Расчет оснований фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) производится исходя из условия
F < Fu/Yn,
где F - расчетная нагрузка на основание;
Fu - несущая способность основания;
Yn =1,2- коэффициент надежности по назначению сооружения.
Расчет свайных фундаментов сводится к определению несущей способности под торцом и боковой поверхности.
При определении несущей способности свай по боковой поверхности необходимо рассматривать, что сдвиг сваи может произойти по поверхности смерзания сваи с раствором (расчетное сопротивление RAF) и по боковой поверхности смерзания раствора со стенкой скважины (расчетное сопротивление Rsh), тогда несущая способность сваи FU должна приниматься по наименьшему расчетному значению, определяемому из условия:
FUP > Fu < FUS,
где FUP – несущая способность сваи по значениям прочностных характеристик смерзания сваи с раствором.
FUP=YK*YAF*M1*RAF*AAF + M2*R*AT
FUS – несущая способность сваи по значениям прочностных характеристик смерзания раствора со скважиной.
FUS =YK*Ysh* Yice*M1*Rsh*Ash + M2*R*AS
где YK, M1, M2 – соответственно коэффициент неоднородности и коэффициенты условий работы боковой поверхности и торца сваи, принимаемые по таблице
Способы погружения свай |
Коэффициенты
|
||
---|---|---|---|
YK |
M1 |
M2 |
|
Буроопускной способ |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
То же с виброуплотнением грунтового раствора |
1,1 |
1,2 |
1,2 |
Опускной и комбинированные способы с парооттаиванием грунта |
1,0 |
1,0 |
0.9 |
Бурозабивной и термовращательный способы |
1-Ii |
1,1 |
1,2 |
Забивной способ |
1-Ii |
1,2 |
1.4 |
• Для ж/б свай = 1,0
• Для металлических свай = 0,7
• Для деревянных свай =0,9
Ysh = 1,0 – так как нет прямого контакта сваи со скважиной.
AAF – площадь поверхности смерзания i-го слоя грунта с боковой поверхностью сваи
R и RAF – соответственно расчетное давление на мерзлый грунт под нижнем концом сваи и расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по боковой поверхности сваи в пределах i-го слоя грунта, кПа.
AT – площадь сечения торца сваи.
AS – площадь сечения скважины.
- Для металлических свай при определении FUP добавляется понижающий коэффициент YAF=0,7
- AAF < Ash
- Aт < As
И обычно расчет ведут определяя только RAF, т.к. Rsh- заведомо будет выше.
Но в льдистых грунтах «картина» меняется, т.к. Rsh умножается на понижающий коэффициент Yice. Поэтому надо обязательно расчет производить определяя RAF и Rsh.
Грунты |
Глубина погружения свай, м |
Расчетные давления R, кПа (кгс/см3), при температуре грунта, °С |
|||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-0,3 |
-0,5 |
-1 |
-1,5 |
-2 |
-2,5 |
-3 |
-3,5 |
-4 |
-6 |
||
При льдистости ii < 0,2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При любой глубине |
2500 (25,0) |
3000 (30,0) |
3500 (35,0) |
4000 (40,0) |
4300 (43,0) |
4500 (45,0) |
4800 (48,0) |
5300 (53,0) |
5800 (58,0) |
6300 (63,0) |
2. Пески крупной и средней крупности |
То же |
1500 (15,0) |
1800 (18,0) |
2100 (21,0) |
2400 (24,0) |
2500 (25,0) |
2700 (27,0) |
2800 (28,0) |
3100 (31,0) |
3400 (34,0) |
3700 (37,0) |
3. Пески мелкие и пылеватые |
3-5 |
850 (8,5) |
1300 (13,0) |
1400 (14,0) |
1500 (15,0) |
1700 (17,0) |
1900 (19,0) |
1900 (19,0) |
2000 (20,0) |
2100 (21,0) |
2600 (26,0) |
10 |
1000 (10,0) |
1550 (15,5) |
1650 (16,5) |
1750 (17,5) |
2000 (20,0) |
2100 (21,0) |
2200 (22,0) |
2300 (23,0) |
2500 (25,0) |
3000 (30,0) |
|
15 и более |
1100 (11,0) |
1700 (17,0) |
1800 (18,0) |
1900 (19,0) |
2200 (22,0) |
2300 (23,0) |
2400 (24,0) |
2500 (25,0) |
2700 (27,0) |
3300 (33,0) |
|
4. Супеси |
3-5 |
750 (7,5) |
850 (8,5) |
1100 (11,0) |
1200 (12,0) |
1300 (13,0) |
1400 (14,0) |
1500 (15,0) |
1700 (17,0) |
1800 (18,0) |
2300 (23,0) |
10 |
850 (8,5) |
950 (9,5) |
1250 (12,5) |
1350 (13,5) |
1450 (14,5) |
1600 (16,0) |
1700 (17,0) |
1900 (19,0) |
2000 (20,0) |
2600 (26,0) |
|
15 и более |
950 (9,5) |
1050 (10,5) |
1400 (14,0) |
1500 (15,0) |
1600 (16,0) |
1800 (18,0) |
1900 (19,0) |
2100 (21,0) |
2200 (22,0) |
2900 (29,0) |
|
5. Суглинки и глины |
3-5 |
650 (6,5) |
750 (7,5) |
850 (8,5) |
950 (9,5) |
1100 (11,0) |
1200 (12,0) |
1300 (13,0) |
1400 (14,0) |
1500 (15,0) |
1800 (18,0) |
10 |
800 (8,0) |
850 (8,5) |
950 (9,5) |
1100 (11,0) |
1250 (12,5) |
1350 (13,5) |
1450 (14,5) |
1600 (16,0) |
1700 (17,0) |
2000 (20,0) |
|
15 и более |
900 (9,0) |
950 (9,5) |
1100 (11,0) |
1250 (12,5) |
1400 (14,0) |
1500 (15,0) |
1600 (16,0) |
1800 (18,0) |
1900 (19,0) |
2200 (22,0) |
|
При льдистости грунтов 0,2 £ ii £ 0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-5 |
400 (4,0) |
500 (5,0) |
600 (6,0) |
750 (7,5) |
850 (8,5) |
950 (9,5) |
1000 (10,0) |
1100 (11,0) |
1150 (11,5) |
1500 (15,0) |
В случае если Ii=1, т.е. грунт представляет из себя лед - несущая способность сваи по значениям прочностных характеристик смерзания раствора со скважиной определяется по формуле.
FUS =YK*Ysh* M1*Rsh*Ash + M2*R*AS
где Rsh и R определяется по Таблице 7 для льда ( СНиП 2.02.04-88 )
Температура льда, |
Расчетные давления, кПа (кгс/см2) |
|
°С |
R |
Rsh,i |
–1 |
50 (0,5) |
20 (0,2) |
–1,5 |
100 (1,0) |
30 (0,3) |
–2 |
140 (1,4) |
35 (0,35) |
–2,5 |
190 (1,9) |
45 (0,45) |
–3 |
230 (2,3) |
50 (0,5) |
–3,5 |
260 (2,6) |
60 (0,6) |
–4 |
280 (2,8) |
65 (0,65) |
Грунты |
Расчетные давления Raf, кПа (кгс/см3), при температуре грунта, °С |
|||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
-0,3 |
-0,5 |
-1 |
-1,5 |
-2 |
-2,5 |
-3 |
-3,5 |
-4 |
-6 |
-8 |
-10 |
Глинистые |
40 (0,4) |
60 (0,6) |
100 (1,0) |
130 (1,3) |
150 (1,5) |
180 (1,8) |
200 (2,0) |
230 (2,3) |
250 (2,5) |
300 (3,0) |
340 (3,4) |
380 (3,8) |
Песчаные |
50 (5,0) |
80 (8,0) |
130 (1,3) |
160 (1,6) |
200 (2,0) |
230 (2,3) |
260 (2,6) |
290 (2,9) |
330 (3,3) |
380 (3,8) |
440 (4,4) |
500 (5,0) |
Известково-песчаный раствор |
60 (6,0) |
90 (9,0) |
160 (1,6) |
200 (2,0) |
230 (2,3) |
260 (2,6) |
280 (2,8) |
300 (3,0) |
350 (3,5) |
400 (4,0) |
460 (4,6) |
520 (5,2) |
Грунты |
Расчетные давления Raf, кПа (кгс/см3), при температуре грунта, °С |
|||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
-0,3 |
-0,5 |
-1 |
-1,5 |
-2 |
-2,5 |
-3 |
-3,5 |
-4 |
-6 |
-8 |
-10 |
|
Песчаные |
80 (0,8) |
120 (1,2) |
170 (1,7) |
210 (2,1) |
240 (2,4) |
270 (2,7) |
300 (3,0) |
320 (3,2) |
340 (3,4) |
420 (4,2) |
480 (4,8) |
540 (5,4) |
Глинистые |
50 (0,5) |
80 (0,8) |
120 (1,2) |
150 (1,5) |
170 (1,7) |
190 (1,9) |
210 (2,1) |
230 (2,3) |
250 (2,5) |
300 (3,0) |
340 (3,4) |
380 (3,8) |