ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 25Следующая ⇒

8.1. Свайные фундаменты в зависимости от размещения в плане свай, свай-оболочек и свай-столбов (ниже в настоящем разделе именуемых для краткости общим названием «сваи») устраиваются в виде:

а) одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;

б) лент — под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два и более рядов;

в) кустов — под колонны с расположением сваи в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;

г) сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения со сравнительно небольшими габаритами в плане и распределенными по всей площади нагрузками со сваями, расположенными под всем зданием или сооружением (высотные здания, дымовые трубы, доменные печи, силосные корпуса и др.).

К п. 8.1. Примеры решений свайных фундаментов с указанием расположения свай в плане показаны на рис. 24 — 26. В свайных фундаментах зданий с несущими стенами наличие свай обязательно в углах зданий, а для крупнопанельных зданий также и в местах пересечения продольных и поперечных стен.

Рис. 24. План расположения свай в фундаменте жилого дома

Рис. 25. Примеры решений свайных фундаментов под колонны промышленных зданий при различном числе свай в кусте

Рис. 26. Пример расположения свай в виде «свайного поля»

Панели зданий рекомендуется устанавливать не менее чем на двух сваях. При технико-экономическом обосновании и наличии жесткого ростверка допускается установка свай лишь в местах пересечения продольных и поперечных стен.

Для каркасных бескрановых зданий допускается предусматривать фундаменты с кустами из двух свай, но при этом должна быть проверена прочность материала свай на воздействие момента, вычисленного с учетом допускаемого отклонения свай поперек куста.

Сваи-колонны, т.е. сваи квадратного или полого круглого сечения, часть которых, выступающая над поверхностью, заменяет колонну, могут применяться при вертикальных нагрузках на опору до 50 тс для опор технологических трубопроводов, транспортных галерей, постаментов технологического оборудования без динамических нагрузок, каркасных сельскохозяйственных зданий и других подобных сооружений (рис. 27, 28).

Рис. 27. Пример применения свай-колонн для одноэтажных производственных зданий

1 — сваи-колонны; 2 — фундаментная балка; 3 — опорный столик

Рис. 28. Пример применения свай-колонн для технологических трубопроводов

1 — металлическая анкерная концевая опора; 2 — свайный фундамент; 3 — промежуточные опоры из свай-колонн

Фундаменты из одной сваи могут применяться для зданий и сооружений при вертикальных нагрузках (рис. 29):

до 100 тс на сваю квадратного сечения;

» 300 тс на полую круглую сваю;

» 800 тс на сваю-оболочку диаметром до 160 см;

» 650 тс на набивную (буронабивную) сваю при диаметре ствола до 160 см.

Рис. 29. Фундаменты из свай

а — одной полой круглой; б — одной квадратной

Для сопряжения колонны со сваей-оболочкой или набивной сваей предусматривается стакан. Если диаметр сваи оказывается недостаточным для устройства стакана, сопряжение производится посредством сборной или монолитной насадки-стакана квадратного или круглого сечения. Она рассчитывается как двойной стакан, в верхнюю часть которого заделывается колонна, а в нижнюю — свая.

В рабочих чертежах свайных фундаментов каждая свая должна быть пронумерована в последовательном порядке. При кустовом расположении свай нумерация может быть также в пределах каждого куста с привязкой к осям здания. В свайных полях допускается проставлять номер каждой десятой сваи, в кустах с большим количеством свай — номера свай крайних рядов.

8.2. Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

8.3. Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5 — 10 см. Заделка выпусков арматуры в ростверк в этом случае необязательна.

8.4. Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случаях, когда:

а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах н т.п.);

б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения;

в) на сваи действуют горизонтальные нагрузки, величины перемещений от которых при свободном опирании (определенные расчетом в соответствии с требованиями приложения к настоящей главе) оказываются более предельно допускаемых для проектируемого здания или сооружения;

г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;

д) сваи работают на выдергивающие нагрузки.

8.5. Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, либо с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций. В последнем случае в голове предварительно-напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры.

Примечание. Анкеровка в ростверк свай, работающих на выдергивающие нагрузки (п. 8.4 «д»), должна предусматриваться с заделкой арматуры свай в ростверк на величину, определяемую расчетом ее на выдергивание.

К пп. 8.2 — 8.5. Для случая передачи нормальных сжимающих нагрузок, не выходящих за пределы ядра сечения сваи, конструкция узла сопряжения сваи с ростверком принимается согласно рис. 30 — 38 при условии h₃ ³ d. В случае передачи на сваю нагрузок, выходящих за пределы ее ядра сечения, эта конструкция может быть аналогичной (исключая конструкции, показанные на рис. 30а, 33б, 34а и 38б) при условии, что h₃, а также величины заделок головной части сваи и выпусков ее арматуры определены расчетом. Для обеспечения передачи моментных нагрузок в узле сопряжения с предварительно напряженными сваями в последних должны быть предусмотрены дополнительные арматурные каркасы (рис. 35).

Рис. 30. Пример конструктивного решения сопряжения железобетонных свай, работающих на нормальные сжимающие усилия, не выходящие за пределы ядра сечения свай, с монолитными (кустовыми и ленточными) ростверками при погружении свай до проектной отметки

1 — монолитный железобетонный ростверк; 2 — бетонная подготовка

Рис. 31. Пример конструктивного решения сопряжения свай со стержневой арматурой без предварительного напряжения, работающих на нормальные выдергивающие усилия, с монолитным железобетонным ростверком (заделка сваи и арматуры проверяется расчетом)

1 — монолитный железобетонный ростверк; 2 — выпуски продольной арматуры сваи; 3 — бетонная подготовка

Рис. 32. Пример конструктивного решения сопряжения буронабивной сваи, работающей на нормальную сжимающую нагрузку, не выходящую за пределы ядра сечения сваи, с монолитным железобетонным ростверком

1 — буронабивная свая; 2 — бетонная подготовка; 3 — арматура сваи

Рис. 33. Примеры конструктивного решения сопряжения железобетонных полых круглых свай диаметром 300 — 800 мм, работающих на нормальные сжимающие усилия, не выходящие за пределы ядра сечения сваи, с железобетонными ростверками

а — сопряжение с монолитными кустовыми или ленточными ростверками при недобивке свай до проектной отметки; б — сопряжения с монолитными ленточными ростверками при погружении свай до проектной отметки; в — свободное сопряжение с монолитным железобетонным ростверком: 1 — продольная арматура сваи; 2 — монолитный железобетонный ростверк; 3 — бетонная подготовка; 4 — бетонная пробка сверху сваи; 5 — заполнение полости сваи местным грунтом; 6 — дополнительные продольные арматурные стержни; d — наружный диаметр сваи; h_p — высота ростверка; b_р — ширина ростверка, определяемая из расчета на местное сжатие (смятие) бетона стенок сваи

Для свайных фундаментов производственных, жилых, общественных и других подобных им зданий и сооружений конструкция узла сопряжения свай с ростверком.

Шарнирная заделка сваи осуществляется посредством заделки головы сваи в ростверк на 5 см. Такая величина заделки необходима в целях обеспечения равномерной передачи нагрузки по всему сечению сваи. Необходимость в выпусках арматуры при шарнирной заделке отпадает.

Применение жесткой заделки диктуется конструктивными требованиями, например, ограничением горизонтального перемещения верха сваи, или необходимостью восприятия действующих на сваю растягивающих напряжений. В последнем случае помимо обеспечения расчетной заделки выпусков арматуры следует проверить сечение арматуры сваи на воздействие растягивающих усилий.

В свайных фундаментах мостов верхние концы свай должны быть заделаны в плиту ростверка (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) или в железобетонную насадку (в ригель) на величину, определяемую расчетом в случае наличия в узле сопряжения растягивающих усилий, но не менее чем на две толщины ствола сваи, а при толщине ствола сваи более 0, 6м — не менее чем на 1, 2м. Допускается также для фундаментов этих сооружений заделка ствола сваи в плиту ростверка на длину не менее 0, 15 м при условии заделки в плиту ростверка выпусков стержней продольной арматуры (без устройства отгибов и крюков) на длину, определяемую расчетом, но не менее 25 диаметров стержня при арматуре периодического профиля и 40 диаметров — при гладкой арматуре.

Рис. 34. Примеры конструктивного решения сопряжения железобетонных свай квадратного (сплошного и с круглой полостью) сечения, работающих на нормальные сжимающие усилия, не выходящие за пределы ядра сечения свай, с ростверком или с колонной

а — сопряжение с монолитным ростверком при помощи сборного оголовка при погружении свай до проектной отметки; б — то же, при недобивке свай; в — сопряжение со сборной колонной при помощи сборной насадки при погружении свай до проектной отметки; г — то же, при недобивке свай; 1 — монолитный железобетонный ростверк; 2 — сборный железобетонный оголовок; 3 — заполнение полости оголовка и насадки бетоном; 4 — бетонная подготовка; 5 — выпуски арматуры; 6 — сборная колонна; 7 — сборная железобетонная насадка; 8 — участок сваи, срезаемый вместе с арматурой; Н_н — высота сборной насадки; h_з — глубина заделки колонн в стакан; d — размер поперечного сечения сваи

Рис. 35. Пример конструктивного решения сопряжений железобетонных свай с предварительно-напряженной арматурой, работающих на вертикальные сжимающие и поперечные усилия и моменты, а также на внецентренные сжимающие нагрузки, выходящие за пределы ядра сечения сваи, с ростверком

а — сопряжение со сборным ростверком при помощи сборного железобетонного оголовка; б — сопряжение с монолитным ростверком; 1 — сборный ростверк; 2 — сборный оголовок; 3 — дополнительный каркас из ненапрягаемой арматуры предусматривается в сваях длиной 6 м и более; длина заделки дополнительного каркаса в свае на 2, 5 — 3 м, а в оголовке и монолитном ростверке по расчету (на изгиб от действия суммарного внешнего момента и максимального момента от горизонтальной силы и на срез от действия горизонтальной силы), но не менее чем на 20 диаметров продольного стержня каркаса и не менее чем на 250мм; 4 ¾ замоноличивание оголовка бетоном; 5 — монолитный ростверк; 6 — арматура ростверка

Рис. 36. Примеры конструктивного решения сопряжения буронабивных свай диаметром 0, 4 — 0, 6 м, работающих на нормальные сжимающие усилия (не более 25 тс), не выходящие за пределы ядра сечения сваи, со сборными колоннами одноэтажных малонагруженных зданий (например, сельскохозяйственного назначения)

а — соединение с помощью монолитного оголовка; б — соединение с помощью сборной насадки; 1 — колонна; 2 — монолитный железобетонный оголовок; 3 — бетонная подготовка; 4 — буронабивная свая; 5 — сборная железобетонная насадка, 6 — бетон замоноличивания стыка; d — диаметр буронабивной сваи; h_з = величина заделки колонны в стакан; D_н — размер сборной насадки.

Сопряжение свай или свай-оболочек с ростверком (плитой) или насадкой должны обеспечивать надежную работу конструкции при воздействии расчетных усилий.

Напряжение в бетоне ростверковой плиты от давления, передаваемого торцом сваи или сваи-оболочки, не должно превышать расчетного сопротивления бетона ростверковой плиты (для осевого сжатия по всей площади) более чем на 30%. Для выполнения этого требования в необходимых случаях рекомендуется повышать марку бетона ростверковой плиты.

В проектах свайных фундаментов кирпичных и крупноблочных зданий, а также производственных зданий и сооружений ростверки следует предусматривать преимущественно монолитными. В крупнопанельных бескаркасных домах до 12 этажей (включительно) при нагрузке на сваю до 50 тс и опирании панелей не менее чем на две сваи целесообразно применять безростверковые свайные фундаменты, в которых роль ростверка выполняют панели первого этажа перекрытия. В остальных случаях для крупнопанельных домов рекомендуется предусматривать сборные балочные ростверки с отметкой верха на уровне низа перекрытия над подпольем, укладываемые по оголовкам сваи.

При конструировании и армировании ростверков следует использовать узлы, детали и изделия по рабочим чертежам типовых конструкций свайных фундаментов зданий и сооружений.

Метод расчета железобетонных ленточных ростверков под стены кирпичных и крупноблочных зданий приведен в прил. 9. Рекомендации по расчету железобетонных балочных ростверков свайных фундаментов под крупнопанельные здания даны в прил. 10; основные положения по расчету железобетонных плитных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений изложены в прил. 11, а особенности проектирования безростверковых свайных фундаментов жилых домов — в прил. 12.

Рис. 37. Примеры сопряжения одиночных полых круглых свай и свай-оболочек с колонной

1 — колонна; 2 — свая-оболочка; 3 — насадка; 4 — полая круглая свая; 5 — монолитный стакан

Рис. 38. Примеры сопряжении одиночных буронабивных свай с колонной

1 — колонна; 2 — насадка; 3 — стакан; 4 — сетка косвенного армирования; 5 — набивная свая

При проектировании свайных фундаментов мостов, как правило, рекомендуется:

а) при расчетах заделки свай и свай-оболочек в плиту ростверка учитывать силы сцепления бетона омоноличивания с боковой поверхностью свай или свай-оболочек при условии соблюдения требований главы СНиП II-21-75, предъявляемых к сопряжениям старой и новой бетонной кладки;

б) размеры ростверка (плиты) свайного фундамента (или железобетонной насадки) в плане назначать таким образом, чтобы расстояние от края ростверка (плиты) до ближайшей сваи или сваи-оболочки диаметром до 2 м в свету (т.е, свес плиты) было не менее 0, 25 м;

в) для свай-оболочек диаметром более 2 м и буронабивных свай большого диаметра устраивать плиты ростверка без свеса.

8.6. Жесткое соединение свай со сборным ростверком должно обеспечиваться колоколообразными оголовками. При сборном ростверке допускается также замоноличивание свай в специально предусмотренные в ростверке отверстия.

Примечание. При небольших вдавливающих нагрузках (порядка до 40 тс) допускается свободное опирание ростверка на выровненную цементным ростверком поверхность головы сваи.

К п. 8.6. Применение сборных ростверков рекомендуется, как правило, для крупнопанельных бескаркасных зданий с техподпольем при отметке верха ростверков на уровне низа перекрытия над подпольем. В этом случае сборные балочные ростверки укладываются по оголовкам свай. Примеры сопряжения сборного ростверка со сваей посредством оголовка и на растворе показаны на рис. 34, а, б, 35 а.

Сборные или сборно-монолитные ростверки для каркасных зданий, примеры сопряжения со сваями которых показаны, допускается применять лишь при технико-экономическом обосновании целесообразности их применения и отсутствии выдергивающих нагрузок на сваю. Сборные ростверки устанавливаются на бетонную подготовку, в которую заделывается на 5 — 10 см голова сваи без выпусков арматуры и которая служит выравнивающим слоем для голов свай.

Для крупнопанельных домов высотой до 12 этажей включительно можно применять безростверковые свайные фундаменты, рекомендации по проектированию которых приведены в прил. 12.

8.7. Сваи в кусте внецентренно-нагруженного фундамента следует размещать таким образом, чтобы равнодействующая постоянных нагрузок, действующих на фундамент, проходила возможно ближе к центру тяжести плана свай.

8.8. Для восприятия вертикальных нагрузок и моментов, а также горизонтальных нагрузок (в зависимости от их величины и направления) допускается предусматривать вертикальные, наклонные и козловые сваи.

К п. 8.8. Вопрос о целесообразности применения наклонных или козловых свай вместо вертикальных должен решаться в процессе проектирования в зависимости от следующих факторов:

а) величины горизонтальной нагрузки на сваю;

б) количества дополнительных свай, необходимых для восприятия горизонтальных нагрузок;

в) наличия сваебойного оборудования для погружения наклонных или козловых свай.

Для мостовых опор и гидротехнических сооружений с большими горизонтальными нагрузками применение наклонных свай и свай-оболочек, как правило, является целесообразным. В частности, свайные фундаменты устоев мостов следует проектировать с применением одного или нескольких рядов наклонных свай со стороны отверстия моста, а свайные фундаменты русловых опор с ростверком, расположенным над грунтом, следует проектировать с применением наклонных свай в четырех направлениях, устанавливаемых дополнительно к вертикальным сваям.

Наклонные сваи-оболочки и набивные сваи большого диаметра рекомендуется применять только в грунтах, не имеющих скальных прослоек и валунов размером более 0, 3 м.

Величину наклона свай и свай-оболочек рекомендуется принимать не более указанной в табл. 27.

Таблица 27

Наклон забивных свай	Наклон свай и свай-оболочек диаметром, м
при d £ l м	1 и 1, 2	1, 6
3 ¸ 1	4 ¸ 1	5 ¸ 1	8 ¸ 1	Наклон не рекомендуется

Рекомендации по проектированию фундаментов из коротких козловых свай приведены в прил. 13.

Железобетонные круглые полые сваи и сваи-оболочки можно применять для фундамента без заполнения их полости бетоном при условии обязательной проверки прочности стенки и стыковых соединений секций на воздействие расчетных вертикальных и горизонтальных нагрузок. Внутреннюю полость полых круглых свай и свай-оболочек нужно заполнять бетоном при устройстве в их основании уширения или при опирании или заделке низа сваи-оболочки в скальные грунты, а также при недостаточной прочности стенок и стыковых соединений на восприятие действующих нагрузок. Стальные элементы стыковых соединений должны быть защищены от коррозии в соответствии с главой СНиП II-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии».

В нижней части полости незаполняемых бетоном свай-оболочек диаметром 1 м и более на поверхности грунтового ядра необходимо устраивать бетонную пробку (исключая случай, предусмотренный п. 5, 9) на высоту, определяемую расчетом и принимаемую равной не менее 3 м. В этом случае в проекте фундамента должно быть предусмотрено выполнение требований главы СНиП II-21-75, предъявляемых к сопряжению старой и новой бетонной кладки.

С внутренней стороны полых свай и свай-оболочек центрифугированного изготовления, заполняемых при необходимости бетоном и находящихся в зоне воздействия отрицательных температур, нужно удалять слой туфообразного шлама в целях предотвращения впитывания в него влаги из свежеуложенной бетонной смеси и возможности ее замерзания в замкнутой полости.

Наружную поверхность свай и свай-оболочек, находящихся в зоне воздействия перемещающихся крупнообломочных грунтов, необходимо защищать от истирания (например, стальными гильзами, железобетонными обоймами и т.п.).

Фундаменты опор мостов необходимо проектировать с соблюдением следующих дополнительных требований, обусловленных специфическими особенностями работы таких фундаментов:

а) конструкцию свайного фундамента и глубину заложения свай и свай-оболочек следует принимать такими, чтобы при максимально возможных размывах грунта у опор, как правило, не требовалось производить крепление дна русла;

б) сваи или сваи-оболочки устоев, расположенные в пределах массива подходной насыпи, необходимо проверить на одностороннее горизонтальное давление грунта со стороны насыпи;

в) низ железобетонных свай-оболочек в конструкции и буронабивных свай рекомендуется заглублять в грунт на 1 м ниже уровня, на котором растягивающие напряжения от изгиба свай равны расчетному сопротивлению их бетона на растяжение. Возможно ограничиваться заглублением конца сваи-оболочки у буронабивной сваи на 1 — 2 м ниже отметки местного размыва при условии передачи растягивающих напряжений от воздействия изгибающего момента (без учета оболочки) на арматурный каркас, установленный в теле буронабивной сваи и в бетоне, заполняющем полость оболочки;

г) сваи-оболочки и буронабивные сваи разрешается опирать на скальные грунты или заглублять в них.

На скальные грунты (без заглубления в них) разрешается опирать сваи-оболочки и буронабивные сваи при наличии поверху скальных грунтов неразмываемых наносных отложений такой толщиной слоя, в пределах которого погашается воздействие изгибающих моментов настолько, что в уровне низа свай-оболочек или буронабивных свай по всей площади их торца действуют только сжимающие напряжения.

При недостаточной несущей способности верхнего слоя скальных грунтов, возможности размыва верхнего слоя слабых грунтов, отсутствии наносных отложений или недостаточной их толщине для погашения воздействия изгибающих моментов сваи-оболочки и буронабивные сваи необходимо обязательно заделывать в скальные грунты на величину, определяемую расчетом. При этом величина заделки должна быть не менее 0, 5 м в сплошной скале с пределом прочности на сжатие более 500 кгс/см² и не менее 1 м в остальных скальных грунтах;

д) для свайных фундаментов, сооружаемых в постоянном шпунтовом ограждении или в котлованах без ограждений, необходимо предусматривать засыпку и уплотнение грунта в пазухах котлована;

е) для свайных опор (с ростверковой плитой, расположенной над грунтом) путепроводов, эстакад, пешеходных мостов рекомендуется применять полые железобетонные сваи и сваи-оболочки. При устройстве таких опор для эстакад на поймах рек или периодических водотоках необходимо предусматривать меры по предотвращению поступления воды в полость сваи или сваи-оболочки или же обеспечить ее отвод с тем, чтобы в период отрицательных температур в их полости не было воды.

8.9. Расстояние между осями висячих свай без уширении в плоскости их нижних концов должно быть не менее 3d (где d — диаметр круглого или сторона квадратного или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи), а свай-стоек — не менее 1, 5 d.

Расстояние в свету между стволами свай-оболочек должно быть не менее 1 м, между уширениями буронабивных свай и свай-оболочек при устройстве их в сухих глинистых грунтах твердой и полутвердой консистенции — 0, 5 м, а в остальных разновидностях нескальных грунтов — 1 м.

К п. 8.9. Расстояние между осями висячих, забивных и набивных свай диаметром до 0, 8 м должно быть не менее 3 d.

Это требование диктуется прежде всего тем, что при меньших расстояниях между сваями их несущая способность снижается.

Расстояние в свету между сваями-оболочками и буронабивными сваями диаметром более 0, 8 м в уровне их нижних концов (а при наличии уширенных пят в уровне их наибольшего размера) и в уровне подошвы ростверка должно быть не менее 1 м.

Расстояние между осями свай-стоек предусматривается уменьшать до 1, 5 d в целях экономии расхода материалов на ростверки в случаях, когда применяется сваебойное оборудование, позволяющее их забить на таком расстоянии, либо предусмотрены мероприятия, облегчающие их забивку (например, лидирующие скважины или подмыв).

Принятое минимальное расстояние между набивными сваями и их уширениями диктуется необходимостью обеспечения устойчивости стенок скважин.

8.10. Расчетная нагрузка на сваю N, тс, для фундаментов с вертикальными сваями определяется по формуле

, [44 (26)]

где N_ф, M_х и M_y — соответственно расчетная сжимающая сила, тс, и расчетные моменты, тс× м, относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы свайного ростверка;

п — число свай в фундаменте;

х_i и у_i — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

х и у — расстояние от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

Распределение нагрузок между сваями фундаментов мостов следует определять расчетом их как рамной конструкции.

К п. 8.10. При действии на свайный фундамент нормальной силы и моментов в одном или двух направлениях кусты свай нужно проектировать таким образом, чтобы, как правило, максимальная нагрузка на крайние сваи в кусте не превышала расчетной нагрузки Р, допускаемой на сваю и определяемой по формуле [1(1)], а также, чтобы отношение минимальных нагрузок к максимальным было бы не менее нуля. Если моменты по сравнению с нормальными силами настолько велики, что на крайние сваи действуют выдергивающие нагрузки, то это можно допустить при условии выполнения расчета достаточности продольной арматуры на растяжение и заделки в ростверк тела свай. Указанные расчеты производятся в соответствии с главой СНиП II-21-75.

Пример 28. Определить максимальную расчетную нагрузку на сваю для куста из восьми свай сечением 30´ 30 см, длиной 6 м при расстоянии между сваями 0, 9 м (рис. 39).

Рис. 39. План куста свай

Расчетные нагрузки на фундамент:

N_ф = 175 тс; M_х = 90 тс× м; е = = 0, 514 м.

Решение. Расчетная максимальная нагрузка на сваю в кусте определяется по формуле

тс.

При низком ростверке и числе свай в кусте более девяти расчетную нагрузку на сваю возможно определять с учетом особенности работы куста на воздействие моментных нагрузок.

8.11. Горизонтальную нагрузку, действующую на фундамент с вертикальными сваями одинакового поперечного сечения, допускается принимать равномерно распределенной между всеми сваями.

К п. 8.11. Условно допускается принимать, что горизонтальная нагрузка, приложенная к свайному фундаменту, передается на все сваи в кусте или ленте равномерно. Такое допущение возможно, если учесть, что ростверк, объединяющий свайный куст, обладает жесткостью, во много раз большей жесткости всех свай рассматриваемого куста.

8.12. Проверка устойчивости свайного фундамента и его основания должна производиться в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений с учетом действия дополнительных реакций от свай, приложенных к сдвигаемой части грунта.

Свайные фундаменты устоев и промежуточных опор мостов на крутых косогорах следует проверять на устойчивость против глубокого сдвига (смещения фундамента совместно с грунтом) по круглоцилиндрической или другой более неблагоприятной поверхности скольжения.

К п. 8.12. При проектировании мостов свайные фундаменты береговых, переходных и промежуточных опор на крутых склонах, а также устоев при высотах насыпи более 10 м во всех случаях, а при высотах насыпи от 5 до 10 м в случаях расположения над несущим слоем пласта глинистого грунта или прослойки насыщенного водой песка, подстилаемого глинистым грунтом, необходимо рассчитывать на устойчивость против глубокого сдвига (смещение совместно с грунтом) по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения в соответствии с методикой, изложенной в прил. 14. Кроме того, при таких фундаментах следует проверять возможность локальных (местных) оползневых сдвигов на ранее устойчивых склонах вследствие воздействия веса насыпи и опоры, нарушения устойчивости пластов грунта в процессе производства работ или изменения режима (уровня) грунтовых и поверхностных вод.

8.13. Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки. Нижний конец свай, как правило, следует заглублять в малосжимаемые грунты, прорезая более слабые напластования грунтов; при этом заглубление свай в грунты, принятые за основание под их нижние концы, должно быть не менее:

в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные грунты, а также глинистые грунты с показателем консистенции I_L £ 0, 1..................................... 0, 5 м

в прочие виды нескальных грунтов.............................. 1 м

Примечание. Для фундаментов зданий и сооружений IV класса нижние концы свай допускается опирать на песчаные и глинистые грунты со степенью заторфованности q £ 0, 25. В этом случае несущая способность свай должна определяться по результатам их испытаний статической нагрузкой. При наличии слоя погребенного торфа нижний конец свай должен быть заглублен не менее чем на 2 м ниже подошвы этого слоя.

К п. 8.13. При выборе длины свай и свай-оболочек необходимо учитывать геологические условия площадки строительства проектируемого объекта, обращая особое внимание на плотность песчаных грунтов, прочность и консистенцию глинистых грунтов, устанавливаемых по данным лабораторных исследований грунтов или по результатам статического, а для песков и динамического зондирования. Весьма достоверными данными для проектирования являются также результаты динамических и статических испытаний свай или их моделей.

Выбор несущего слоя грунта под нижними концами сваи должен производиться на основании анализа всех упомянутых данных, позволяющих, достаточно обоснованно назначить длину свай, имея в виду, что максимальную нагрузку на сваю можно допустить, когда нижние концы ее заглубляются в относительно плотные грунты.

Длину изготавливаемых свай рекомендуется принимать не менее 3 м, с тем чтобы заглубление свай в грунт от подошвы ростверка было не менее 2, 5 м.

Для легких бесподвальных зданий с несущими стенами, основание которых представлено песками средней плотности и твердыми и полутвердыми глинистыми грунтами, допускается применение свай с глубиной погружения 1, 5 — 2 м, но не менее чем на 0, 5 м ниже глубины промерзания. Несущая способность таких свай должна определяться только полевыми методами. Глубину заложения несущих элементов свайного фундамента, располагаемого в непосредственной близости от существующего сооружения, следует назначать с учетом способа производства работ, обеспечивающего сохранность эксплуатируемого сооружения.

Требование о величине заглубления нижних концов свай на 0, 5 м объясняется тем, что кровля этих грунтов, как правило, неоднородная, выветрелая и содержит включения вышележащих сжимаемых слоев грунта, подлежащего прорезке.

При выборе длины забивных свай должен также решаться вопрос о способах и возможности их погружения в заданных грунтовых условиях. Его необходимо решать с учетом оборудования, имеющегося у строительной организации, которой намечается передать выполнение работ по устройству фундаментов на проектируемом объекте. При этом должна быть выявлена возможность забивки свай без применения каких-либо способов, облегчающих их погружение, или необходимость таких способов.

Непосредственное погружение свай в глинистые грунты с помощью паровоздушных, механических и дизельных молотов оказывается возможным в случае применения молотов с энергией удара Э, тс× м, не менее

, (45)

где Ф_i — несущая способность сваи в пределах i-го пласта грунта, тс;

h_i — толщина i-го пласта грунта, м;

N — число ударов молота в единицу времени, ударов в 1 мин;

t — время, отводимое на погружение сваи (имеется в виду время на чистое погружение сваи без учета подъемно-транспортных операций), мин;

Nt — число ударов молота, необходимое для погружения сваи, принимаемое обычно равным не более 500 ударов;

q — вес сваи, тс;

Q — вес ударной части молота, тс,

П — параметр, принимаемый равным П = 4, 5 при паровоздушных, механических и штанговых дизель-молотах и П = 5, 5 при трубчатых дизель-молотах.

При расчете по формуле (45) суммирование произведения Ф_ih_i должно производиться в пределах грунтовой толщи, подлежащей прорезке сваями. При этом указанную толщу обычно достаточно разбить на 3 — 4 слоя h_i, в пределах которых величину несущей способности сваи в процессе ее погружения Ф_i можно принять приближенно постоянной. Определение Ф_i может производиться по табличным значениям расчетных сопротивлений грунтов в соответствии с методикой, изложенной в разделе 5 настоящей главы.

В случае, если строительная организация не имеет молотов с энергией удара, удовлетворяющих условию формулы (45), то необходимо в проекте предусмотреть применение в процессе погружения лидерных скважин или подмыва. При невозможности по каким-либо причинам использования в рассматриваемом случае этих способов необходимо решить вопрос о допустимости применения свайных фундаментов из забивных свай меньшей длины или о переходе к применению буронабивных свай.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒