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 сваи 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.
Значения расчетных сопротивлений мерзлых засоленных грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh допускается принимать равными Rsh = Raf
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(RAF)*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
|
Засоленность |
Расчетные давления R, кПа (кгс/см3), при температуре грунта, ° С |
|||||||||||
|
грунта |
–1 |
–2 |
–3 |
–4 |
||||||||
|
Dsal, |
Глубина погружения сваи, м |
|||||||||||
|
% |
3–5 |
10 |
15 и более |
3–5 |
10 |
15 и более |
3–5 |
10 |
15 и более |
3–5 |
10 |
15 и более |
|
Пески мелкие и средние |
||||||||||||
|
0,1 |
500 (5,0) |
600 (6,0) |
850 (8,5) |
650 (6,5) |
850 (8,5) |
950 (9,5) |
800 (8,0) |
950 (9,5) |
1050 (10,5) |
900 (9,0) |
1150 (11,5) |
1250 (12,5) |
|
0,2 |
150 (1,5) |
250 (2,5) |
350 (3,5) |
250 (2,5) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
600 (6,0) |
500 (5,0) |
600 (6,0) |
750 (7,5) |
|
0,3 |
– |
– |
– |
150 (1,5) |
200 (2,0) |
300 (3,0) |
250 (2,5) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
550 (5,5) |
|
0,5 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
150 (1,5) |
200 (2,0) |
300 (3,0) |
250 (2,5) |
300 (3,0) |
400 (4,0) |
|
Супеси |
||||||||||||
|
0,15 |
550 (5,5) |
650 (6,5) |
750 (7,5) |
800 (8,0) |
950 (9,5) |
1050 (10,5) |
1050 (10,5) |
1200 (12,0) |
1350 (13,5) |
1350 (13,5) |
1550 (15,5) |
1700 (17,0) |
|
0,3 |
300 (3,0) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
550 (5,5) |
650 (6,5) |
800 (8,0) |
750 (7,5) |
900 (9,0) |
1050 (10,5) |
1000 (10,0) |
1150 (11,5) |
1300 (13,0) |
|
0,5 |
– |
– |
– |
300 (3,0) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
450 (4,5) |
550 (5,5) |
650 (6,5) |
650 (6,5) |
750 (7,5) |
900 (9,0) |
|
1,0 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
200 (2,0) |
250 (2,5) |
350 (3,5) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
550 (5,5) |
|
Суглинки |
||||||||||||
|
0,2 |
450 (4,5) |
500 (5,0) |
650 (6,5) |
700 (7,0) |
800 (8,0) |
950 (9,5) |
950 (9,5) |
1050 (10,5) |
1200 (12,0) |
1150 (11,5) |
1300 (13,0) |
1400 (14,0) |
|
0,5 |
150 (1,5) |
250 (2,5) |
450 (4,5) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
550 (5,5) |
550 (5,5) |
650 (6,5) |
750 (7,5) |
750 (7,5) |
850 (8,5) |
1000 (10,0) |
|
0,75 |
– |
– |
– |
200 (2,0) |
250 (2,5) |
350 (3,5) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
550 (5,5) |
600 (6,0) |
600 (6,0) |
750 (7,5) |
|
1,0 |
– |
– |
– |
150 (1,5) |
200 (2,0) |
300 (3,0) |
300 (3,0) |
350 (3,5) |
450 (4,5) |
400 (4,0) |
500 (5,0) |
650 (6,5) |
Обозначения: тв.м. - твёрдомёрзлое состояние грунта;
пл.м. - пластичномёрзлое состояние грунта;
охл. - охлаждённое состояние грунта.
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) |
|
Засоленность грунта |
Расчетные сопротивления Raf, кПа (кгс/см2), при температуре грунта, ° С |
|||
|
Dsal, % |
–1 |
–2 |
–3 |
–4 |
|
Пески мелкие и средние |
||||
|
0,1 |
70 (0,7) |
110 (1,1) |
150 (1,5) |
190 (1,9) |
|
0,2 |
50 (0,5) |
80 (0,8) |
110 (1,1) |
140 (1,4) |
|
0,3 |
40 (0,4) |
70 (0,7) |
90 (0,9) |
120 (1,2) |
|
0,5 |
– |
50 (0,5) |
80 (0,8) |
100 (1,0) |
|
Супеси |
||||
|
0,15 |
80 (0,8) |
120 (1,2) |
160 (1,6) |
210 (2,1) |
|
0,3 |
60 (0,6) |
90 (0,9) |
130 (1,3) |
170 (1,7) |
|
0,5 |
30 (0,3) |
60 (0,6) |
100 (1,0) |
130 (1,3) |
|
1,0 |
– |
– |
50 (0,5) |
80 (0,8) |
|
Суглинки |
||||
|
0,2 |
60 (0,6) |
100 (1,0) |
130 (1,3) |
180 (1,8) |
|
0,5 |
30 (0,3) |
50 (0,5) |
90 (0,9) |
120 (1,2) |
|
0,75 |
25 (0,25) |
45 (0,45) |
80 (0,8) |
110 (1,1) |
|
1,0 |
20 (0,2) |
40 (0,4) |
70 (0,7) |
100 (1,0) |
