ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

12.1. При проектировании свайных фундаментов из свай, свай-оболочек и свай-столбов (ниже в настоящем разделе именуемых для краткости общим названием «сваи») в сейсмических районах кроме требований настоящей главы должны соблюдаться также требования главы СНиП по строительству в сейсмических районах, при этом в дополнение к требованиям к инженерным изысканиям для проектирования свайных фундаментов, изложенным в разделе 3 настоящей главы, должны быть использованы данные о микросейсморайонировании территории (или участка) строительства.

12.2. Свайные фундаменты зданий и сооружений с учетом сейсмических воздействий должны рассчитываться на особое сочетание нагрузок по предельным состояниям первой группы. При этом предусматривается:

а) определение несущей способности сваи на сжимающую и выдергивающую нагрузку в соответствии с требованиями раздела 5 настоящей главы;

б) проверка сечений по сопротивлению материала на совместное действие расчетных усилий (сжимающей силы, изгибающего момента и перерезывающей силы), величины которых определяются по формулам п. 7 приложения к настоящей главе в зависимости от расчетных значений сейсмических сил;

в) проверка устойчивости грунта по условию ограничения давления, передаваемого на грунт боковыми поверхностями свай в соответствии с требованиями п. 6 приложения к настоящей главе.

При указанных в подпунктах «а» — «в» расчетах должны выполняться также дополнительные требования, приведенные в пп. 12.3 — 12.8 настоящей главы.

Примечание. Для фундаментов с высоким свайным ростверком расчетные значения сейсмических сил следует определять как для зданий или сооружений с гибкой нижней частью, увеличивая коэффициент динамичности b в 1, 5 раза, если период колебаний основного тона составляет 0, 4 с и более. При этом значение коэффициента динамичности b должно быть не более 3 и не менее 1, 2.

12.3. Влияние сейсмических воздействий на величины R и f при расчете несущей способности свай на сжимающую или выдергивающую нагрузку должно учитываться путем умножения их на понижающий коэффициент условий работы грунта основания т_с, приведенный в табл. 41 (17).

Таблица 41(17)

Расчетная	Коэффициент условий работы тс для корректировки значений R и f при грунтах
сейсмич­ность	песчаных, плотных и средней плотности	глинистых консистенций
зданий и сооружений	маловлажных и средней влажности	водонасы­щенных *	твердой, по­лутвердой и тугопластичной	мягкоплас­тичной *	текучеплас­тичной *
	0, 95	0, 9	0, 95	0, 85	0, 75
	0, 85	0, 8	0, 9	0, 8	0, 7
	0, 75	0, 7	0, 85	0, 7	0, 6
Примечания: 1. Графы, отмеченные звездочкой, относятся только к сопротивлению грунта на боковой поверхности. 2. Определение несущей способности свай-стоек, опирающихся на скальные и крупнообломочные грунты, производится без введения дополнительных коэффициентов условий работы тс.

12.4. При определении несущей способности свай Ф_с, работающих на сжимающие и выдергивающие нагрузки с учетом сейсмических воздействий (п. 12.2 настоящей главы), сопротивление грунта на боковой поверхности сваи до расчетной глубины h_p (п. 12.5 настоящей главы) принимается равным нулю.

12.5. Расчетная глубина h_p, до которой не учитывается сопротивление грунта на боковой поверхности, определяется по формуле

, [126(34)]

где a_д — коэффициент деформации, определяемый по формуле (6) приложения к настоящей главе.

12.6. Расчет сваи по условию ограничения давления, оказываемого на грунт боковой поверхностью сваи, выполняемый по формуле (14) приложения к настоящей главе, при воздействии сейсмических нагрузок следует производить, принимая значения расчетного угла внутреннего трения j₁ уменьшенными на следующие величины: для расчетной сейсмической нагрузки 7 баллов — на 2 град, 8 баллов — 4 град, 9 баллов — на 7 град.

К пп. 12.1 — 12.6. Несущая способность , тс, висячей сваи, работающей на осевую сжимающую нагрузку, с учетом сейсмических воздействий может быть определена по формуле

, (127)

где т, т_R, R, F, и, m_f, l_i, — значения те же, что и в формулах (7 (7)] и [14(10)];

m_c и т_ci — коэффициенты условий работы, учитывающие влияние сейсмических колебаний на напряженное состояние грунта под нижним концом и на боковой поверхности сваи в i-м слое грунта, которые могут приниматься по табл. 41 (17) для забивных призматических свай и свай-оболочек, применяющихся в фундаментах зданий и сооружений, а также свай-столбов, применяющихся в фундаментах опор мостов; для набивных свай (кроме применяющихся в фундаментах опор мостов), эти коэффициенты принимаются по табл. 41 а;

Таблица 41 а

	тс	тсi
Расчетная	Маловлажные	Глинистые грунты консистенции
сейсмич­ность, баллы	песчаные грунты сред­ней плотности и плот­ные, за исключением пылеватых	твердой,	полутвердой и тугоплас­тичной	тугоплас­тичной	мягко­пластич­ной	текуче­пластич­ной
	0, 85		0, 9	0, 9	0, 8	0, 74
	0, 75	0, 95	0, 8	0, 8	0, 7	0, 65
	0, 6	0, 8	0, 65	0, 65	0, 6	0, 5

m_Rc — коэффициент условий работы нижнего конца сваи при сейсмических воздействиях, принимаемый равным единице для забивных свай, для набивных свай с приведенной глубиной погружения ³ 4, для набивных свай с меньшей приведенной глубиной погружения коэффициент m_Rc определяется по формуле

,

где Н и М — расчетные значения соответственно горизонтальной силы и изгибающего момента, приложенных к свае в уровне поверхности грунта, при особом сочетании нагрузок с учетом сейсмических воздействий;

b — коэффициент, равный 0, 01 м/тс;

d — диаметр ствола сваи или наибольший диаметр поперечного сечения уширения для свай с уширенной пятой;

f_i — значения те же, что и в формулах [7(7) и 10(14)], учитываемые с глубины h_р, которая для забивных свай определяется по формуле 126 (34), а для набивных свай и свай-оболочек — по формуле

,

где — коэффициент, принимаемый для набивных свай диаметром менее 0, 8 м = 4, для свай-оболочек и набивных свай диаметром 0, 8 м и более = 2, 5 при шарнирном сопряжении ростверка со сваями и = 3 при жесткой заделке свай в ростверк.

Набивные сваи в сейсмических районах следует устраивать в маловлажных устойчивых грунтах диаметром не менее 40 см при отношении длины к диаметру не более 20, обеспечивая надлежащий контроль качества изготовления свай, гарантирующий получение их формы и размеров в строгом соответствии с проектом. Как исключение, допускается прорезание прослоев водонасыщенных грунтов с применением извлекаемых обсадных труб или под глинистым раствором. В этом случае контроль качества их изготовления должен осуществляться авторами проекта.

Приведенная глубина погружения набивных свай с уширенной пятой определяется по формуле (5) приложения к главе СНиП II-17-77, где l — длина ствола сваи от поверхности грунта до начала уширения, если отношение диаметра уширения к диаметру ствола сваи не менее 1, 5, в противном случае l — расстояние от поверхности грунта до подошвы уширенной пяты.

Несущую способность любых видов свай на выдергивающие нагрузки с учетом сейсмических воздействий следует определять только по результатам полевых испытаний свай имитированными сейсмическими воздействиями в соответствии с пояснениями к п. 12.8.

Проверка сечений железобетонных свай по сопротивлению материала на совместное действие расчетных усилий (продольной силы, изгибающего момента и поперечной силы) должна производиться в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций как для внецентренно-сжатого или растянутого элемента с учетом требований п. 5.2 настоящей главы СНиП. В отличие от требований примечания к п. 1 приложения к настоящей главе СНиП при расчете свайных фундаментов с учетом сейсмических воздействий проверка устойчивости грунта по условию ограничения давления, передаваемого на грунт боковыми поверхностями свай, должна выполняться в любом случае независимо от размеров сваи и вида грунта, окружающего сваю, при этом значения расчетного угла внутреннего трения j_I принимаются уменьшенными в соответствии с указаниями п. 12.6.

Величины расчетных усилий в сваях, а также давление, передаваемое на грунт боковыми поверхностями свай, при особом сочетании нагрузок определяются в соответствии с приложением к настоящей главе СНиП. При этом для сваи с уширенной пятой значения коэффициентов, приведенных в табл. 2 приложения к настоящей главе, следует принимать как при заделке сваи в скалу на глубину, соответствующую длине ствола сваи в грунте до начала уширения, если отношение диаметра уширения к диаметру ствола не менее 1, 5; в противном случае значения коэффициентов принимаются как при опирании сваи без уширения на нескальный грунт. Для наиболее распространенной конструкции свайного фундамента в сейсмических районах, когда сваи с приведенной глубины погружения = a_дl ³ 2 защемлены в низкий ростверк, исключающий возможность поворота головы свай, изгибающий момент и поперечная сила Q_макс достигают максимального значения в уровне подошвы находящегося на грунте ростверка, а давление, передающееся на грунт боковыми поверхностями сваи s_макс, достигает максимального значения на глубине , указанные величины могут определяться по формулам:

; (128)

Q_макс = Н; (129)

, (130)

где Н — горизонтальная расчетная нагрузка, приходящаяся на сваю в уровне подошвы находящегося на грунте ростверка, тc;

a_м, a_р — коэффициенты, значения которых зависят от приведенной глубины погружения сваи : при = 2 a_м = 1, 06; a_p = 0, 73; при ³ 4 a_м = 0, 93, a_p = 0, 65.

b_c ¾ значение тоже, что и в формуле (6) приложения к настоящей главе СНиП;

a_д — коэффициент деформации, м^-1, системы «свая—грунт» при расчете свайных фундаментов на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий определяется по результатам выполняемых форсированным методом испытаний одиночных свай горизонтальной статической нагрузкой; в случае прорезания сваями однородных слоев грунта с поверхности до глубины не менее 4 м можно определять коэффициент a_д по формуле (6) приложения к настоящей главе СНиП.

Испытания одиночной сваи горизонтальной статической нагрузкой для определения коэффициента деформации a_д производится без условной стабилизации перемещения на каждой ступени нагрузки, т.е. форсированным методом при постоянной скорости возрастания нагрузки с интервалом ее действия на каждой ступени в течение 5 мин. Величина ступени нагрузки принимается равной 1/10 — 1/12 предполагаемой величины предельной нагрузки в испытаниях, при достижении которой величина горизонтального перемещения сваи начинает непрерывно возрастать без увеличения нагрузки.

Коэффициент деформации a_д, м^-1, по результатам испытаний горизонтальной статической нагрузкой, приложенной в уровне поверхности грунта к одиночной свае, нижний конец которой не заделан в скалу, определяется по формуле

, (131)

где

; (132)

l — глубина погружения сваи в грунт, м;

y_о — горизонтальное перемещение сваи в уровне поверхности грунта, м, соответствующее нагрузке H_о;

H_о — нагрузка, тс, меньшая на одну ступень, чем предельная при испытаниях;

Е_б — начальный модуль упругости бетона сваи при сжатии и растяжении, тс/м², принимаемый в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций;

А, В — коэффициенты, значения которых зависят от величины b: при b ³ 3 A = 1, 34, В = 0, при b < 3 А = 1, 14, B = 0, 67.

Пример 44. Требуется рассчитать на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий свайный фундамент секции крупнопанельного здания при расчетной сейсмичности 8 баллов, сваи длиной 10 м, сечением 30´ 30 см из бетона марки М300 с ненапрягаемой стержневой арматурой забиты дизель-молотом на глубину 9, 5 м. Верхние концы свай жестко заделаны в расположенный на грунте ростверк, исключающий возможность поворота головы сваи. Вертикальная нагрузка на одну сваю, расположенную под наружными продольными стенами, при особом сочетании нагрузок составляет: N_макс = 53, 9 тс; N_мин = 26, 1 тс. Горизонтальная нагрузка на одну сваю в уровне поверхности грунта составляет Н = 4, 5 тс.

Грунтовые условия. С поверхности на глубину 4 м залегает слой мягкопластичного суглинка, затем на глубину 4, 5 м — тугопластичная глина и ниже — крупный песок, разведанный до глубины 7 м.

Физико-механические свойства грунтов:

суглинок мягкопластичный: g_o = 1, 8 тс/м³, j_I = 14°, c_I = 0, 64 тс/м², е = 0, 85, i_l = 0, 55;

глина тугопластичная: g_o = l, 9 тс/м³, j_I = 22°, c_I = l, 7 тс/м², e = 0, 65, i_l = 0, 3;

песок крупный: g_o = 2 тс/м³, j_I = 31°, c_I = 0, 15 тс/м², e = 0, 55.

Решение. 1. Определяем коэффициент деформации a_д по формуле (6) приложения к настоящей главе СНиП при следующих данных: начальный модуль упругости бетона E_б = 2, 6× 10⁶ тс/м² по СНиП II-21-75, момент инерции сечения м⁴; условная рабочая ширина сваи b_c = l, 5× 0, 3 + 0, 5 = 0, 95; коэффициент пропорциональности для верхнего слоя грунта — мягкопластичного суглинка (I_L = 0, 55) — по табл. 1 приложения составляет K = 450 тс/м: коэффициент деформации

м^-1.

Длину верхнего участка сваи, вдоль которого сопротивление грунта на боковой поверхности не учитывается, определяем по формуле [126(34)]:

м.

Учитывать боковое сопротивление начинаем с глубины 5, 3 м.

Несущую способность сваи на осевую сжимающую нагрузку с учетом сейсмических воздействий определяем по формуле (127), принимая: т = 1, т_R = т_Rc = тf = l; F = 0, 09 м²; u = 1, 2 м; R = 724 т/м² [для глубины l = 9, 5 м по табл. 1(1)]: m_с = 0, 85 для песка под нижним концом сваи по табл. 41 (17); l₁ = 5, 3 м; f₁ = 0 (по указаниям п. 12.4); l₂ = 2 м (средняя глубина слоя глины l¢ ₃ = 6, 3 м); f₂ = 4, 2 тс/м² по табл. 2(2); m_с2 = 0, 9 по табл. 41(17); l₃ = 1, 2 м (средняя глубина слоя глины l¢ ₃ = 7, 9 м); f₃ = 4, 4 тс/м² по табл. 2 (2); т_с3 = 0, 9 по табл. 41(17); l₄ = 1 м (средняя глубина слоя песка l¢ ₄ = 9 м), f₄ = 6, 34 тс/м² по табл. 2(2); т_с4 = 0, 85 по табл. 41 (17);

= 1 [0, 85× 1, 0× 1, 0× 724× 0, 09+1, 2× 1(0, 9× 4, 2× 2+0, 9× 4, 4× 1, 2+0, 85× 6, 34× 1)] =

= 76, 5 тc.

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, в соответствии с формулой [1 (1)]

тс > N_макс = 53, 9 тс,

что удовлетворяет требованиям расчета.

2. Величину усилий в свае определяем по формулам (128) — (129): так как приведенная глубина погружения сваи = 0, 76× 9, 5 = 7, 13 > 4, значение коэффициента а_м = 0, 93:

тс× м;

Q_макс = 4, 5 тс.

Проверку сечений железобетонной сваи по сопротивлению материала необходимо выполнять как для внецентренно-сжатого элемента в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, при этом расчетная длина сваи как стержня, жестко защемленного по концам, в соответствии с п. 5.2 принимается равной

м.

3. Проверяем условие ограничения давления, передаваемого на грунт боковыми поверхностями сваи. Максимальное давление определяем по формуле (130) (приведенная глубина погружения сваи > 4, коэффициент а_р = 0, 65):

тс/м².

Давление достигает максимального значения на глубине 1, 59, м. При проверке условия ограничения давления по формуле (14) приложения для верхнего слоя грунта — мягкопластичного суглинка — принимаем в соответствии с п. 12.6 при расчетной сейсмичности 8 баллов: j1 = 14° ‑ 4° = 10°;

2, 34 тс/м² < 1× 1 (1, 8× 1, 59× 0, 18+0, 6× 0, 64) = 3, 67 тс/м²,

что удовлетворяет требованиям расчета.

Несущую способность свай с учетом сейсмических воздействий в грунтовых условиях, отсутствующих в табл. 41(17) или 41 а, следует определять по результатам полевых испытаний свай имитированными сейсмическими воздействиями в соответствии с пояснениями к п. 12.8.

В сейсмических районах при соответствующем технико-экономическом обосновании возможно применение свайных фундаментов с промежуточной подушкой из сыпучих материалов (щебня, гравия, песка крупного и средней крупности), конструктивная схема которых приведена на рис. 52.

Рис. 52. Схема свайного фундамента с промежуточной подушкой

1 — фундаментный блок; 2 — промежуточная подушка; 3 — железобетонные оголовки; 4 — железобетонные сваи; 5 — поверхность дна котлована

Свайные фундаменты с промежуточной подушкой не следует применять в набухающих и заторфованных грунтах, просадочных грунтах II типа по просадочности, а также на подрабатываемых территориях и на площадках с оползневыми и карстовыми явлениями.

Несущая способность свай, входящих в состав свайного фундамента с промежуточной подушкой и работающих на сжимающие нагрузки с учетом сейсмических воздействий, определяется по формуле (127); при этом учитывается сопротивление грунта вдоль всей боковой поверхности сваи, т.е. принимается h_p = 0, а т_Rс = 1, 2.

Поскольку в свайных фундаментах с промежуточной подушкой практически исключается передача на сваю горизонтальных нагрузок от колеблющегося сооружения, расчет свай на горизонтальные сейсмические нагрузки не производится. В связи с этим конструкция свай принимается такой же, как и для несейсмических районов.

При расчете свайных фундаментов с промежуточной подушкой с учетом сейсмических воздействий в необходимых случаях следует производить дополнительную проверку здания на сдвиг по подошве фундаментного блока, при этом коэффициент трения бетона по поверхности промежуточной подушки следует принимать равным 0, 4, а коэффициент запаса на сдвиг должен быть не менее 1, 2.

Фундаментный блок, устанавливаемый на промежуточную подушку, рассчитывается как ростверк обычного свайного фундамента в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, при этом предполагается, что подошва блока опирается непосредственно на сваи.

Среднее давление на контакте промежуточной подушки и сваи (отношение расчетной нагрузки, приходящейся на одну сваю, к площади ее контакта с промежуточной подушкой) не должно превышать 250 тс/м². Для увеличения площади контакта рекомендуется устраивать на сваях железобетонные оголовки. Расчет оголовка выполняется на действие равномерно распределенной нагрузки, равной среднему давлению на контакте с промежуточной подушкой, в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

Свайные фундаменты с промежуточной подушкой, применяемые в сейсмических районах, должны также отвечать требованиям расчета по деформациям, при этом осадка фундамента S_ф, см, определяется по формуле

S_ф = S_п + S_св, (133)

где

. (134)

S_св — осадка свайного куста, определяемая в соответствии с указаниями раздела 7 настоящей главы СНиП, см;

S_п — величина сжатия промежуточной подушки, см;

N_ф — расчетная вертикальная нагрузка, действующая на фундамент в уровне низа промежуточной подушки, при основном сочетании нагрузок с коэффициентом перегрузки, равным 1, кгс;

h — толщина промежуточной подушки, см;

f_ог — площадь всех оголовков свай в фундаменте, см²;

Е — модуль деформации уплотненной промежуточной подушки; в зависимости от материала подушки принимается равным: для песка средней крупности — 150 кгс/см², для крупного песка и известкового щебня — 200 кгс/см², для гранитного щебня — 400 кгс/см²; в случае применения других материалов значение Е допускается принимать равным половине модуля деформации, определенного в приборе одноосного сжатия.

Определение расчетной нагрузки на сваю, а также выбор расстояния между сваями и их длины производится в соответствии с указаниями раздела 8 настоящей главы СНиП. В случае когда расчетная нагрузка на крайние сваи оказывается отрицательной, что означает отрыв подошвы фундаментного блока от промежуточной подушки, следует определить эпюру давления под подошвой блока как для фундамента на естественном основании, при этом расстояние от края подошвы блока до нулевой ординаты треугольной эпюры давлений должно быть не менее 1/3 ширины подошвы блока в направлении действия сейсмического момента.

Промежуточная подушка должна отсыпаться слоями не более 20 см с уплотнением до объемного веса не менее 1, 9 тс/м³. Толщина промежуточной подушки над оголовками свай назначается в зависимости от расчетной нагрузки, приходящейся на одну сваю, и составляет: при нагрузках до 60 тс — 40 см; при нагрузках более 60 тс — 60 см.

Размеры промежуточной подушки в плане должны быть больше размеров фундаментного блока не менее чем на 30 см в каждую сторону. Размеры фундаментного блока в плане должны быть не менее размеров свайного куста по наружным граням оголовков. Независимо от формы поперечного сечения сваи оголовки могут приниматься квадратной формы в плане, при этом размер стороны оголовка а, см, должен находиться в пределах

d + 20 £ a £ ‑ L, (135)

где d — диаметр круглого или сторона квадратного, или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи, см;

L — расстояние между осями свай в кусте, см.

Толщина железобетонного оголовка над плоскостью сваи должна быть неменее а — d.

Требования к изысканиям при проектировании свайных фундаментов с промежуточной подушкой и к полевым испытаниям свай предъявляются такие же, как и для обычных свайных фундаментов, применяемых в несейсмических районах.

Пример 45. Требуется рассчитать свайный фундамент с промежуточной подушкой под колонну производственного здания, возводимого на площадке с расчетной сейсмичностью 8 баллов. Расчетные нагрузки, действующие по верхнему обрезу фундамента, составляют: при основном сочетании N = 190 тс, М = 12 тс× м, Н = 8 тс; при особом сочетании N = 160 тс, М = 30 тс× м, Н = 20 тс. Грунтовые условия. С поверхности до глубины 7 м залегает слой мягкопластичного суглинка (I_l = 0, 6), подстилаемый крупными плотными песками. Сваи забивные железобетонные сечением 30´ 30 см длиной 8 м. Несущая способность свай, с учетом сейсмических воздействий, вычисленная по формуле (127) при h_p = 0, составляет 105 тс. Нагрузка, допускаемая на сваю по формуле [1(1)] настоящей главы СНиП:

тс.

Решение. Принимаем куст из свай с расстоянием между осями свай 90 см. Для вычисления собственного веса фундамента назначаем размер подошвы фундаментного блока 1, 5´ 1, 5 м, его высоту 1, 2 м, толщину промежуточной подушки 0, 6 м. Тогда вертикальная нагрузка на фундамент и момент в уровне подошвы фундаментного блока при особом сочетании соответственно составляет N_ф = 170, 3 тс; М_ф = 54 тс× м.

Расчетная нагрузка на сваю определяется по формуле [(44 (26)] настоящей главы СНиП:

;

N_макс = 72, 5 тс < 75 тс; N_мин = 12, 5 тс > 0.

Таким образом, максимальная нагрузка на сваю меньше расчетной допускаемой, а минимальная — положительна, т.е. отрыва подошвы не происходит.

Площадь оголовка в плане должна быть не менее N_макс = = 0, 29 м² = 2900 см². Принимаем квадратные оголовки с размером стороны а = 55 см и площадью 3025 см² > 2900 см². В этом случае удовлетворяется условие (135). Площадь оголовков на всех четырех сваях составляет F_ог = 3025× 4 = 12100 см². Толщину оголовка над плоскостью торца сваи принимаем равной 30 см, что больше, чем а ‑ d = 55 ‑ 20 = 25 см. Свая заводится в оголовок на 10 см.

Высоту промежуточной подушки оставляем равной 60 см, поскольку вертикальная нагрузка, приходящаяся на сваю, больше 60 тс. Подушка выполняется из известкового щебня фракции 20 — 40 мм с модулем деформации Е = 200 кгс/см².

Конструктивная схема фундамента приводится на рис. 52.

Проверяем фундамент на сдвиг по подошве фундаментного блока. Сдвигающая нагрузка равна 20 тс, удерживающая сила при коэффициенте трения между фундаментным блоком и подушкой, равном 0, 4, составляет 160× 0, 4 = 64 тс. Коэффициент запаса на сдвиг определяется как отношение удерживающего и сдвигающего усилий, т.е. = 3, 2 > 1, 2.

Для расчета по деформациям вычисляем нормативную вертикальную нагрузку при основном сочетании, принимая осредненный коэффициент перехода к нормативным нагрузкам равным 1, 15:

тс.

Осадка промежуточной подушки определяется по формуле (134):

см.

Осадка свайного куста S_св определяется в соответствии с указаниями раздела 7 настоящей главы СНиП и составляет S_св = 2, 9 см. Общая осадка фундамента S_ф = 4, 3+2, 9 = 7, 2 см, что меньше допустимой для данного типа зданий осадки, равной 8 см.

12.7. При расчете свайных фундаментов мостов влияние сейсмического воздействия на условия заделки свай в водонасыщенных пылеватых песках, текучепластичных и мягкопластичных глинах и суглинках и в текучих супесях следует учитывать путем понижения на 30% значений коэффициентов пропорциональности К, приведенных для этих грунтов в табл. 1 приложения к настоящей главе.

При проверке давления на грунт допускается учитывать кратковременный характер воздействия сейсмической нагрузки путем повышения коэффициента h₂ в формуле (14) приложения к настоящей главе. При расчетах однорядных фундаментов на нагрузки, действующие в плоскости, перпендикулярной ряду, значения коэффициента h₂ увеличиваются на 10%, в остальных случаях — на 30%.

12.8. Несущая способность сваи Ф_с, тс, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам полевых испытаний должна определяться с учетом сейсмических воздействий по формуле

Ф_с = k_с Ф, [136(35)]

где Ф — несущая способность сваи, тс, определенная по результатам статических или динамических испытаний либо по данным статического зондирования грунта в соответствии с указаниями раздела 6 настоящей главы (без учета сейсмических воздействий);

k_c — коэффициент, равный отношению значений несущей способности сваи Ф, полученных расчетом в соответствии с указаниями пп. 12.3 и 12.4 настоящего раздела с учетом сейсмических воздействий и раздела 5 без учета сейсмических воздействий.

К п. 12.8. Для забивных призматических свай и свай-оболочек, а также для набивных свай, применяемых в грунтовых условиях (для которых значения коэффициента т_c приведены в табл. 41(17) или (41а), величину коэффициента k_c, характеризующего снижение несущей способности сваи при сейсмических воздействиях, можно определить по формуле

, (137)

где , Ф — несущая способность сваи на вертикальную сжимающую нагрузку, тс, определяемая расчетом с учетом и без учета сейсмических воздействий соответственно по формуле (127) и [7(7)] или 14(10)].

В случае применения набивных свай, забивных призматических свай и свай-оболочек в грунтовых условиях, отличающихся от приведенных в табл. 41(17) и (41а), а также в случае применения других видов свай, определение коэффициента k_c следует производить по результатам полевых испытаний свай имитированными сейсмическими воздействиями по формуле

k_с = т₁ m₂, (138)

где т₁, m₂ — коэффициенты, учитывающие снижение несущей способности сваи на вертикальную нагрузку соответственно при изменении напряженного состояния грунта в процессе прохождения сейсмических волн и при горизонтальных динамических воздействиях от раскачивающегося сооружения.

Коэффициент т₁ определяется по результатам испытаний на сейсмовзрывные воздействия свай, загруженных вертикальной статической нагрузкой.

Коэффициент m₂ определяется по результатам испытаний свай, загруженных вертикальной статической нагрузкой, на горизонтальные динамические воздействия.

Испытания свай и определение коэффициентов т₁ и m₂ производятся по специальной методике.

12.9. Расчеты свайных фундаментов с учетом сейсмических воздействий в соответствии с указаниями пп. 12.2 — 12.8 в просадочных грунтах в случае возможности подъема уровня грунтовых вод в процессе эксплуатации зданий и сооружений, а также в случае неизбежного по технологическим или другим условиям замачивания основания должны производиться применительно к полностью замоченному просадочному грунту в пределах прогнозируемого уровня подъема, а в случае возможности только местного аварийного замачивания части грунта просадочной толщи — применительно к состоянию просадочных грунтов природной влажности (без учета возможности их аварийного замачивания). При этом одновременно должны быть выполнены все необходимые расчеты этих же свайных фундаментов применительно к случаю эксплуатации в просадочных грунтах при отсутствии сейсмических сил в соответствии с требованиями раздела 9 настоящей главы.

К п. 12.9. При проектировании свайных фундаментов в просадочных грунтах необходимо выполнить два самостоятельных расчета: 1) на основное сочетание нагрузок в соответствии с разделом 9 настоящей главы; 2) на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий в соответствии с настоящим разделом, при этом определение несущей способности сваи с учетом сейсмических воздействий в просадочных грунтах II типа производится без учета возможности развития негативного трения грунта.

При испытаниях свай в просадочных грунтах для определения их несущей способности на вертикальную нагрузку с учетом сейсмических воздействий в соответствии с разъяснениями к п. 12.8 необходимо учитывать требования п. 9.8 настоящей главы СНиП. В случае возможности проявления негативного трения за несущую способность сваи принимается меньшая из двух величин, вычисленных по формулам [136(35)] и [75(28)], при этом коэффициент k_c определяется по формуле (137) или (138) в зависимости от вида испытаний свай.

12.10. При проектировании свайных фундаментов в сейсмических районах опирание нижнего конца свай следует предусматривать на скальные грунты, крупнообломочные грунты, плотные и средней плотности песчаные грунты, твердые, полутвердые и тугопластичные глинистые грунты.

Опирание нижних концов свай в сейсмических районах на рыхлые водонасыщенные пески, глинистые грунты мягкопластичной, текучепластичной и текучей консистенции не допускается.

К п. 12.10. При проектировании свайных фундаментов в сейсмических районах опирание свай на наклонные пласты скальных и крупнообломочных пород допускается, если устойчивость при сейсмических воздействиях массива грунта, расположенного на указанных породах, обеспечивается не за счет свайного фундамента и если при этом исключается возможность проскальзывания нижних концов свай.

Допускается опирание свай на плотные и средней плотности водонасыщенные пески, при этом их несущая способность, как правило, должна определяться по результатам полевых испытаний свай на имитированные сейсмические воздействия.

12.11. Величина заглубления в грунт сваи в сейсмических районах должна быть не менее 4 м, за исключением случаев опирания на скальные грунты.

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. CASE-ТЕХНОЛОГИЯ проектирования.
2. CASE-ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
3. CEМEЙНOE КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ, ЕГО ОСОБЕННОСТИ
4. I ГЛАВА. НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МУЗЫКАЛЬНЫХ ШКОЛ
5. I. ОСОБЕННОСТИ ДЕЛОВОГО И ЛИЧНОСТНОГО ОБЩЕНИЯ В СОВМЕСТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6. I. Особенности постановки цели труда.
7. I. Особенности учета в строительстве
8. I. Этапы дипломного проектирования
9. II. Особенности технологии баз и банков данных.
10. II. Перепишите следующие предложения и переведите их, обращая внимание на особенности перевода на русский язык определений, выраженных именем существительным (см. образец выполнения 2).
11. XIX. Особенности приёма и обучения иностранных граждан и лиц без гражданства в ОО ВПО «ГИИЯ»
12. Абсолютная монархия в России (признаки, особенности, идеалогия, условия возникновения, реформы Петра первого)