Свод правил Свайные фундаменты актуализированная редакция СНИП 2.02.03-85 (стр. 39 )

, (Д.1)

где N - вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

- нагрузка, передаваемая на пяту сваи в момент полного развития по ее боковой поверхности предельного сопротивления , кН;

и - соответственно среднее значение модуля сдвига для грунтов околосвайного пространства и минимальное значение модуля сдвига под нижним концом свай, кПа;

l и d - длина и диаметр сваи, м;

- коэффициент, зависящий от среднего значения коэффициента Пуассона для грунтов (для расчетов можно принимать ).

Для буронабивных свай эта формула справедлива лишь на первом этапе нагружения сваи, а именно до возникновения полного предельного сопротивления на боковой поверхности свай, появление которого обычно всегда значительно опережает возникновение предельного состояния сваи в целом.

С учетом постоянного равенства осадок пяты и ствола сваи значение можно определить по условию

. (Д.2)

На втором этапе нагружения сваи при ее осадка определяется по формуле:

, (Д.3)

где - осадка, м, полученная по (Д.1) при .

1. Схема этапов расчета нагружения сваи

по формулам: 1 - (Д.1); 2 - (Д.3)

Приложение Е

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ

В ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ ПО ИХ ПРОЧНОСТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

Е.1. Несущая способность свай зависит от показателей прочности грунта: угла внутреннего трения и удельного сцепления c. Существенное изменение несущей способности сваи при замачивании просадочного грунта происходит в основном за счет снижения сцепления c.

Е.2. Расчет несущей способности свай в просадочных грунтах рекомендуется производить на основе приближенного решения упругопластической задачи предельного равновесия грунта в основании сваи.

Общая поверхность предельного равновесия основания сваи длиной l состоит из трех участков: верхний участок 1 - вдоль ствола сваи , нижний участок 2 - по поверхности усеченного конуса вдоль ствола сваи длиной b; участок 3 - под нижним концом сваи по части шаровой поверхности (рисунок Е.1).

1. Расчетная схема

Несущая способность определяется по формуле

, (Е.1)

где - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1;

- сопротивление на участке ствола сваи , кН; где - участок линейного возрастания сопротивления от 0 до 12d, но не более 6 м, а ниже - участок постоянного значения сопротивления, равного конечному значению по длине , кН;

- сопротивление на участке ствола сваи по поверхности усеченного конуса, кН;

- сопротивление под нижним концом, кН.

, (Е.2)

где u - периметр сваи, м;

- коэффициент бокового давления грунта, равный 0,5;

- расчетное значение угла внутреннего трения, град;

c - расчетное значение удельного сцепления грунта, кН/м2;

- участок длины сваи, м, равный

, (Е.3)

где l - длина погруженной части сваи, м;

d - диаметр или сторона поперечного сечения, м;

, м, (Е.4)

где - длина от поверхности земли до начала длины , м;

, м; (Е.5)

a - самый верхний участок погруженной сваи, где боковое давление грунта равно 0, для забивной сваи a = 2,5 м, для набивной a = 1,0 м;

, град, (Е.6)

где , град x м2/кН; к = 1°;

- минимальное значение сцепления, принимаемое в расчет и равное 5 кН/м2; при этом x = 0,2.

Предел применимости формулы (Е.6) дается соотношением .

В случае если на большом участке длины сваи прорезаются грунты с разными характеристиками и c, то значение представляется в виде суммы толщин слоев .

вычисляется по формуле

, кН, (Е.7)

где m - число слоев с разными характеристиками.

Если в пределах участка длиной не более 6 м встретится слой с другими расчетными характеристиками и c, то принимаются в расчет их значения для нижнего слоя толщиной не менее 3 м.

, кН, (Е.8)

где

, м, (Е.9)

где

, м; (Е.10)

, кН, (Е.11)

где

, м2. (Е.12)

Наибольшее главное напряжение определяется по формуле

, кН/м2. (Е.13)

Наименьшее главное напряжение определяется по формуле

, кН/м2, (Е.14)

где - удельный вес грунта, кН/м3.

Характеристики грунта , c, определяются в водонасыщенном состоянии. При полном водонасыщении грунта, в случаях возможного его замачивания, показатель текучести определяется по формуле

, (Е.15)

где e - коэффициент пористости грунта природного сложения;

- удельный вес воды, равный 10 кН/м3;

- удельный вес твердых частиц, кН/м3;

, - влажность грунта на границе раскатывания и на границе текучести, доли единицы.

Нижние концы длинных буровых свай в просадочных грунтах, устраиваемые без уплотнения грунта в забое скважин, полностью включаются в работу после достижения критической нагрузки на сваю и дальнейшей ее значительной осадки. Несущую способность длинных буронабивных свай, нижний конец которых полностью не включился в работу, допускается в первом приближении определять по формуле