Висячие набивные и буровые сваи и сваи-оболочки, заполняемые бетоном

 

4.6. Несущую способность F_d, кН (тс), набивной и буровой свай с уширение и без уширения, а также сваи-оболочки, погружаемой с выемкой грунта и заполняемой бетоном, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять по формуле

 

F_d = g_c (g_cR RA + u å g_cf f_i h_i), (11)

 

где g_с -коэффициент условий работы сваи; в случае опирания ее на пылевато-глинистые грунты со степенью влажности S_r < 0,9 и на лессовые грунты =0,8, в остальных случаях g_с= 1;

g_сR- коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; g_сR =1 во всех случаях, за исключением свай с камуфлетными уширениями, для которых этот коэффициент следует принимать g_сR = 1,3, и свай с уширением, бетонируемым подводным способом, для которых g_сR = 0,9, а также опор воздушных линий электропередачи, для которых коэффициент g _сR принимается по указаниям разд.12;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по указаниям п.4.7., а для набивной, изготовляемой по технологии, указанной в п.2.4.а,б, - по табл.1;

А - площадь опирания сваи, м², принимаемой равной: для набивных и буровых свай без уширения площади поперечного сечения сваи; для набивных и буровых свай с уширением - площади поперечного сечения уширения в месте наибольшего его диаметра; для свай-оболочек, заполняемых бетоном,- площади поперечного сечения оболочки брутто;

u -периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

g_сf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по табл.5;

f_i - расчетное сопротивление i -го слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по табл.2;

h_i. - то же, что в формуле (8)

 

П р и м е ч а н и е. Сопротивление песчаных грунтов на боковой поверхности сваи с уширением следует учитывать на участке от уровня планировки до уровня пересечения ствола свои с поверхностью воображаемого конуса, имеющего в качестве образующей линию, касающуюся поверхности уширения под углом j_I/2 к оси сваи, где j_I - осредненное (по слоям) расчетное значение угла внутреннего трения грунта, залегающего в пределах указанного конуса, определяемое в соответствии с требованиями п.3.5. Сопротивление пылевато-глинистых грунтов допускается учитывать по всей длине ствола.

 

Таблица 5

Сваи и способы их устройства	Коэффициент условий работы сваи gcf
	в песках	в супесях	в суглинках	в глинах
1. Набивные по п.2,5 а при забивке инвентарной трубы с наконечником	0,8	0,8	0,8	0,7
2. Набивные виброштампованные	0,9	0,9	0,9	0,9
3. Буровые, в том числе с уширением, бетонируемые:
а) при отсутствии воды в скважине (сухим способом), а также при использовании обсадных инвентарных труб	0,7	0,7	0,7	0,6
б) под водой или под глинистым раствором	0,6	0,6	0,6	0,6
в) жесткими бетонными смесями, укладываемыми с помощью глубинной вибрации (сухим способом)	0,8	0,8	0,8	0,7
4. Буронабивные, полые круглые, устраиваемые при отсутствии воды в скважине с помощью вибросердечника	0,8	0,8	0,8	0,7
5. Сваи-оболочки, погружаемые вибрированием с выемкой грунта	1,0	0,9	0,7	0,6
6. Сваи-столбы	0,7	0,7	0,7	0,6
7. Буроинъекционные, изготовляемые под защитой обсадных труб или бентонитового раствора с опрессовкой давлением 200-400 кПа-(2-4 атм)	0,9	0,8	0,8	0,8

 

4.7. Расчетное сопротивление R, кПа (тс/м²), грунта под нижним концом сваи следует принимать:

а) для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем и песчаных грунтов в основании набивной и буровой свай с уширением и без уширения, сваи-оболочки, погружаемой с полным удалением грунтового ядра, - по формуле (12), а сваи-оболочки, погружаемой с сохранением грунтового ядра из указанных грунтов на высоту 0,5 м и более - по формуле (13):

R =0,75a₄(a₁ g’_Id +a₂a₃g _I h); (12)

R =a₄(a₁g’_Id +a₂a₃g_Ih) (13)

 

где a₁, a ₂, a₃, a ₄ - безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл.6 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения j_I грунта основания, определенного в соответствии с указаниями п.3.5;

g ’_I - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м³ (тс/м²), в основании сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

g ’- усредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, кН/м³ (тс/м²), расположенных выше нижнего конца сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

d - диаметр, м, набивной и буровой свай, диаметр уширения (для сваи с уширением), сваи-оболочки или диаметр скважины для сваи-столба, омоноличенного в грунте цементно-песчаным раствором;

h - глубина заложения, м, нижнего конца сваи или ее уширения, отсчитываемая от природного рельефа или уровня планировки (при планировке срезкой), для опор мостов - от дна водоема после его общего размыва при расчетном паводке;

б) для пылевато-глинистых грунтов в основании - по табл.7.

 

П р и м е ч а н и е. Указания п.4.7. относятся к случаям, когда обеспечивается заглубление свай в грунт, принятый за основание их нижних концов, не менее чем на диаметр сваи (или уширения для сваи с уширением), но не менее чем на 2 м.

 

 

Таблица 6

Коэффициенты	Расчетные значения угла внутреннего трения грунта j1 , град
a1 a2	9,5 18,6	12,6 24,8	17,3 32,8	24,4 45,5	34,6 64,0	48,6 87,6	71,3 127,0	108,0 185,0
a3 при , равном, м: 4,0 5,0 7,5 10,0 12.5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 и более	0,78 0,75 0,68 0,62 0,58 0,55 0,51 0,49 0,46 0,44	0,79 0,76 0,70 0,65 0,61 0,58 0,55 0,53 0,51 0,49	0,80 0,77 0,71 0,67 0,68 0,61 0,58 0,57 0,55 0,54	0,82 0,79 0,74 0,70 0,67 0,65 0,62 0,61 0,60 0,59	0,84 0,81 0,76 0,73 0,70 0,68 0,66 0,65 0,64 0,63	0,85 0,82 0,78 0,75 0,73 0,71 0,69 0,68 0,67 0,67	0,85 0,83 0,80 0,77 0,75 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70	0,85 0,84 0,82 0,79 0,78 0,76 0,75 0,75 0,74 0,74	0,87 0,85 0,84 0,81 0,80 0,79 0,78 0,78 0,77 0,77
a4 при d. равном.м: 0,8 и менее 4,0	0,34 0,25	0,31 0,24	0,29 0,23	0,27 0,22	0,26 0,21	0,25 0,20	0,24 0,19	0,23 0,18	0,22 0,17
П р и м е ч а н и е. Для промежуточных значений j I, и d значения коэффициентов a 1,a 2, a 3 иa 4 определяются интерполяцией.

 

Таблица 7

Глубина заложения нижнего конца сваи h, м	Расчетное сопротивление R кПа (тс/м^2), под нижним концом набивных и буровых свай с уширением и без уширения и свай-оболочек, погружаемых с выемкой грунта и заполняемых бетоном, при пылевато-глинистых грунтах, за исключением лессовых, с показателем текучести IL, равным
	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
	850 (85) 1000 (100) 1150 (115) 1350 (135) 1550 (155) 1800 (180) 2100 (210) 2300 (230) 3300 (330) 4500 (450)	750 (75) 850 (85) 1000 (100) 1200 (120) 1400 (140) 1650 (165) 1900 (190) 2100 (210) 3000 (300) 4000(400)	650 (65) 750 (75) 850 (85) 1050 (105) 1250 (125) 1500 (150) 1700 (170) 1900 (190) 2600 (260) 3500 (350)	500 (50) 650 (65) 750 (75) 950 (95) 1100 (110) 1300 (130) 1500 (150) 1650 (165) 2300 (230) 3000 (300)	400 (40) 500 (50) 600 (60) 800 (80) 950 (95) 1100 (110) 1300 (130) 1450 (145) 2000 (200) 2500 (250)	300 (30) 400 (40) 500 (50) 700 (70) 800 (80) 1000 (100) 1150 (115) 1250 (125) - -	250 (25) 350 (35) 450 (45) 600 (60) 700 (70) 800 (80) 950 (95) 1050 (105) - -
П р и м е ч а н и е: Для свайных фундаментов опор мостов значения, приведенные в табл.7, следует: а) повышать (при расположении опор в водоеме) на величину, равную 1,5 g w hw, где g w - - удельный вес воды -10 кН/м^2 (1тс/м^3); h w - глубина слоя воды в водоеме от ее уровня при расчетном паводке до уровня дна водоема, а при возможности размыва - до уровня дна после общего размыва; б) понижать при коэффициенте пористости грунта e>0,6, при этом коэффициент понижения m следует определять интерполяцией между значениями m = 1,0 при e = 0,6 и m= 0,6 при е = 1,1

 

4.8. Расчетное сопротивление R, кПа (тс/м²), грунта под нижнем концом сваи-оболочки, погружаемой без удаления грунта или с сохранением грунтового ядра высотой не менее трех диаметров оболочки на последнем этапе ее погружения и не заполняемой бетоном (при условии, что грунтовое ядро образованно из грунта, имеющего те же характеристики, что и грунт, принятый за основание конца сваи-оболочки), следует принимать по табл.1 с коэффициентом условий работы, учитывающим способ погружения свай-оболочек в соответствии с поз.4 табл.3, причем расчетное сопротивление в указанном случае относится к площади поперечного сечения сваи-оболочки нетто.

4.9. Несущую способность F_du, кН (тс), набивной и буровой свай и сваи-оболочки, работающих на выдергивающие нагрузки, следует определять по формуле

F_du = g _cu åg _cff_ih_i , (14)

где g _с - тоже, что в формуле (10);

u, g _cf, f_i, h_i - то же, что в формуле (11).

ВИНТОВЫЕ СВАИ

4.10. Несущую способность F_d,кН (тс), винтовой сваи диаметром лопасти d £ 1,2 м и длиной l < 10м, работающей на сжимающую или выдергивающую нагрузку, следует определять по формуле (15), а при диаметре лопасти d > 1,2 м и длине сваи l > 10 м - только по данным испытаний винтовой сваи статической нагрузкой:

F_d = g _c [ (a₁c₁ + a₂ g _Ih₁)A + uf_i (h-d) ], (15)

где g _с - коэффициент условий работы, зависящий от вида нагрузки, действующей на сваю, и грунтовых условий и определяемый по табл.8;

a₁,a ₂ - безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл.9 в зависимости от расчетного

значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне j _I (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d);

c_I - расчетное значение удельного сцепления пылевато-глинистого или параметр линейности песчаного грунта в рабочей зоне, кПа (тс/м²);

g _I - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше лопасти сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

h₁ - глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа, а при планировке территории срезкой - от уровня планировки, м;

А - проекция площади лопасти, м², считая по наружному диаметру, при работе винтовой сваи на сжимающую нагрузку, и проекция рабочей площади лопасти, т.е. за вычетом площади сечения ствола, при работе винтовой свои на выдергивающую нагрузку;

f_i - расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола винтовой сваи, кПа (тс/м²), принимаемое по табл.2 (осредненное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи);

u - периметр ствола сваи, м;

h - длина ствола сваи, погруженной в грунт, м;

d - диаметр лопасти сваи, м.

 

П р и м е ч а н и я: 1. При определении несущей способности винтовых свай при действии вдавливающих нагрузок характеристики грунтов в табл.9 относятся к грунтам, залегающим под лопастью, а при работе на выдергивающие нагрузки - над лопастью сваи.

2. Глубина заложения лопасти от уровня планировки должна быть не менее 5 d при пылевато-глинистых грунтах и не менее 6 d - при песчаных грунтах (где d- диаметр лопасти)

3. Расчетные значения угла внутреннего трения j _I и сцепления грунта с _I основания при расчетах по формуле (15) должны определяться в соответствии с требованиями п.3.5.

Таблица 8

Грунты	Коэффициент условий работы винтовых свай gс при нагрузках
	сжимающих	выдергивающих	знакопеременных
1. Глины и суглинки: а) твердые, полутвердые и тугопластичные б) мягкопластичные в) текучепластичные 2. Пески и супеси а) пески маловлажные и супеси твердые б) пески влажные и супеси пластичные в) пески водонасыщенные и супеси текучие	0,8 0,8 0,7   0,8 0,7 0,6	0,7 0,7 0,6   0,7 0,6 0,5	0,7 0,6 0,4   0,5 0,4 0,3

 

Таблица 9

Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне j I, град	Коэффициенты		Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне j I град	Коэффициенты
	a1	a2			a1	a2
	7,8	2,8			18,0	9,2
	8,4	3,3			23,1	12,3
	9,4	3,8			29,5	16,5
	10,1	4,5			38,0	22,5
	12,1	5,5			48,4	31,0
	15,0	7,0			64,9	44,4