Строительные нормы и правила СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты" (утв. постановлением Госстроя СССР от 20 декабря 1985 г. N 243) стр. 11

- коэффициент надежности, принимаемый по указаниям п. 3.10;

- коэффициент условий работы, значение которого зависит от возможного значения просадки грунта : при , при , для промежуточных значений определяется интерполяцией;

- отрицательная сила трения, определяемая в соответствии с п. 8.11.

Примечания: 1. Значение следует определять, как правило, для полностью водонасыщенного грунта (при возможном замачивании грунтов сверху). В случае замачивания грунтов снизу (при подъеме уровня подземных вод) отрицательная сила трения определяется для грунтов природной влажности.

2. По прочности материала сваи должны быть рассчитаны на нагрузку (при замачивании грунтов сверху) или (при замачивании грунтов снизу), действующую на глубине см. п. 8.11).

8.11. Отрицательная сила трения в водонасыщенных грунтах и в грунтах природной влажности, действующая на боковой поверхности сваи, кН (тc), принимается равной наибольшему предельному сопротивлению сваи длиной по испытаниям выдергивающей нагрузкой согласно ГОСТ 5686-78* соответственно в водонасыщенных грунтах и грунтах природной влажности.

До проведения испытаний на выдергивание значение допускается определять по формуле

, (33)

где u - периметр, м, участка ствола сваи;

- расчетная глубина, м, до которой производится суммирование сил бокового трения проседающих слоев грунта, принимаемая равной глубине, где значение просадки грунта от действия собственного веса равно 0,05 м; значение просадки грунта основания должно определяться в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83;

- расчетное сопротивление, кПа ( ), определяемое до глубины h=6 м по формуле

, (34)

здесь - коэффициент бокового давления, принимаемый равным 0,7;

, - расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления, осредненные по глубине и определяемые в соответствии с ГОСТ 12248-78 по методу консолидированного дренированного среза: при глубине значение принимается постоянным и равным значению на глубине 6 м;

- вертикальное напряжение от собственного веса водонасыщенного грунта, кПа ( );

- толщина, м, i-го слоя просадочного грунта, оседающего при замачивании и соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

8.12. Несущую способность , кН (тc), свай, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять:

а) по результатам статических испытаний свай с локальным замачиванием - как разность между несущей способностью свай длиной l на вдавливающую нагрузку и несущей способностью свай длиной на выдергивающую нагрузку;

б) расчетом в соответствии с указаниями п.8.6 в условиях полного водонасыщения грунтов в пределах слоев грунта ниже глубины .

8.13. Проведение статических испытаний свай в грунтах II типа по просадочности является обязательным.

8.14. Для особо ответственных сооружений и при массовой застройке в районах с неизученными грунтовыми условиями следует производить испытания с длительным замачиванием основания до полного проявления просадок по программе, разработанной для конкретных условий с привлечением специализированной научно-исследовательской организации.

8.15. Если на боковой поверхности свай возможно появление отрицательных сил трения, то осадку свайного фундамента из висячих свай следует определять как для условного фундамента, который принимается ограниченным с боков вертикальными плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии , где - расстояние от нижнего конца сваи до глубины ; то же, что в формуле (29), определяемое в пределах слоев на глубину .

При подсчете нагрузок к собственному весу условного фундамента должны быть добавлены отрицательные (негативные) силы трения, определенные по формуле (33) при периметре u, м, равном периметру ростверка в пределах его высоты и периметру куста по наружным граням свай.

8.16. Определение неравномерности осадок свайных фундаментов в просадочных грунтах для расчета конструкций зданий и сооружений должно производиться с учетом прогнозируемых изменений гидрогеологических условий площади застройки и возможного наиболее неблагоприятного вида и расположения источника замачивания по отношению к рассчитываемому фундаменту или сооружению в целом.

8.17. В грунтовых условиях II типа в случае, когда возможна просадка грунта от собственного веса, применение свайных фундаментов не исключает необходимости выполнения водозащитных мероприятий. При этом должна быть также предусмотрена разрезка зданий осадочными швами на блоки простой конфигурации. В производственных зданиях промышленных предприятий, оборудованных кранами, кроме того, должны быть предусмотрены конструктивные мероприятия, обеспечивающие возможность рихтовки подкрановых путей на удвоенное значение расчетной осадки свайных фундаментов, но не менее половины просадки грунта от собственного веса.

8.18. При просадках грунта от собственного веса более 30 см следует учитывать возможность горизонтальных перемещений свайных фундаментов, попадающих в пределы криволинейной части просадочной воронки.

8.19. В грунтовых условиях II типа при определении нагрузок, действующих на свайный фундамент, следует учитывать отрицательные силы трения, которые могут появляться на расположенных выше подошвы свайного ростверка боковых поверхностях заглубленных в грунт частей здания или сооружения.

8.20. При применении свайных фундаментов планировочные подсыпки грунтов более 1 м на территориях, сложенных просадочными грунтами, допускаются только при специальном обосновании.

8.21. При проектировании свайных фундаментов, устраиваемых в грунтовых условиях II типа, коэффициент надежности по назначению не учитывается.

9. Особенности проектирования свайных фундаментов в набухающих грунтах

9.1. При проектировании свайных фундаментов в набухающих грунтах допускается предусматривать как полную прорезку сваями всей толщи набухающих грунтов (с опиранием нижних концов на ненабухающие грунты), так и частичную прорезку (с опиранием нижних концов непосредственно в толще набухающих грунтов).

9.2. Расчет свайных фундаментов в набухающих грунтах следует производить по предельным состояниям в соответствии с требованиями, приведенными в разд. 3 - 6. При расчете свайных фундаментов в набухающих грунтах по деформациям должен также выполняться дополнительный расчет по определению подъема свай при набухании грунта в соответствии с требованиями пп. 9.4 - 9.6.

9.3. При расчете свайных фундаментов в набухающих грунтах по несущей способности значения расчетных сопротивлений набухающих грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности сваи или сваи-оболочки должны приниматься на основании результатов статических испытаний свай и свай-штампов в набухающих грунтах с замачиванием на строительной площадке или прилегающих к ней территориях, имеющих аналогичные грунты. При отсутствии ко времени проектирования свайных фундаментов результатов указанных статических испытаний расчетное сопротивление набухающих грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности свай и свай-оболочек диаметром менее 1 м допускается принимать по табл.1, 2 и 7 как для ненабухающих грунтов с введением дополнительного коэффициента условий работы грунта , учитываемого независимо от других коэффициентов условий работы, приведенных в табл. 3 и 5.

9.4. Подъем , м, забивных свай, погруженных в предварительно пробуренные лидерные скважины, набивных свай без уширения, а также свай-оболочек, не прорезающих набухающую зону грунтов, следует определять по формуле

, (35)

где - подъем поверхности набухающего грунта, м;

- подъем слоя грунта в уровне заложения нижнего конца свай (в случае прорезки набухающего грунта ), м;

, - коэффициенты, определяемые по табл. 17, при этом зависит от показателя , который характеризует уменьшение деформации по глубине массива при набухании грунта и принимается для набухающих глин: сарматских - 0,31 , аральских - 0,36 и хвалынских - 0,42 ;

u - периметр сваи, м;

N - расчетная нагрузка на сваю, кН (тс), определенная с коэффициентом надежности по нагрузке .

Предельные значения подъема сооружений, а также значение подъема поверхности набухающего грунта и подъема слоя грунта в уровне расположения нижних концов свай следует определять в соответствии c требованиями СНиП 2.02.01-83.

Таблица 17

+--------------------+-----------------------------+--------------------+
|Глубина погружения | Коэффициент Омега при | Коэффициент омега, |
| сваи, м | значениях альфа, м(-1) | м2/кН (м2/тс) |
| | | |
| +-----+-----+-----+-----+-----+ |
| |0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | |
+--------------------+-----+-----+-----+-----+-----+--------------------+
| 3 |0,72 |0,62 |0,53 |0,46 |0,40 | |
| 4 |0,64 |0,53 |0,44 |0,36 |0,31 | 1,5(15) |
| 5 |0,59 |0,46 |0,36 |0,29 |0,24 | 1,1(11) |
| 6 |0,53 |0,40 |0,31 |0,24 |0,19 | 0,7(7) |
| 7 |0,48 |0,35 |0,26 |0,20 |0,15 | 0,5(5) |
| 8 |0,44 |0,31 |0,22 |0,17 |0,13 | 0,4(4) |
| 9 |0,40 |0,27 |0,19 |0,14 |0,11 | 0,3(3) |
| 10 |0,37 |0,24 |0,17 |0,12 |0,09 | 0,2(2,5) |
| 11 |0,34 |0,21 |0,15 |0,10 |0,08 | 0,2(2) |
| 12 |0,31 |0,19 |0,13 |0,09 |0,07 | 0,1(1,5) |
+--------------------+-----+-----+-----+-----+-----+--------------------+

+--------------------+-----------------------------+--------------------+

9.5. При прорезке сваями набухающих слоев грунта и заглублении их в ненабухающие грунты подъем свайного фундамента будет практически исключен при соблюдении условия

, (36)

где - равнодействующая расчетных сил подъема, кН (тc), действующих на боковой поверхности сваи, определяемая по результатам их полевых испытаний в набухающих грунтах или определяемая с использованием данных табл. 2 с учетом коэффициента надежности по нагрузке для сил набухания грунта ;

- несущая способность, кН (тс), участка сваи, расположенного в ненабухающем грунте, при действии выдергивающих нагрузок;

- то же, что в формуле (2).

9.6. Подъем свай диаметром более 1 м, не прорезающих набухающие слои грунта, должен определяться как для фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83. При этом подъем сваи с уширением должен определяться при действии нагрузки , равной: