Определение несущей способности свайных фундаментов.

Несущая способность определяется по материалу и грунту. Из двух значений принимается меньшее для расчета. Расчет сваи по прочности производится в соответствии с методами проектирования железобетонных конструкций (ЖБК). Для висячих свай несущая способность по грунту всегда меньше несущей способности по материалу. Для свай-стоек несущая способность по грунту и по материалу примерно одинакова. Для свай-стоек несущая способность по грунту в соответствии со СНиПом 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» определяется по формуле:

,

где

- несущая способность;

- коэффициент условий работы сваи в грунте;

- расчетное сопротивление грунта;

- площадь поперечного сечения.

Несущая способность висячих свай определяется четырьмя методами:

1) практический – с использованием таблиц СНиПа «Свайные фундаменты»;

2) динамический;

3) статического зондирования;

4) испытание свай статической нагрузкой.

Практический метод. Несущая способность несущих свай определяется как сумма двух слагаемых расчетного сопротивления по боковой поверхности и сопротивления под нижним концом сваи:

 

,

где

γ_c – коэффициент условий работы;

γ_cR – коэффициент, зависящий от вида грунта под нижним концом сваи;

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;

A – площадь поперечного сечения сваи под нижним концом;

U – периметр сваи;

γ_cRi – коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи;

f_i – сопротивление грунта по боковой поверхности;

l_i – длина боковой поверхности сваи (l_i 2 м).

Динамический метод заключается в определении несущей способности сваи по величине отказа сваи после отдыха.

Отказ – это величина, на которую погружается свая за один удар после отдыха. Висячим сваям, не добивая до проектной отметки, дают отдых (пески – одна неделя, супеси – 2 недели, глина - 3). После отдыха производят добивку сваи до проектной отметки и измеряют отказ сваи. По величине отказа по формуле Герсиванова определяется несущая способность сваи.

где: k - коэффициент однородности грунта, принимаемый k = 0,7;
m - коэффициент условий работы, принимаемый m =1;
F - площадь поперечного сечения сваи нетто в м²;
п - коэффициент, зависящий от материала сваи и способа забивки; для железобетонных свай квадратного сече­ния сплошных и с круглой полостью, а также полых круглого сечения с наконечником, при забивке их с на­головником, этот коэффициент принимается равным п = 150 т/м²; для деревянных свай, забиваемых без: наголовника, п = 100 т/м²;
Q - вес ударной части молота в т;
q - вес сваи и наголовника в т без учета коэффициента пе­регрузки (для молотов дизельных и двойного действия добавляется и вес стационарной части молота);
е - отказ (погружение сваи от одного удара) в см;
Н - расчетная высота падения ударной части молота в см, определяемая по табл. 13.

Таблица 13. Расчетная высота падения ударной части молота Н в см

Динамический метод испытывается для контроля фактической несущей способности сваи на строительной площадке. Зная параметры сваебойного оборудования, определяется проектный отказ. Если фактический отказ оказывается больше проектного, то фактическая несущая способность сваи меньше проектной и, соответственно, в проект вносятся изменения.

Метод статического зондирования позволяет раздельно определять сопротивление сваи под пятой и сопротивление сваи по боковой поверхности. При статическом зондировании зонд при помощи домкрата вдавливается с постоянной скоростью 0,5 м/мин и измеряется величина сопротивления грунта погружению конуса и величина трения грунта по боковой поверхности. Замеры производят каждые 20 см. затем строят график.

 

Метод испытания свай статической нагрузкой. Несущая способность сваи определяется путем испытания ее аналога статической нагрузкой.

 

На свая при помощи домкрата прикладывается ступенями нагрузка. Каждая ступень выдерживается до стабилизирующей осадки, затем строят график зависимости осадки от давления. За несущую способность принимается та, при которой осадка составляет 0,2 от предельно допустимой величины осадки.