответствии с СП 25.13330. При отсутствии опытных данных допускается принимать значение fh по таблице Г.1 в зависимости от вида и характеристик грунта. Г.4 Расчетное значение силы Frf, кН, удерживающей сваи от выпучивания, следует определять по формуле 𝐹𝑟𝑓 = 𝑢 ∑ 𝑓𝑖ℎ𝑖 𝑛 𝑖=1 , (Г.2) где u – периметр сечения поверхности сдвига, м, принимаемый равным периметру сечения сваи; fi – расчетное сопротивление i-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3; hi – толщина i-го слоя талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя промерзания–оттаивания, м. Г.5 При проектировании свайных фундаментов с ростверками на среднеи сильнопучинистых грунтах следует учитывать действие нормальных сил морозного пучения грунтов на подошву ростверков согласно СП 25.13330. Г.6 Расчет отрицательной силы трения оттаивающих грунтов на сваи При оттаивании сезонномерзлых или искусственно замороженных грунтов происходит их оседание, в результате чего на боковую поверхность свай действуют отрицательные (негативные) силы трения, направленные вертикально вниз. Отрицательную (негативную) силу трения оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи можно определять по формуле = = n i iinpneg hfuF , , (Г.3) где up – периметр поперечного сечения сваи, м; fn,i – отрицательное трение i-го слоя оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи, кПа, определяемое по опытным данным; допускается принимать расчетные значения fn,i по таблице 7.3; hi – толщина i-го слоя оттаивающего грунта. Т а б л и ц а Г.1 Вид и характеристика грунта Значения fh, кПа, при глубине сезонного промерзания–оттаивания dth, м До 1,5 2,5 3,0 и более Супеси, суглинки и глины при показателе текучести IL > 0,5, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при показателе дисперсности D > 5 и степени влажности Sr > 0,95 110 90 70 Супеси, суглинки и глины при 0,25 < IL 0,5, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при D > 1 и степени влажности 0,8 < Sr 0,95 90 70 55 Супеси, суглинки и глины при IL 0,25, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при D > 1 и степени влажности 0,6 <Sr 0,8 70 55 40 П р и м е ч а н и я 1 Для промежуточных глубин промерзания fh принимается интерполяцией. 2 Значения fh для грунтов, используемых при обратной засыпке котлованов, принимается по первой строке таблицы. 3 В зависимости от вида поверхности фундамента приведенные значения fh умножают на коэффициент: при гладкой бетонной необработанной – 1; при шероховатой бетонной с выступами и кавернами до 5 мм – 1,1–1,2, до 20 мм – 1,25–1,5; при деревянной антисептированной – 0,9; при металлической без специальной обработки – 0,8 (без учета 7.2.20). При применении противопучинистых обмазок или покрытий, в том числе
термоусаживаемых оболочек, коэффициент определяется опытным путем по ГОСТ Р 56726. 4 Для сооружений класса КС-1 значения fh умножают на коэффициент 0,9. Приложение Д Расчеты несущей способности свай, взаимодействующих со скальными грунтами по боковой поверхности Д.1 Несущая способность Fd набивной, буровой сваи и сваи-оболочки, заполняемой бетоном, прорезающей толщу невыветрелых скальных грунтов, определяется с учетом расчетного сопротивления грунтов основания на ее боковой поверхности (рисунки Д.1, Д.2). Q – вертикальная нагрузка на сваю; Qs – реакция от вертикальной нагрузки, воспринимаемой боковой поверхностью сваи, Q = Qs; h1, h2, ..., hn – толщины слоев скального грунта Рисунок Д.1 – Прорезание сваей толщи скальных грунтов без обеспечения заделки Рисунок Д.2 – Прорезание сваей толщи скальных грунтов с заделкой в них В случае прорезания значительной толщи скальных грунтов вклад сопротивления грунта на боковой поверхности сваи может составить до 90 % полной нагрузки, воспринимаемой сваей. В этом случае допускается принимать Fd = Fds, (Д.1) где Fds – несущая способность сваи с учетом только сопротивления скальных грунтов на ее боковой поверхности, определяемая по формуле Fds = u ΣRsi hi, (Д.2) где u – наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м; Rsi – расчетное сопротивление i-го слоя скального грунта на боковой поверхности сваи, кПа; hi – толщина i-го слоя скального грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м. Расчетное сопротивление Rsi слоя скального грунта на боковой поверхности сваи определяется по формуле Rsi = 0,63√𝑝𝑎𝑅𝑐𝑖 , (Д.3) где pa = 100 кПа; Rci – расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие i-го слоя скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа. Д.2 Для учета расчетного сопротивления массива скального грунта как под нижним концом сваи, так и на ее боковой поверхности, следует определять соотношение вертикальных нагрузок на сваю, воспринимаемых пятой сваи Qb и ее боковой поверхностью Qs (рисунок Д.3). Величины указанных долей нагрузок рекомендуется определять численными методами с применением программ, описывающих взаимодействие свай и грунтового основания с учетом залегания скальных грунтов. При этом расчетные прочностные характеристики скальных грунтов допускается определять в соответствии с СП 23.13330 в зависимости от значения предела прочности образца скального грунта на одноосное сжатие Rc. По результатам численного моделирования определяется доля η от общей нагрузки Q, воспринимаемая пятой сваи (η = Qb/Q), и доля 1–η, воспринимаемая боковой поверхностью сваи (1–η = Qs/Q). Q – вертикальная нагрузка на сваю; Qb – реакция от вертикальной нагрузки, воспринимаемой пятой сваи, Qb/Q = η; Qs – реакция от вертикальной нагрузки, воспринимаемой боковой поверхностью сваи, Qs/Q = 1 – η Рисунок Д.3 – Совместная работа нижнего конца сваи и боковой поверхности Несущая способность Fd сваи с учетом расчетного сопротивления массива скального грунта как под нижним концом сваи, так и на ее боковой поверхности, принимается как наименьшее из двух значений, удовлетворяющим неравенствам: Fd ≤ Fdb/η, (Д.4) в этом случае несущая способность сваи ограничена сопротивлением скального массива под ее нижним концом, или Fd ≤ Fds/(1– η), (Д.5) в этом случае несущая способность сваи ограничена сопротивлением на ее боковой поверхности. П р и м е ч а н и е – При определении величины Fd простое суммирование несущей способности под пятой сваи Fdb [формула (7.5)] и на ее боковой поверхности Fds [формула (Д.2)] без учета значения η не допускается, поскольку может приводить к завышенной величине расчетной несущей способности. За расчетную величину несущей способности сваи Fd принимается наибольшее значение из трех величин, определенных: - несущей способностью основания под нижним концом сваи Fdb [формула (7.5)]; - несущей способностью сваи с учетом сопротивления скальных грунтов на ее боковой поверхности Fds [формула (Д.2)]; - несущей способностью с учетом сопротивления массива скального грунта как под нижним концом сваи, так и на ее боковой поверхности [формулы (Д.4), (Д.5)].
УДК 69+ 624.154.04(083.74) ОКС 93.020 Ключевые слова: свая одиночная, свайные фундаменты, виды свай, несущая способность свай, расчет свай ОРГАНИЗАЦИЯ_РАЗРАБОТЧИК АО «НИЦ «Строительство» Зам. генерального директора по научной работе АО «НИЦ «Строительство» А.И. Звездов Руководители разработки Директор НИИОСП Зам. директора НИИОСП И.В. Колыбин Д.Е. Разводовский Ответственный исполнитель Зав. лабораторией НИИОСП А.В Скориков
Спросите ИИ об этом акте
Ассистент расскажет, что регулирует этот акт и какие статьи в нём главные, а дальше ответит на ваши вопросы по нему и всей базе — со ссылками на статьи. Регистрация бесплатная: почта и пароль.