Примечание. В фундаментах опор мостов не допускается работа свай на выдергивание при действии одних постоянных нагрузок.
Таблица 4
+---------------------------------+-------------------------------------+
| Грунты | Коэффициент k |
| | i |
+---------------------------------+-------------------------------------+
| Пески и супеси | 0,5 |
| Суглинки | 0,6 |
| Глины: | |
| при I = 18 | 0,7 |
| p | |
| " I = 25 | 0,9 |
| p | |
| Примечание. Для глин с числом пластичности 18 < I < 25 значения|
| p |
|коэффициента k определяются интерполяцией. |
| i |
+-----------------------------------------------------------------------+
+---------------------------------+-------------------------------------+
Висячие набивные и буровые сваи и сваи-оболочки, заполняемые бетоном
4.6. Несущую способность , кН (тс), набивной и буровой свай с уширением и без уширения, а также сваи-оболочки, погружаемой с выемкой грунта и заполняемой бетоном, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять по формуле
, (11)
где - коэффициент условий работы сваи; в случае опирания ее на пылевато-глинистые грунты со степенью влажности и на лессовые грунты , в остальных случаях ;
- коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; во всех случаях, за исключением свай с камуфлетными уширениями, для которых этот коэффициент следует принимать , и свай с уширением, бетонируемым подводным способом, для которых , а также опор воздушных линий электропередачи, для которых коэффициент принимается по указаниям разд. 12;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа ( ), 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, , принимаемая 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;
- периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
- коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящей от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по табл. 5;
- асчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа (тс/м2), принимаемое по табл. 2;
- то же, что в формуле (8).
Примечание. Сопротивление песчаных грунтов на боковой поверхности сваи с уширением следует учитывать на участке от уровня планировки до уровня пересечения ствола сваи с поверхностью воображаемого конуса, имеющего в качестве образующей линию, касающуюся поверхности уширения под углом к оси сваи, где - 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.
4.7. Расчетное сопротивление R, кПа ( ), 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):
; (12)
, (13)
где , , , - безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 6 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта основания, определенного в соответствии с указаниями п. 3.5;
- расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3 (тс/м3), в основании сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);
- осредненное (по слоям) расчетное значение удельного веса грунтов, ( ), 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.
Примечание. 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 5
+---------------------------------+-------------------------------------+
| Сваи и способы их устройства | Коэффициент условий работы сваи |
| | гамма |
| | cf |
| +---------+--------+---------+--------|
| | в песках|в супе- | в суг- |в глинах|
| | | сях | линках | |
+---------------------------------+---------+--------+---------+--------+
| 1. Набивные по п.2.5, а при за-| 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| бивке инвентарной трубы с| | | | |
| наконечником | | | | |
| 2. Набивные виброштампованные | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 3. Буровые, в том числе с ушире-| | | | |
| нием, бетонируемые: | | | | |
| а) при отсутствии воды в скважи-| 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| не (сухим способом), а также| | | | |
| при использовании обсадных| | | | |
| инвентарных труб | | | | |
| б) под водой или под глинистым| 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
| раствором | | | | |
| в) жесткими бетонными смесями,| 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| укладываемыми с помощью глу-| | | | |
| бинной вибрации (сухим спо-| | | | |
| собом) | | | | |
| 4. Буронабивные, полые круглые,| 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,7 |
| устраиваемые при отсутствии| | | | |
| воды в скважине с помощью ви-| | | | |
| бросердечника | | | | |
| 5. Сваи-оболочки, погружаемые| 1,0 | 0,9 | 0,7 | 0,6 |
| вибрированием с выемкой грун-| | | | |
| та | | | | |
| 6. Сваи-столбы | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
| 7. Буроинъекционные, изготовляе-| 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| мые под защитой обсадных труб| | | | |
| или бентонитового раствора с | | | | |
| опрессовкой давлением 200 -| | | | |
| 400 кПа (2 - 4 атм) | | | | |
+---------------------------------+---------+--------+---------+--------+
+---------------------------------+-------------------------------------+
Таблица 6
+-------------+---------------------------------------------------------+
| | Расчетные значения |
|Коэффициенты | угла внутреннего трения грунта фи , град. |
| | I |
| +-----+-----+-----+------+------+------+-----+------+-----+
| | 23 | 25 | 27 | 29 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 |
+-------------+-----+-----+-----+------+------+------+-----+------+-----+
| альфа | 9,5 |12,6 |17,3 | 24,4 | 34,6 | 48,6 | 71,3|108,0 |163,0|
| 1| | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | |
| альфа |18,6 |24,8 |32,8 | 45,5 | 64,0 | 87,6 |127,0|185,0 |260,0|
| 2| | | | | | | | | |
+-------------+-----+-----+-----+------+------+------+-----+------+-----+
|альфа , при | | | | | | | | | |
| 3 | | | | | | | | | |
|h/d, равном, | | | | | | | | | |
|м: | | | | | | | | | |
| 4,0 |0,78 | 0,79| 0,80| 0,82 | 0,84 | 0,85 |0,85 | 0,85 | 0,87|
| 5,0 |0,75 | 0,76| 0,77| 0,79 | 0,81 | 0,82 |0,83 | 0,84 | 0,85|
| 7,5 |0,68 | 0,70| 0,71| 0,74 | 0,76 | 0,78 |0,80 | 0,82 | 0,84|
| 10,0 |0,62 | 0,65| 0,67| 0,70 | 0,73 | 0,75 |0,77 | 0,79 | 0,81|
| 12,5 |0,58 | 0,61| 0,68| 0,67 | 0,70 | 0,73 |0,75 | 0,78 | 0,80|
| 15,0 |0,55 | 0,58| 0,61| 0,65 | 0,68 | 0,71 |0,73 | 0,76 | 0,79|
| 17,5 |0,51 | 0,55| 0,58| 0,62 | 0,66 | 0,69 |0,72 | 0,75 | 0,78|
| 20,0 |0,49 | 0,53| 0,57| 0,61 | 0,65 | 0,68 |0,72 | 0,75 | 0,78|
| 22,5 |0,46 | 0,51| 0,55| 0,60 | 0,64 | 0,67 |0,71 | 0,74 | 0,77|
|25,0 и более |0,44 | 0,49| 0,54| 0,59 | 0,63 | 0,67 |0,70 | 0,74 | 0,77|
+-------------+-----+-----+-----+------+------+------+-----+------+-----+
|альфа при d,| | | | | | | | | |
| 4 | | | | | | | | | |
| равном, м: | | | | | | | | | |
| 0,8 и менее |0,34 | 0,31| 0,29| 0,27 | 0,26 | 0,25 |0,24 | 0,23 | 0,22|
| 4,0 |0,25 | 0,24| 0,23| 0,22 | 0,21 | 0,20 |0,19 | 0,18 | 0,17|
| |
| Примечание. Для промежуточных значений фи , h/d и d значения коэф-|
| i |
|фициентов альфа , альфа , альфа и альфа определяются интерполяцией. |
| 1 2 3 4 |
+-----------------------------------------------------------------------+
+-------------+---------------------------------------------------------+
Таблица 7
+-----+-----------------------------------------------------------------+
|Глу- | Расчетное сопротивление R, кПа (тс/м2), под нижним концом |
|бина | набивных и буровых свай с уширением и без уширения и свай-обо- |
|зало-| лочек, погружаемых с выемкой грунта и заполняемых бетоном при |
|жения| пылевато-глинистых грунтах, за исключением лессовых, с показа- |
|ниж- | телем текучести I , равным |
|него | L |
|конца| |
|сваи +---------+---------+---------+---------+---------+-------+-------+
|h, м | 0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 |
+-----+---------+---------+---------+---------+---------+-------+-------+
| 3 | 850(85) | 750(75) | 650(65) | 500(50) |400(40) |300(30)|250(25)|
| 5 |1000(100)| 850(85) | 750(75) | 650(65) |500(50) |400(40)|350(35)|
| 7 |1150(115)|1000(100)| 850(85) | 750(75) |600(60) |500(50)|450(45)|
| 10 |1350(135)|1200(120)|1050(105)| 950(95) |800(80) |700(70)|600(60)|
| 12 |1550(155)|1400(140)|1250(125)|1100(110)|950(95) |800(80)|700(70)|
| 15 |1800(180)|1650(165)|1500(150)|1300(130)|1100(110)| 1000 |800(80)|
| | | | | | | (100) | |
| 18 |2100(210)|1900(190)|1700(170)|1500(150)|1300(130)| 1150 |950(95)|
| | | | | | | (115) | |
| 20 |2300(230)|2100(210)|1900(190)|1650(165)|1450(145)| 1250 |1050 |
| | | | | | | (125) |(105) |
| 30 |3300(330)|3000(300)|2600(260)|2300(230)|2000(200)| - | - |
| 40 |4500(450)|4000(400)|3500(350)|3000(300)|2500(250)| - | - |
| |
| Примечание. Для свайных фундаментов опор мостов значения,|
|приведенные в табл.7, следует: |
| а) повышать (при расположении опор в водоеме) на величину, равную|
|1,5 гамма h , где гамма - удельный вес воды - 10 кН/м3 (1 тс/м3); h -|
| w w w w |
|глубина слоя воды в водоеме от ее уровня при расчетном паводке до уров-|
|ня дна водоема, а при возможности размыва - до уровня дна после общего|
|размыва; |
| б) понижать при коэффициенте пористости грунта е > 0,6, при этом|
|коэффициент понижения m следует определять интерполяцией между|
|значениями m = 1,0 при е = 0,6 и m = 0,6 при e = 1,1. |
+-----------------------------------------------------------------------+
+-----+-----------------------------------------------------------------+
4.8. Расчетное сопротивление R, кПа ( ), грунта под нижним 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 образовано 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 , кН (тc), набивной и буровой свай и сваи-оболочки, работающих на выдергивающие нагрузки, следует определять по формуле
, (14)
где - то же, что в формуле (10);
, , , - то же, что в формуле (11).
Винтовые сваи
4.10. Несущую способность , кН (тc), винтовой сваи диаметром лопасти и длиной l < 10 м, 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:
, (15)
где - коэффициент условий работы, зависящий от вида нагрузки, действующей на сваю, и грунтовых условий, и определяемый по табл. 8;
, - безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 9 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d);
- расчетное значение удельного сцепления пылевато-глинистого или параметр линейности песчаного грунта в рабочей зоне, кПа ( );
- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше лопасти сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);
- глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа, а при планировке территории срезкой - от уровня планировки м;
А - проекция площади лопасти, , 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 сваи на выдергивающую нагрузку;