Материал: 1897

та сложно оценить из-за чувствительности образцов к способам изготовления, хранения, испытания и систематических ошибок эксперимента. Поэтому изменчивость механических характеристик в натуре, в отличие от других материалов, меньше, чем в опытных образцах. Особенно это касается изысканий на площадках небольших размеров.

Наиболее просто и точно получить характеристики изменчивости грунта методом статического зондирования. В процессе изысканий согласно нормам требуется статистическая обработка результатов измерений несущей способности свай не менее чем в 6-ти точках зондирования. При этом получают значения vF , коэффициент надёжно-

сти γg = 1/(1 − μF vF ) и можно уточнить формулу (25.7):

2.02.01-83, согласно которым при расчёте по несущей способности доверительная вероятность должна приниматься не менее α = 0,95, а для мостов не менее α = 0,98. Если считать, что речь идёт об односторонней доверительной вероятности (по аналогии с расчётными сопротивлениями материалов), то им соответствуют значения коэффициентов βF = 1,64 и βF = 2,06, соответствующие аргументам нормальной

функции распределения Ф*(β) [3].

В табл. 25.1 приведены предельные значения vFu , полученные по формуле (25.9), в зависимости от величины коэффициента γk при разной обеспеченности расчётных значений F1 и μF = 0,792.

151

Таблица 25.1

Предельные значения коэффициентов вариации

Из сопоставления табличных значений коэффициента вариации vFu с результатами изысканий можно судить о надёжности свайного

вость несущей способности одиночной сваиИпо грунту, которая может быть расположена в любой точке на строительной площадке. Изменчивость несущей способности сваи в конкретной точке значительно меньше, поэтому представим коэффициент вариации vFu в виде

фундамента, рассчитанного с соответствующим коэффициентом γk .

Следует отметить, что значения vFu характеризуют изменчи-

При недостатке опытных данных коэффициент вариации vF1 можно принимать равным предельному значению vFu при γk = 1,25,

так как при этом коэффициент вариации практически не зависит от числа свай в кусте, а v определяется из уравнения (24.10). В табл. 1

приведены значения vF 2 при α = 0,95 и vF1= 0,198, а также при α = = 0,98 и vF1 = 0,14, определённые в зависимости от коэффициента надёжности γk .

152

25.4. Анализ проектных решений

Приведём для примера проектные данные по фундаментам антенных опор, возведённых в последние годы предприятием СМУ-175 «Радиострой» в Омской области. При проектировании свайных фундаментов 30 сооружений были использованы результаты статического зондирования, выполненные в объёме, достаточном для получения коэффициентов вариации vF . Фундаменты сооружений включали 3 –

5 кустов из 2 – 13 забивных свай, воспринимающих выдёргивающие и (или) сжимающие усилия.

Для анализа приняты только статистические данные для свай конкретной длины, принятой в каждом проекте.

Отдельно выполнен анализ по одиночным сваям, работающим на выдёргивание (30 объектов) и на сжатие (18 объектов). Средние значения для обоих случаев практически совпали: при выдёргивании vF = 0,058 (минимум 0,007, максимум 0,167); при сжатии vF = 0,059

Свайный фундамент (свайный куст) в отличие от одиночной сваи является системой с параллельно соединёнными элементами – одиночными сваями. Коэффициент вариации несущей способности такой системы зависит от числа свай m в кусте и равен vF =

= vF21 + vF2 2 / m (для упрощения принимаем независимость свойств

грунта в пределах куста и на площадке в целом).

Расчётное значение несущей способности системы куста свай определяется по формуле

153

Из анализа формулы (25.11) видно, что при увеличении числа свай m несущая способность куста приближается к сумме расчётных значений несущей способности одиночных свай, определяемых по формуле (25.6). Такой подход к учёту числа свай в фундаменте используется нормами применительно к сплошным свайным полям жёстких сооружений (при числе свай более 100), если несущая способность свай определена по результатам статических испытаний. При этом принимается коэффициент надёжности γk = 1.

Коэффициент надёжности для куста свай с жёстким ростверком в общем случае можно получить из совместного учёта (25.5) и (25.11)

зволяет сделать вывод о том, что нормативные значения γk , установ-

ленные в зависимости от числа свай, относятся к сооружениям, для расчётных параметров которых доверительная вероятность α = 0,98.

25.5.Примеры расчётов и выводы

1.По результатам статического зондирования (6 точек) получено vF = 0,14. Определить коэффициент надёжности γk для одиночной

сваи в фундаменте оттяжки мачты.

154

Решение. По формуле (25.8) при βF = 1,64 имеем

γk = 1,155 < 1,25.

2.При vF1 = 0,2 и vF 2 = 0,1 определить коэффициент надёжности

γk , если фундамент состоит из m = 2 свай.

Решение. По формуле (25.12) при βF = 1,64 и μF = 0 имеем

γk = 1,54.

3.По результатам статического зондирования (6 точек) получен

коэффициент вариации vF1 = 0,12. Уточнить коэффициент надёжности γk для фундамента в виде куста из m = 4 свай.

Решение. При m = 4 по нормам γk = 1,6 и vFu = 0,24. По формуле (25.10) vF 2 = 0,208 и по формуле (25.12) при βF = 2,06 уточняем γk =

=1,345. И

4.По результатам статического зондирования (6 точек) получе-обеспеченностькоэффициентах надёжности γ = 1,25Ди γ = 1,6. при

= 1,585, который по нормальному закону распределения соответству-

способности свай по грунту от изменчивости свойств грунта и от числа свай в фундаменте. В нормах проектирования свайных фундаментов зависимость расчётных значений коэффициента надёжности от числа свай учтена при доверительной вероятности α = 0,98, которая установлена для мостов.

Коэффициент надёжности γk целесообразно вычислять для лю-

бых сооружений по формулам (25.8) или (25.12) в зависимости от коэффициентов вариации несущей способности свай по грунту, а также способа их определения. Можно назначать коэффициент надёжности из сравнения опытных значений коэффициентов вариации vF несу-

155