Материал: 2037
где Lсв – длина сваи, принимается кратно 1м; hi – мощности слоев грунтового основания; 0,05м – заделка сваи в ростверк; d – глубина заложения ростверка, м; значение ∆h принимается с учетом заделки сваи в несущий слой грунта, как правило, нижний конец свай следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования
С |
|
|
грунтов, при этом заглубление забивных свай ∆h в грунты, принятые |
||
за основание, должно быть: в крупнообломочные, гравелистые, круп- |
||
ные песчаные и глинистые грунты с показателем текучести IL ≤ 0,1 – |
||
не менее 0,5 м, в друг е дисперсные грунты – не менее 1,0 м[7]. |
|
|
Несущая способность сваи определяется по формуле [7] |
|
|
вления |
(24) |
|
|
Fd c cRRA и cfi fijhij , |
|
где с 1,0 – коэфф ц ент условия работы сваи в грунте;
R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи,
|
оболочек |
|
|
|
|
|
|
|
||||
кПа, пр н маемое по та . 19; |
|
|
|
|
Таблица 19 |
|||||||
Расчетные сопрот |
под нижним концом забивных свай и |
|
|
|||||||||
|
свайолочек (извлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
|
|
|||||||||
|
Расчетные сопрот вления под нижним концом забивных свай и свай- |
|
|
|||||||||
Глубина |
|
А |
|
|
|
|
||||||
, погружаемых |
ез выемки грунта, |
R, |
кПа |
|
|
|
|
|||||
погружения |
|
песчаных грунтов средней плотности |
|
|
||||||||
нижнего |
гравелистых |
крупных |
|
- |
средней |
|
мелких |
пылеватых |
|
- |
|
|
конца сваи, |
|
крупности |
|
|
|
|||||||
м |
пылевато |
-глинистых |
грунтов |
при показателе текучести lL, равном |
|
|||||||
|
0 |
0,1 |
|
0,2 |
0,3 |
|
|
0,4 |
0,5 |
|
0,6 |
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
|
6 |
7 |
|
8 |
|
3 |
7500 |
6600 |
|
3000 |
3100 |
|
|
2000 |
1100 |
|
600 |
|
|
|
4000 |
|
|
2000 |
|
|
1200 |
|
|
|
|
4 |
8300 |
6800 |
|
3800 |
3200 |
|
|
2100 |
1250 |
|
700 |
|
|
|
5100 |
|
|
2500 |
|
|
1600 |
|
|
|
|
5 |
8800 |
7000 |
|
4000 |
3400 |
|
|
2200 |
1300 |
|
800 |
|
|
|
6200 |
|
|
2800 |
|
И |
|
||||
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|||||
7 |
9700 |
7300 |
|
4300 |
3700 2400 1400 |
850 |
|
|||||
|
|
6900 |
|
|
3300 |
|
2200 |
|
|
|
|
|
10 |
10500 |
7700 |
|
5000 |
4000 |
|
2600 |
1500 |
|
900 |
|
|
|
|
7300 |
|
|
3500 |
|
2400 |
|
|
|
|
|
15 |
11700 |
8200 |
|
5600 |
4400 |
|
2900 |
1650 |
|
1000 |
|
|
|
|
7500 |
|
|
4000 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
12600 |
8500 |
|
6200 |
4800 |
|
3200 |
1800 |
|
1100 |
|
|
|
|
|
|
|
4500 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
13400 |
9000 |
|
6800 |
5200 |
|
3500 |
1950 |
|
1200 |
|
|
30 |
14200 |
9500 |
|
7400 |
5600 |
|
3800 |
2100 |
|
1300 |
|
|
35 |
15000 |
10000 ) |
|
8000 |
6000 |
|
4100 |
2250 |
|
1400 |
|
|
Примечания: Над чертой даны значения R для песчаных грунтов, |
|
|
||||||||||
|
под чертой - для пылевато-глинистых. |
|
|
|
|
|
|
|||||
31
А – площадь опирания на грунт сваи, м2; u – периметр поперечного сечения сваи, м;fij– расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл. 20;
Таблица 20
Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай и свай-
|
|
|
|
оболочек fi (извлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
С |
Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
редняя глу- |
|
|
|
|
и свай-оболочек fi, кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
песчаных грунтов средней плотности |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
бина распо- |
крупных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ложе |
слоя |
средней |
мелких |
пылеватых |
- |
|
- |
|
|
- |
|
- |
|
|
- |
|
- |
|
||||
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
грунта, м |
|
крупности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
пылевато-гл |
нистых грунтов при показателе текучести IL равном |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
0,2 |
|
0,3 |
|
0,4 |
0,5 |
|
0,6 |
|
|
0,7 |
|
0,8 |
|
0,9 |
|
1,0 |
|
||
|
|
1 |
|
35 |
|
23 |
|
15 |
12 |
|
8 |
|
|
4 |
|
4 |
|
3 |
|
2 |
|
||
|
|
2 |
бА |
|
|
|
7 |
|
5 |
|
4 |
|
4 |
|
|||||||||
|
|
|
42 |
|
30 |
|
21 |
17 |
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
3 |
|
48 |
|
35 |
|
25 |
20 |
|
14 |
|
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
5 |
|
||
|
|
4 |
|
53 |
|
38 |
|
27 |
22 |
|
16 |
|
|
9 |
|
8 |
|
7 |
|
5 |
|
||
|
|
5 |
|
56 |
|
40 |
|
29 |
24 |
|
17 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
6 |
|
58 |
|
42 |
|
31 |
25 |
|
18 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
8 |
|
62 |
|
44 |
|
33 |
26 |
|
19 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
10 |
|
65 |
|
46 |
|
34 |
27 |
|
19 |
|
|
10 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
15 |
|
72 |
|
51 |
|
38 |
28 |
|
20 |
|
|
11 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
20 |
|
79 |
|
56 |
|
41 |
30 |
|
20 |
|
|
12 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
25 |
|
86 |
|
61 |
|
44 |
32 |
|
20 |
|
|
12 |
|
8 |
|
7 |
|
6 |
|
||
|
|
30 |
|
93 |
|
66 |
|
Д |
8 |
|
7 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
47 |
34 |
|
21 |
|
|
12 |
|
9 |
|
|
|
|||||||
|
|
35 |
|
100 |
|
70 |
|
50 |
36 |
|
22 |
|
|
13 |
|
9 |
|
8 |
|
7 |
|
||
|
hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой по- |
||||||||||||||||||||||
|
верхностью сваи, принимается |
1,0 м с учетом естественного залега- |
|||||||||||||||||||||
|
ния слоев основания от подошвы ростверка до конца сваи. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
сR |
и сf – коэффициенты условия работы грунта соответствен- |
||||||||||||||||||||
|
но под нижним концом и на боковой поверхности сваи, принимаемые |
||||||||||||||||||||||
|
по табл. 21. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 21 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Коэффициенты условий работы грунта (извлечение из СП 24.13330-2011[7]) |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты условий рабо- |
|
||||||||||
|
Способы погружения забивных свай и свай-оболочек, |
|
Иты грунта при расчете несу- |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
щей способности свай |
|
|
||||||||||||||||||
|
погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов |
|
под нижним |
|
на боковой |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
концом |
|
|
поверхности |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cR |
|
|
|
cf |
|
|
|||
|
Погружение сплошных и полых с закрытым |
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
1,0 |
|
|
|
||||||||||
|
нижним концом свай механическими (подвесными), па- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
паровоздушными и дизельными молотами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
32
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи рекомендуется проводить в табличной форме (табл. 22).
|
Расчет силы трения по боковой поверхности сваи |
|
Таблица 22 |
||||||||||
|
|
|
|||||||||||
|
Номер слоя |
|
hij,м |
|
dij,м |
|
fij,кПа |
|
сf |
f |
ij |
h |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij |
||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
при |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Расчетное сопрот вление сваи по грунту вычисляют по формуле [7]: |
||||||||||||
С |
|
Рг= |
0 |
Fd |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
n |
k |
|
|
|
|
|
|
где 0 – коэфф ц ент условий ра оты, учитывающий повышение однородности грунтовых условий при применении свайных фундаментов, кустовом расположении свай – 1,15;
n – коэфф ц ент надежности по назначению сооружения, для сооружен й II-го уровня ответственности – 1,15;
k – коэффициент надежности по грунту определённых расчетом – 1,4. Для определения количества свай в фундаменте необходимо вычислить расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение её собст-
венного веса (полезную несущую способность сваи): |
|
|||||
Р' Р g |
c |
|
f |
, |
(26) |
|
г |
г |
|
|
|
||
где gс – собственныйбАвес сваи, кН, определяемый по формуле: |
|
|||||
gс = A |
Lр γb , |
|
|
(27) |
||
где f – коэффициент надежности по нагрузке – 1,1; А – площадь попе- |
||||||
речного сечения сваи, м2; Lр – расчетная длина сваи без учета величины |
||||||
заделки сваи в ростверк, м; γb – |
|
|
|
|
И |
|
удельный вес железобетона, равный 25 |
||||||
кН/м3. |
Д |
|
||||
Пример решения
Исходные данные:
Сечение сваи: 0,30х0,30м; грунтовые условия:
ИГЭ 1 – супесь пластичная, мощность слоя h1= 2,0 м, IL=0,50;
ИГЭ-2 – суглинок тугопластичный, мощность слоя h2 = 4,0 м, IL=0,50; ИГЭ-3 – глина полутвердая, IL=0,25; d=1,95м.
1. Определяем длину сваи по по формуле (14):
Lсв=2,0+4,0+0,05+0,9-1,95=5,0 м,
2. Несущая способность сваи определяется по формуле (15):
Fd=1,0(1,0 3780 0,09+1,2 133,55)=500,46 кН
33
где γc=1,0 – коэффициент условия работы сваи в грунте; γcR =γсf=1,0 |
|||||||||||
коэффициенты условий работы грунта по табл.21; R=3800кПа, при- |
|||||||||||
нимается по табл. 14; А=0,302=0,09м2 – площадь поперечного сечения |
|||||||||||
сваи; и=1,2 м – периметр ствола сваи; |
fij – сопротивление грунта по |
||||||||||
боковой поверхности сваи, определяется по табл.20. Расчет ведем в |
|||||||||||
табличной форме, табл.23. Схема к определению несущей способно- |
|||||||||||
сти сваи, рис.9. |
|
|
|
|
|
Таблица 23 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Расчет сопрот вления грунта по боковой поверхности сваи |
|
|
|||||||
номер слоя |
hij,м |
dij,м |
fij,кПа |
|
|
|
сf |
f |
h |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ij ij |
|
|
1 |
|
0,05 |
1,98 |
17,0 |
|
|
|
0,85 |
||
С2 |
1,0 |
2,50 |
18,5 |
|
|
|
18,5 |
||||
|
3 |
|
1,0 |
3,50 |
21,0 |
|
|
|
21,0 |
||
|
4 |
|
1,0 |
4,50 |
23,0 |
|
|
|
23,0 |
||
|
5 |
|
1,0 |
5,50 |
24,5 |
|
|
|
24,5 |
||
|
6 |
|
0,9 |
6,45 |
50,8 |
|
|
|
45,7 |
||
и |
|
|
= |
|
133,55 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
DL |
|
|
|
|
|
|
|
0,00 |
d=1,95м |
|
|
|
d1=1,98 м |
d2=2,50м d3=3,50м d4=4,50м d5=5,50м d6=6,45м |
|
пластичная,IL=0.5 |
h1=2,0м |
|
|
|
|
|
бА |
ГЭ1 |
супесь,IL=0.5 |
|
|
|
-2,0 |
|||
df=6,90м |
|
|
0,05м |
|
|
|
|
|
|||
h1=0,05,м |
f1=17,0 кПа |
0,025,м |
|
|
|
|
|
||||
0,025,м |
|
|
|
|
|
||||||
h2=1,0м |
f2=18,5 кПа |
0,50м |
|
м |
|
|
|||||
0,50м |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
h3=1,0м |
|
0,50м |
|
|
|
||||||
|
f3=21,0 кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Д |
|
|||||||||
|
|
|
|
0,50м |
|
ГЭ2суглинок |
тугопластичный |
h2=4,0 |
|
|
|
|
h4=1,0м |
f4=23,0 кПа |
0,50м |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
0,50м |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
h5=1,0м |
f5=24,5 кПа |
0,50м |
|
|
-6,0 |
|||||
|
0,50м |
|
|
||||||||
|
|
|
|
И |
|||||||
|
h6=0,9м |
f6=50,8 кПа |
0,45м |
||||||||
|
h=0,9м |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
IL=0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
R=3780кПа |
|
|
ИГЭ3 глина полутвердая, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Рис. 9. Схема к определению несущей способности сваи |
|
|
|
|
|||||
34
Расчетное сопротивление сваи по грунту по формуле (16):
Рг 1,15 500,46 357,47 кН, 1,15 1,4
Расчетное сопротивление сваи, уменьшенное на значение ее собственного веса («полезное» расчетное сопротивление сваи) (17):
Сf |
357,47-12,25=345,22 кН; |
Рг Рг gc |
|
собственный вес сваи без учета заделки в ростверк (18): |
|
gc A Lp b f |
0,09 4,95 25 1,1 12,25 кН, |
где Lр=Lсв–0,05=5,0-0,05=4,95 м – расчетная длина сваи без учета |
|
коэффициент |
|
величины заделки сваи в ростверк; γb = 25 кН/м3 – удельный вес желе- |
|
зобетона; 1,1– |
надежности по нагрузке. |
ЗАДАНИЕбА5. Определение несущей способности сваи по результатам
стат ческого зондирования
Требуется: определить несущую способность сваи Fd по частным значен ям предельного сопротивления Fu, полученных по результатам статического зондирования, и расчетное сопротивление сваи по грунту.
Исходные данные к выполнению задания. Для каждой сваи было про-
ведено шесть испытаний и определены значения Fu, которые приведены в табл. 24.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 24 |
||
|
|
|
|
Д |
|
|
||||
|
Частные значения предельного сопротивления забивной сваи |
|||||||||
|
|
|
в точке зондирования Fui, кН |
|
|
|
|
|||
|
|
Частные значения предельного сопротивления забивной сваи в |
|
|||||||
№ варианта |
|
|
точке зондирования Fui, кН |
|
|
|
||||
|
|
Fu1 |
Fu2 |
Fu3 |
Fu4 |
|
Fu5 |
|
Fu6 |
|
1 |
|
814,2 |
770,5 |
790,6 |
825,0 |
|
750,4 |
781,6 |
|
|
2 |
|
480,6 |
519,1 |
440,0 |
495,3 |
|
528,7 |
500,5 |
|
|
3 |
|
781,8 |
842,3 |
806,6 |
783,9 |
|
762,1 |
813,4 |
|
|
4 |
|
690,6 |
650,4 |
720,8 |
750,2 |
|
739,9 |
657,4 |
|
|
5 |
|
347,2 |
357,3 |
388,5 |
330,5 |
|
389,4 |
367,7 |
|
|
6 |
|
903,4 |
1002,4 |
883,6 |
959,3 |
|
981,2 |
1000,0 |
|
|
7 |
|
575,1 |
550,0 |
544,8 |
612,9 |
|
621,7 |
599,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|||
8 |
|
400,9 |
441,1 |
370,5 |
406,8 |
393,5 439,3 |
||||
9 |
|
648,3 |
692,6 |
630,9 |
712,4 |
|
670,2 |
700,8 |
|
|
10 |
|
941,2 |
869,7 |
900,4 |
931,8 |
|
920,6 |
885,5 |
|
|
35