Фундаменты свайные из забивных свай. Общие положения проектирования с учетом особенностей грунтов Красноярского края
Стандарт организации распространяется на проектирование и строительство свайных фундаментов зданий и сооружений, возводимых в Красноярском крае, исключая районы распространения вечномерзлых грунтов.
Обозначение: СТО 86621964-002-2013 Название рус.: Фундаменты свайные из забивных свай. Общие положения проектирования с учетом особенностей грунтов Красноярского края Статус: действует Заменяет собой: СТО 86621964-002-2011 «Проектирование свайных фундаментов из забивных свай с учетом особенностей грунтов Красноярского края» Дата актуализации текста: 05.05.2017 Дата добавления в базу: 01.02.2017 Дата введения в действие: 19.07.2013 Утвержден: 08.07.2013 НПСРпроект (2) Опубликован: НПСРпроект (2013 г. )САМОРЕГУЛИРУЕМАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ
Некоммерческое партнерство по содействию регламентации проектной деятельности (НПСРпроект)
ФУНДАМЕНТЫ СВАЙНЫЕ ИЗ ЗАБИВНЫХ СВАЙ
Общие положения проектирования с учетом особенностей грунтов Красноярского края
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения стандартов организаций - ГОСТ Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН рабочей группой, состоящей из специалистов Сибирского федерального университета (СФУ) и Открытого акционерного общества Проектный, научно-исследовательский и конструкторский институт «Красноярский ПромстройНИИпроект» (ОАО «Красноярский ПромстройНИИпроект»)
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ решением общего собрания членов НПСРпроект от 08.07.2013 г., протокол № 2
3 В настоящем стандарте реализованы нормы Федерального закона от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
4 ВЗАМЕН СТО 86621964-002-2011
Изменения к настоящему стандарту, пересмотр (замена) стандарта или его отмена принимаются решением общего собрания членов НПСРпроект, оформляются протоколом общего собрания членов НПСРпроект. Соответствующее уведомление направляется членам саморегулируемой организации по электронной почте. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте НПСРпроект в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ ИЗМЕНЕНИЯ, утвержденные решением общего собрания членов НПСРпроект от 05.12.2013, протокол № 3, вступают в силу с 16.12.2013
Настоящий Стандарт разработан в развитие и с учетом указаний СП 24.13330.2011 , СП 45.13330.2012 , СП 50-102-2003 и других нормативных документов, а также с учетом особенностей грунтовых условий Красноярского края и опыта проектирования, строительства и результатов исследования свайных фундаментов в Красноярском крае.
ФУНДАМЕНТЫ СВАЙНЫЕ ИЗ ЗАБИВНЫХ СВАЙ
Общие положения проектирования с учетом особенностей грунтов Красноярского края
Pile foundations of driving piles. General design regulations taking in the account of soils characteristic properties in the Krasnoyarsk Region
Дата введения 2013-07-19
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт организации (далее - Стандарт) распространяется на проектирование и строительство свайных фундаментов зданий и сооружений, возводимых в Красноярском крае, исключая районы распространения вечномерзлых грунтов.
1.2 Настоящий Стандарт может быть также применен в Хакасии, а также в других районах с аналогичными грунтовыми условиями при соответствующем обосновании.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых испытаний сваями
ГОСТ 19804-91 Сваи железобетонные. Технические условия
СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
СП 47.13330.2012 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»
СП 45.13330.2012 «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты»
СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»
СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
3 Термины и определения
В настоящем Стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 свайный фундамент: Фундамент из свай, объединённых сверху ростверком.
3.2 фундамент неглубокого заложения: Фундамент, устраиваемый в открытых траншеях или котловане.
3.3 фундаменты в вытрамбованном котловане: Фундаменты, устраиваемые в котлованах, образованных сбрасыванием трамбовки, с последующим бетонированием враспор или установкой сборных элементов.
3.4 буронабивные сваи: Буронабивные сваи сплошного сечения с уширениями и без них, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня подземных вод без крепления стенок скважин, а в любых грунтах ниже уровня подземных вод - с закреплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными извлекаемыми обсадными трубами.
3.5 буроинъекционные сваи: Буроинъекционные сваи диаметром 0,15 - 0,25 м, устраиваемые путем нагнетания (инъекции) мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора в пробуренные скважины.
3.6 буронабивные сваи, бетонируемые через полый шнек: Набивные сваи, устраиваемые путем погружения полого бурового шнека до проектной отметки без выемки грунта, последующего нагнетания бетона под давлением через полый шнек до полного выхода последнего из скважины и опускания в свежеуложенный бетон.
3.7 буронабивные сваи с уплотненным забоем: Буронабивные сваи с уплотненным забоем, устраиваемым путем втрамбовывания в забой скважины щебня.
3.8 набивные сваи в пробитых скважинах: Сваи, бетонируемые в скважинах, устраиваемых путем забивки в грунт и извлечения из него специального пробойника.
3.9 забивные сваи: Сборные сваи, погружаемые в грунт с помощью молотов, а также вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих устройств.
3.10 составные сваи: Сваи, состоящие из отдельных секций.
3.11 сваи-стойки: Сваи, опирающиеся на скальные или малосжимаемые грунты с модулем деформации Е0 ≥ 50 МПа.
3.12 висячие сваи: Сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом.
3.13 ростверк: Распределительная балка или плита, объединяющая поверху группы или ряды свай.
3.14 статические испытания свай: Экспериментальная оценка качества свай в условиях статического нагружения.
3.15 динамические испытания свай: Экспериментальная оценка качества свай в условиях динамического нагружения.
3.16 отказ сваи: Средняя величина погружения в грунт забивной сваи в залоге от одного удара.
3.17 просадочные грунты: Грунты, которые под действием нагрузки от собственного веса или внешней нагрузки при замачивании водой дают дополнительную вертикальную деформацию (просадку), причем относительная деформация просадки εsl ≥ 0,01.
4 Исходные данные для проектирования
4.1 Проектирование свайных фундаментов зданий и сооружений следует осуществлять на основе и с учетом:
- сведений об инженерно-геологических, гидрогеологических условиях и сейсмичности площадки строительства, включающих в случае необходимости, результаты полевых испытаний грунтов сваями;
Примечание - В дальнейшем «испытания грунтов сваями» именуются «испытаниями свай».
- планово-высотной привязки зданий и сооружений;
- данных о проектируемых зданиях и сооружениях;
- данных об опыте проектирования и строительства свайных фундаментов в регионе на площадках с подобными грунтовыми условиями;
- условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;
- технико-экономического сравнения возможных вариантов.
4.2 Инженерно-геологические изыскания должны проводиться в соответствии с требованиями СП 24.13330 , СП 24.13330 , СП 47.13330 , ГОСТ 25100 , [1] в объемах и составах, устанавливаемых программой изысканий, разрабатываемой изыскательской и согласовываемой с проектной организацией, и должна содержать данные, необходимые:
- для выбора несущего слоя грунта и назначения глубины погружения свай;
- для оценки возможности погружения свай на требуемую глубину;
- для определения несущей способности свай;
- для определения деформаций свайных фундаментов;
- для оценки поведения свайных фундаментов в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений при возможном изменении инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки и свойств грунтов.
4.3 Программа изысканий должна составляться на основе технического задания на изыскания, разрабатываемого проектной организацией, с привлечением для разработки в особо сложных условиях организации, выполняющей изыскания.
Техническое задание на проведение изысканий следует составлять на основе изучения фондовых материалов изысканий и опыта проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений в данном районе. В зависимости от этих данных и особенностей проектируемого здания или сооружения техническое задание должно содержать, кроме данных о заказчике, проектной организации, объекте и характеристики зданий:
- рекомендации по объему инженерно-геологических работ, сетке и расположению выработок и их глубине;
- требования к определению физико-механических характеристик грунтов;
- требования к полевым исследованиям грунтов, в том числе к испытаниям свай;
- перечень данных, необходимых для оценки поведения фундаментов в процессе эксплуатации зданий и сооружений.
4.4 Объем изысканий назначается в зависимости от сложности грунтовых условий, от уровня ответственности проектируемых зданий и сооружений и должен соответствовать требованиям [1], [2], СП 22.13330 , СП 24.13330 , СП 47.13330 и настоящего Стандарта.
Количество выработок, их размещение в техническом задании следует рекомендовать из условия необходимости получения инженерно-геологических разрезов по осям здания в соответствии с требованиями настоящего Стандарта. При изменении месторасположения зданий и сооружений после выполнения изысканий следует проводить дополнительные изыскания по вновь составляемому техническому заданию или дополнению к нему.
В случае предполагаемого опирания свай на сжимаемые грунты с модулем деформации менее 5 МПа глубину выработок следует предусматривать глубже предполагаемых концов свай на величину сжимаемой толщи, определяемой в соответствии с указаниями СП 22.13330 и [2], но не менее глубины, требуемой [1], СП 24.13330 . При этом мощность сжимаемой толщи, в зависимости от типа и этажности здания, определяется или как для линейно-деформируемого полупространства или как для слоя конечной толщины.
При опирании свай на скальные грунты глубина скважин должна быть не менее чем на 2 м ниже проектируемых отметок нижних концов свай.
При наличии просадочных, насыпных, глинистых грунтов с показателем текучести IL > 0,5, рыхлых песков толщу этих грунтов следует проходить на всю глубину.
При сложных инженерно-геологических условиях следует предусматривать в техническом задании разработку карт распространения просадочных грунтов, насыпных грунтов, кровли несущего слоя и другие.
4.5 Количество образцов для лабораторных определений физико-механических свойств грунтов должно быть достаточным для определения расчетных значений характеристик для каждого слоя грунта, прорезаемого сваей, и для слоев под нижним концом. Количество технических выработок (с отбором образцов грунта) должно составлять не менее 50 % от общего числа выработок. На площадках, сложенных одинаковыми по составу грунтами, но со значительной изменчивостью свойств, при значительной толще, предопределяющей применение висячих свай, количество технических выработок следует увеличивать. В просадочных грунтах их количество должно составлять 100 %.
4.6 Характеристики грунтов, необходимые для расчета свай, должны быть достоверными и согласовываться с материалами изысканий прошлых лет в данном районе изысканий; всякие отклонения должны быть объяснены. Значения коэффициентов пористости грунтов, особенно глинистых, залегающих ниже глубины 10 м, должны быть даны также для грунтов, нагруженных природным давлением. Особое внимание следует обратить на точность определения пределов пластичности глинистых грунтов с прослойками песков, залегающими ниже просадочной толщи. Механические характеристики, особенно для глинистых грунтов должны, быть даны и для природного и для замоченного состояния. Модуль деформации должен приводиться лабораторный, определенный с помощью компрессионных испытаний, и рекомендуемый для расчетов, определяемый с помощью коэффициентов перехода, справочных материалов или полевых испытаний. При этом значения модуля деформации для грунтовых слоев, находящихся ниже предполагаемых нижних концов свай следует определять не только в интервале 0,1 - 0,2 МПа, а в интервале σzq + 0,2 МПа, где σzq - природное давление.
Относительную просадочность грунтов предпочтительно определять по методу «одной кривой», как более точному. Если же определение ведется по методике «двух кривых», то необходимо для контроля надежности результатов проводить замачивание образца, испытуемого при природной влажности, при давлении 0,3 МПа, то есть в конце опыта.
4.7 Полевые исследования грунтов включают в себя:
- испытание грунтов штампами и прессиометром;
- динамические и статические испытания свай;
- испытания эталонных свай;
- замачивание грунтов в опытных котлованах для определения типа грунтовых условий по просадочности.
4.8 Проведение статического зондирования грунтов необходимо при наличии больших толщ глинистых, в том числе просадочных грунтов, и песков при наличии крупнообломочных включений до 25 %. Количество точек зондирования должно назначаться в зависимости от уровня ответственности зданий и категории сложности грунтовых условий, причем эти точки должны располагаться рядом с буровыми скважинами и при наличии испытаний свай - возле них.
По результатам статического зондирования определяют:
- плотность сложения песчаных грунтов;
- модуль деформации песчаных и глинистых грунтов;
- возможную глубину погружения сваи;
- несущую способность свай в песчаных и глинистых, кроме просадочных, грунтах.
В просадочных грунтах по результатам статического зондирования рекомендуется оценивать возможность погружения свай.
4.9 Динамические и статические испытания свай по ГОСТ 5686 в составе инженерно-геологических изысканий проводятся в случаях, предусмотренных в пунктах 4.10 и 4.11 настоящего Стандарта.
4.10 Динамические испытания в соответствии с ГОСТ 5686 в составе изыскательских работ проводятся при наличии:
- насыпных грунтов мощностью свыше 4 м и при отсыпке их в зимнее время;
- значительных колебаний кровли подстилающих скальных, крупнообломочных и песчаных грунтов;
- прослоек и линз крупнообломочных и песчаных грунтов в толще, прорезаемой сваями;
- твердых и полутвердых глинистых грунтов с коэффициентом пористости менее 0,7;
- водонасыщенных песчаных грунтов;
- рыхлых песков, прорезаемых сваями;
- просадочных маловлажных грунтов с влажностью менее 0,15 мощностью свыше 12 м, прорезаемых сваями;
- а также при применении новых конструкций свай.
Количество динамических испытаний должно назначаться в зависимости от сложности инженерно-геологических условий, типа здания и нагрузок на фундаменты, но не менее 6 шт. Места расположения опытных свай желательно совмещать с инженерно-геологическими выработками и точками статического зондирования. При предполагаемом числе свай в фундаментах более 8 и их глубине погружения более 8 м следует проводить динамические испытания свай в кустах с различными расстояниями между сваями для выявления оптимального расстояния.
Погружения опытных свай необходимо производить сваебойными молотами, наиболее распространенными в регионе.
При наличии опыта массовой забивки свай в данном районе динамические испытания свай в процессе изысканий по решению проектной организации допускается не производить, оставив вопрос уточнения длин и глубин погружения свай до проведения пробной забивки.
Примечание - Пробная забивка свай, осуществляемая перед массовым погружением свай, согласно СП 45.13330 , контрольные испытания динамическими нагрузками, выполняемые в процессе массовой забивки и при приемке свайного поля, в состав проектно-изыскательских работ не входят.
4.11 Определение несущей способности свай в составе изыскательских работ с помощью статических испытаний одиночных свай вдавливающими нагрузками следует производить:
- при отсутствии опыта применения свай и результатов испытаний прошлых лет в данном и в близлежащих районах с подобными грунтовыми условиями;
- при применении новых конструкций свай;
- если нижние концы свай заглублены в глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,6, рыхлые пески, водонасыщенные мелкие и пылеватые пески и супеси;
- при заглублении нижних концов свай в крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем;
- при заглублении нижних концов свай в крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, расположенные ниже уровня подземных вод;
- в грунтовых условиях II типа по просадочности ( СП 22.13330 );
- при наличии в основании сильновыветрелых, а также размягчаемых скальных грунтов;
- при применении комбинированных свайно-плитных фундаментов;
- если при динамических испытаниях свай отказ получается больше рассчитанного, исходя из несущей способности, определенной расчетом согласно указаниям раздела 4 настоящего Стандарта.
Кусты свай и фрагменты свайных фундаментов следует испытывать при отсутствии опыта строительства и эксплуатации зданий, в случае:
- если сваи прорезают грунты, которые в процессе эксплуатации могут дать существенные просадки и вызвать появление негативного трения по боковой поверхности свай (просадочные II типа в соответствии с СП 22.13330 , насыпные);
- если сваи заглублены в глинистые грунты от мягкопластичной до текучепластичной консистенции;
- при опирании нижних концов на линзы и слои ограниченной мощности, если ниже их залегают более слабые грунты. Испытания кустов свай производятся по специально разработанным методикам.
Для статических испытаний необходимо назначать сваи из числа испытанных динамической нагрузкой. При этом следует выбирать сваи с различной глубиной погружения и различными отказами с целью выявления оптимальных параметров свай и назначения контрольного отказа при массовой забивке.
Решение о необходимости проведении статических испытаний свай принимает проектная организация. При соответствующем обосновании допускается выполнять статические испытания после разработки проекта перед массовой забивкой свай. Статические испытания следует проводить не ранее, чем через 3 суток после забивки в песчаных и крупнообломочных грунтах, 6 суток - в глинистых твердых и полутвердых грунтах, 12 суток - в глинистых грунтах с показателем текучести IL > 0,25.
Общее число статических испытаний свай на площадке следует назначать согласно требованиям ГОСТ 5686 .
4.12 Испытания свай в просадочных грунтах необходимо производить во вновь застраиваемых районах, где отсутствует опыт применения свай и где грунтовые условия отличаются от условий ранее освоенных площадок. Для испытаний выбирается площадка с характерными для района грунтовыми условиями.
Испытания свай следует проводить с замачиванием грунтов оснований, при этом желательно совмещать испытания свай с замачиванием опытного котлована для определения типа грунтовых условий по просадочности.
Испытания свай можно проводить кратковременными или длительными нагрузками. При кратковременных нагрузках испытания производятся в грунтах природной влажности и после полного замачивания грунтов основания по методике ГОСТ 5686 . При другой методике порядок испытаний необходимо принимать следующий. Сваю необходимо испытать по ГОСТ 5686 в грунтах природной влажности; затем необходимо произвести замачивание грунтов основания сваи, загруженной нагрузкой, равной половине ее несущей способности в природной влажности. Выдержку нагрузки следует производить до полной стабилизации осадок свай и просадок грунтов основания (при появлении провальных деформаций свай необходимо уменьшить нагрузку на сваи). После стабилизации осадок свай следует доиспытать сваи до провальных деформаций ступенями нагрузки по ГОСТ 5686 .
По методике длительных нагрузок следует проводить испытания кустов и фрагментов свайных фундаментов.
Примечание - По такой же методике с замачиванием следует проводить испытания свай, прорезающих насыпные неуплотненные грунты мощностью свыше 6 м и заглубленных в сжимаемые грунты.
4.13 Для прогнозирования поведения свайных фундаментов в процессе эксплуатации зданий и сооружений при проведении изысканий следует предусматривать:
- оценку потенциальной подтопляемости территории (возможность образования и подъема уровня подземных вод);
- прогнозирование изменения физико-механических свойств грунтов в результате их замачивания при поднятии уровня подземных вод, при замачивании техногенными и другими водами, в том числе при наличии агрессивных стоков у проектируемых производств;
- возможность изменения свойств грунтов при планировании территории строительства срезкой или подсыпкой мощностью более 4 м, особенно при наличии просадочных и сильносжимаемых грунтов.
4.14 При наличии обоснованных предположений о существенном изменении свойств грунтов необходимо проведение дополнительных изысканий после планировки площадки срезкой или подсыпкой и организация наблюдений за гидрогеологическим режимом и осадками фундаментов в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений.
4.15 Для выбора типа свай в ряде случаев, в частности в отдаленных районах, должен быть известен опыт строительства в данном районе (применяемые типы фундаментов, случаи деформаций зданий и сооружений и другое). Эти данные частично освещаются изыскательскими организациями при сборе материалов изысканий прошлых лет, частично предоставляются по заказу организации, ведущей проектирование, заказчиком, строительными и проектными организациями. В особо ответственных случаях для сбора и обработки информации привлекаются специализированные организации.
4.16 Для привязки фундаментов к инженерно-геологическим выработкам необходимы:
- координаты углов зданий или расположение зданий на генплане с нанесенными выработками;
- абсолютная отметка чистого пола (0,000) здания или сооружения;
- отметки природного рельефа, планировочные отметки по углам и выступающим частям зданий или сооружений.
4.17 Данные о здании должны содержать:
- план здания (1 этажа) с привязкой всех несущих конструкций (стен, колонн);
- план заглубленных помещений, приямков, тоннелей, галерей, фундаментов под оборудование с указанием отметок;
- разрезы по подземной части здания;
- нагрузки от колонн и стен здания в уровне верха фундаментов;
- нагрузки на полы 1 этажа для производственных зданий от складируемых материалов, оборудования, размещаемого вблизи фундамента и другие;
- динамические нагрузки от оборудования.
5 Выбор типа и параметров свай в региональных грунтовых условиях
5.1 В условиях Красноярского края следует применять конструкции сборных свай, имеющие широкое применение или прошедшие опытную проверку.
Широкое применение в Красноярском крае имеют:
- железобетонные цельные призматические сплошного квадратного сечения 30×30 см, 35×35 см длиной до 12 м с ненапрягаемой арматурой по ГОСТ;
- то же, с усиленным армированием: для использования их в качестве односвайного фундамента или при значительных горизонтальных нагрузках;
- железобетонные сплошного квадратного сечения 30×30 см составные со сварным стыком длиной до 24 м, состоящие из двух секций, стык применяется сварной;
- металлические сваи-трубы, погружаемые с закрытой полостью пневмопробойниками или задавливанием гидродомкратами с последующим заполнением полости бетоном.
Для опытного строительства в Красноярском крае, возможно, применять типы свай, прошедшие экспериментальную проверку или имевшие разовое применение:
- железобетонные сплошного квадратного сечения 20×20 см и 25×25 см длиной до 6 м, 40×40 см длиной до 12 м с ненапрягаемой арматурой по ГОСТ 19804 ;
- пирамидально-призматические железобетонные сечением головы 30×30 см и нижнего конца 20×20 см длиной 6 - 10 м предварительно напряженные с центральным армированием ствола;
- железобетонные призматические квадратного сечения 30×30 см длиной до 10 м преднапряженные с центральным армированием ствола;
- железобетонные призматические малого сечения 12×12 см и 15×15 см длиной 3 - 6 м;
- железобетонные призматические сечением 30×30 см с круглой полостью длиной до 8 м.
В качестве конкурентно-способных вариантов следует использовать:
- фундаменты неглубокого заложения: столбчатые под колонны, ленточные - под стены, плитные - под здания в целом или отдельные секции;
- буронабивные сваи-инъекторы диаметром 320 - 400 мм, изготавливаемые с закреплением цементацией песчаного или крупнообломочного грунта под нижним концом;
- буронабивные сваи диаметром 630 мм, бетонируемые через полый шнек;
- сваи в пробитых скважинах диаметром 380 - 500 мм, в том числе с уплотненным забоем с помощью втрамбовывания щебня;
- буронабивные сваи диаметром 320 - 400 мм с уплотненным забоем;
- буронабивные сваи диаметром 400 - 1200 мм, изготавливаемые с применением обсадных труб;
- фундаменты в вытрамбованных котлованах.
5.2 Выбор конструкции свай и их параметров (длина, сечение) производится на основании:
- грунтовых условий площадки строительства;
- опыта применения свай в данном районе с подобными грунтовыми условиями;
- типа здания и нагрузок на фундаменты;
- экономического сравнения с другими вариантами, прежде всего с фундаментами неглубокого заложения и с набивными сваями.
5.3 Грунтовые условия районов интенсивного строительства Красноярского края характеризуются наличием следующих видов грунтов:
- просадочных, представленных лессовидными суглинками и супесями;
- непросадочных суглинков и супесей твердой и полутвердой консистенции;
- суглинков от тугопластичной до текучей консистенции;
- песков от пылеватых до гравелистых;
- гравийно-галечниковых с песчаным, реже глинистым заполнителем;
- дресвяно-щебенистых с глинистым, иногда песчаным заполнителем;
- скальных, представленных в основном осадочными породами (известняки, песчаники, мергели, алевролиты, аргиллиты и другие);
- элювиальных, представленных суглинками, супесями, глинами, редко песками;
- насыпных, мощностью иногда до 12 - 14 м.
При оценке грунтовых условий и выборе типа фундамента следует учитывать особенности региональных грунтов, изложенные в пунктах 5.4 - 5.11 настоящего Стандарта.
5.4 Просадочные грунты, имеющие распространение в степной зоне края (Зеленая роща, Северный, Аэропорт, ул. Партизана Железняка, Покровский в Советском районе г. Красноярска, Западный, Северо-Западный, частично Академгородок в Октябрьском районе, Черемушки и Шинников на правом берегу г. Красноярска, Минусинский, Канский районы и другие), имеют мощность от 2 до 20 м. С поверхности до глубины 2 - 6 м они, как правило, имеют высокую пористость (до 45 - 55 %), низкую влажность (0,05 - 0,15) и большую относительную просадочность (0,050 - 0,090 при давлении 0,3 МПа). В этой зоне встречаются разрыхленные жилы грунта, макропоры и пустоты. Второй слой до глубины 8 - 12 м, редко до 16 м, слабопросадочен: относительная просадочность не более чем у половины образцов грунта составляет 0,01 - 0,05 при давлении 0,3 МПа, пористость 40 - 47 %, влажность 0,10 - 0,25. Третий слой, мощностью 2 - 6 м, подстилающий эти грунты, неоднороден по просадочности: относительная просадочность более 0,01 при давлении 0,3 МПа наблюдается только у 10 - 25 % проб, пористость грунтов этого слоя 36 - 42 %, влажность 0,10 - 0,25, консистенция твердая и полутвердая.
Особенностями региональных просадочных грунтов являются: возникновение просадок после длительного и интенсивного замачивания, медленное их протекание во времени, длительная стабилизация их после окончания замачивания, существенное уменьшение скорости фильтрации воды в процессе замачивания, несовпадение величин просадок, рассчитанных по данным лабораторных испытаний и определенных полевым замачиванием котлованов: расчетная, как правило, превышает фактическую в 2-3 раза. По данным лабораторных испытаний грунтовые условия площадки при мощности просадочной толщи 8 - 10 м и более - II типа, по данным полевых испытаний - I типа с отдельными участками II типа в соответствии с СП 22.13330 .
Мощность просадочной толщи составляет обычно до 15 - 18 м (Зеленая Роща, ул. Партизана Железняка, Аэропорт, Покровский и другие). Большая величина (25 - 30 м) указывает, как правило, на неточность изысканий.
Просадочные грунты подстилаются чаще всего непросадочными суглинками твердой, реже полутвердой консистенции. Они имеют несколько повышенную пористость - 35 - 44 %, влажность близкую к пределу пластичности (0,18 - 0,24). Прочностные характеристики этих грунтов невысоки: угол внутреннего трения - 20 - 24°, удельное сцепление - 0,02 - 0,03 МПа, модуль деформации - 10 - 15 МПа.
Для этих непросадочных суглинков характерны линзы и прослои песков, чаще всего средней крупности. Мощность линз достигает иногда нескольких метров, в ряде случаев прослойки песка имеют толщину менее 1 см, но расположены очень часто (до 15 - 20 на 1 м высоты). Наличие прослоев песка служит зачастую причиной искажения лабораторных определений пределов пластичности - при попадании песчинок в образец грунта величины WP и WL существенно уменьшаются. В отдельных случаях изыскательскими организациями суглинки с тонкими прослоями песков квалифицируются как супеси. Это грубая ошибка, так как в последующем это существенно влияет на решение свайных фундаментов.
Непросадочные суглинки на глубине 10 - 30 м подстилаются песками средней крупности (иногда крупными или гравелистыми), крупнообломочными грунтами с песчаным заполнителем или же элювиальными суглинками или глинами. В некоторых случаях в непросадочных суглинках прослои песка отсутствуют. В отдельных районах, где глинистая толща подстилается элювием, наблюдается резкое падение (до 35 - 40 м) его кровли, причем грунт непосредственно перед кровлей элювия имеет повышенную влажность, обладая туго- и мягкопластичной, а иногда текучей консистенцией, причем в отдельных случаях здесь фиксируется уровень подземных вод.
5.5 Пластичные глинистые грунты от тугопластичной до текучей консистенции, имеющие распространение в долинах рек в подтаежных зонах, имеют мощность 10 - 15 м (Ачинский, Назаровский, Балахтинский, Канский и другие районы). В этих грунтах повсеместно встречается верховодка; в толще глинистых грунтов имеются прослои обводненных мелких и пылеватых песков толщиной 1 - 2 см. Степень влажности глинистых грунтов, как правило, более 0,9, коэффициент пористости - 0,65 - 0,95, угол внутреннего трения - 17 - 20°, удельное сцепление - 0,025 - 0,035 МПа, компрессионный модуль деформации - 2 - 5 МПа. Грунты при промерзании средне и сильнопучинистые.
К этой группе грунтов следует отнести и просадочные грунты, замоченные в результате образования и подъема уровня подземных вод. Также условия возникают там, где сброс попадающей в грунт воды (атмосферной и техногенной) затруднен из-за отсутствия дренирующего слоя (Западный район, проспект Свободный, Комсомольский городок, Нижние Черемушки в г. Красноярске и другие).
Чаще всего эти грунты подстилаются элювиальными суглинками твердой и полутвердой консистенции на глубине 8 - 15 м.
5.6 Песчаные грунты региона обладают крайне неоднородными свойствами.
Пылеватые и мелкие пески, залегающие с поверхности, являются рыхлыми и средней плотности. Мощность их достигает 8 - 10 м (ул. Дубровинского, ул. Крайняя, правый берег р. Енисей в районе Предмостной площади и другие). Подстилаются они гравийно-галечниковыми грунтами; подземные воды в песках отсутствуют.
Пески, залегающие на глубине 3 - 10 м от земной поверхности в районе завода тяжелых экскаваторов, по лабораторным данным Открытого акционерного общества «Красноярский трест инженерно-строительных изысканий» - рыхлые и средней плотности; по данным статического зондирования - средней плотности и плотные, что подтверждается забивкой свай. В основном, это пески средней крупности. Линзы песков, залегающие в толще глинистых грунтов (смотри пункт 5.4), чаще всего средней плотности и средней крупности.
Пески обладают сцеплением, в связи с чем стенки скважин, пробуренных в таких песках, могут сохранять определенное время устойчивость. Крупные и гравелистые пески в регионе встречаются в виде линз и прослоев.
Обводненные пылеватые и мелкие пески, характерные для надпойменных террас малых рек и проток крупных рек, слагают площадки на глубину до 10 - 20 м (города Минусинск, Енисейск, Назарово, Лесосибирск и другие). Пески неоднородны по сложению - в их строении участвуют прослои и линзы супесей, ила и заторфованных грунтов, по плотности сложения эти пески - от рыхлых до плотных. Иногда пески классифицируются как супеси из-за наличия в них значительного количества глинистых частиц.
5.7 Гравийно-галечниковые грунты встречаются в регионе как в виде линз и слоев ограниченных размеров, залегающих между песчано-глинистыми грунтами, так и в виде мощных отложений. Залегают они на различной глубине - как в непосредственной близости от дневной поверхности, так и глубже 20 м. Существенными особенностями отличаются гравийно-галечниковые грунты пойменных отложений, находящихся, как правило, ниже уровня подземных вод. Эти грунты неоднородны по гранулометрическому составу и плотности сложения, как в плане, так и по глубине, в этих грунтах могут встречаться линзы песчаных грунтов. Относительно близкое залегание от поверхности гравийно-галечниковых грунтов отмечается в Центральном и Железнодорожном районах и на правом берегу г. Красноярска (пр. Красноярский рабочий и прилегающие к нему улицы), в центральной части городов Ачинска, Канска и других.
5.8 Элювиальные грунты, чаще суглинки и глины, реже супеси и в отдельных случаях пески, являются продуктом разрушения полускальных размягчаемых пород, в большей степени мергелей, иногда песчаников, аргиллитов, алевролитов и других. На склонах возвышенностей они залегают в непосредственной близости от поверхности, на равнинной местности находятся на глубине 15 - 30 м и более, зачастую подстилая слой гравийно-галечниковых грунтов и служа водоупором для подземных вод. Элювиальные грунты имеют, как правило, высокую плотность сложения и вследствие этого практически всегда твердую консистенцию. При вскрытии элювиальных грунтов котлованом и замачивании они могут набухать и ухудшать свои прочностные свойства. Элювиальные глинистые грунты при наличии подземных вод служат водоупором, однако, в ряде случаев, из-за наличия в них тонких прослоев, линз и гнезд песков (разрушившихся песчаников) они сами могут содержать воду. Иногда элювиальные грунты содержат крупные включения в виде щебня или дресвы, чаще всего, материнских пород. В этом случае прочностные свойства элювия улучшаются.
5.9 Дресвяно-щебенистые грунты с глинистым заполнителем (суглинком или супесью) встречаются в виде линз различной мощности в толще глинистых грунтов или, что бывает значительно чаще, предшествуют скальным грунтам, залегая в виде слоя мощностью от одного до нескольких метров. Свойства этих грунтов зависят от объема и состояния заполнителя; при объеме заполнителя более 30 % и мягко- текучепластичной его консистенции грунты обладают низкими прочностными свойствами.
5.10 Скальные грунты выходят близко к поверхности на вершинах возвышенностей и склонах (район Университета, Академгородок, Студгородок, ул. Курчатова, ул. Игарская, ул. Брянская и другие в г. Красноярске). Представлены скальные грунты известняками, песчаниками, мергелями, алевролитами, аргиллитами, конгломератами и другими осадочными породами. Верхняя часть скалы обычно разрушена до рухлякового состояния на глубину обычно 1 - 1,5 м, слой слабовыветрелой скалы составляет около 1 м, далее идет монолитная или трещиноватая скала.
Для многих участков, сложенных скальными грунтами, характерно несогласное, часто не поддающееся систематизации расположение слоев различных разновидностей скальных пород.
5.11 Насыпные (техногенные) грунты встречаются во многих районах г. Красноярска (экскаваторный завод, Ветлужанка, Пашенный, XX микрорайон, общежития СФУ и другие). Чаще всего насыпи отсыпаны бессистемно (отвалы грунта), но имеются площадки с планомерно возведенными насыпями сухим способом и с помощью гидронамыва.
5.12 Рекомендации по выбору параметров свай в разных грунтовых условиях приведены в приложении А.
5.13 На площадках, сложенных просадочными грунтами, предпочтение следует отдавать забивным сваям сечением 30×30 см.
При залегании песков, крупнообломочных грунтов или элювия на глубине до 11 м ниже дна котлована применяются цельные сваи сечением 30×30 см длиной до 12 м с опиранием на эти грунты. Для малоэтажных зданий с небольшими нагрузками возможно применение более коротких свай.
Конкурентоспособными вариантами в этих случаях могут быть буронабивные сваи-инъекторы, опирающееся на пески или гравийно-галечниковые грунты, фундаменты в вытрамбованных котлованах, набивные сваи в пробитых скважинах, пирамидально-призматические сваи.
При мощности глинистых грунтов ниже дна котлована свыше 11 м применяют забивные составные сваи. Длину свай следует принимать из условия полной прорезки просадочных грунтов II типа и заглубления в непросадочные суглинки на 2 - 4 м при наличии в этих суглинках прослоек песков.
Конкурентно-способными здесь будут буронабивные сваи-инъекторы, опирающиеся на пески или крупнообломочный грунт.
При мощных линзах песка свыше 2 м сваи следует опирать на них. Несущая способность таких свай в грунтах природной влажности превышает 1000 - 1200 кН, при замачивании снижается на 10 - 20, но не более чем на 30 %. Наиболее распространенная глубина погружения свай в таких условиях - 15 - 18 м, а расчетная нагрузка на сваю 45 - 50 т. Эта нагрузка должна быть подтверждена расчетом или испытаниями; возможно использование материалов испытаний прежних лет на площадках с подобными грунтовыми условиями. Отрицательное трение по боковой поверхности свай в данных грунтовых условиях допускается не учитывать, так как фактическая величина просадки грунта под собственным весом будет в 2,5 - 3 раза меньше рассчитанного по лабораторным данным, а влияние отрицательного трения на сваю будет незначительным.
При отклонении от типичных грунтовых условий в просадочных грунтах (смотри пункт 5.4) выбор длины сваи несколько изменяется.
Если просадочные грунты в верхней части имеют пониженную влажность (0,08 - 0,14), как это отмечается в Верхних Черемушках, жилом районе «Покровский» и других, эти грунты следует проходить с помощью лидерных скважин диаметром 300 мм глубиной на всю толщу грунта с пониженной влажностью.
Если в непросадочных суглинках, подстилающих просадочную толщу, отсутствуют линзы и прослои песков, то глубину погружения свай назначают 22 - 24 м, сваи при этом погружаются на проектную глубину с постоянным отказом (например, при штанговом дизель-молоте С-330 с отказом 0,9 - 1,1 см/удар). Расчетную нагрузку на сваю назначают при этом 400 кН.
Если в непросадочных суглинках встречаются линзы и слои замоченных грунтов с влажностью 0,24 - 0,30 и показателем текучести более 0,5, то эти слои должны прорезаться сваями. Если же эти слои находятся на глубине свыше 26 - 30 м от дна котлована, возможно применение свай длиной 24 м. Расчетная нагрузка на сваю при этом, как правило, не должна превышать 400 кН; расчет осадок фундамента должен подтвердить правомерность такого решения.
5.14 В пластичных глинистых грунтах длина свай выбирается в зависимости от величины нагрузок на фундаменты. Для малоэтажных зданий с небольшими нагрузками длина свай может быть принята 6 - 8 м, причем минимальная длина назначается из условия глубины промерзания пучинистого грунта (заделка сваи в талый грунт должна быть не менее двух расчетных глубин сезонного промерзания). Для зданий с большими нагрузками на фундамент предпочтительны составные сваи с опиранием на подстилающие (чаще всего твердый или полутвердый элювий) грунты.
Конкурентно-способных фундаментов забивным сваям в этих условиях практически нет - буронабивные требуют устройства с обсадными трубами или под глинистым раствором; кроме того они обладают невысокой несущей способностью. Составить конкуренцию забивным сваям могут буронабивные, бетонируемые под давлением через полый шнек; несущая способность таких свай должна определяться испытаниями статической нагрузкой.
5.15 В пылеватых и мелких песках, подстилаемых гравийно-галечниковыми грунтами, длина забивных свай должна назначаться из условия опирания на галечник при его залегании ниже дна котлована на 6 - 8 м. При более глубоком залегании галечника есть опасение недобивок свай до проектных отметок, особенно при большом количестве свай в кустах. В этих случаях необходимо применять более мощные сваебойные молоты, увеличивать расстояние между сваями, применять ударостойкие сваи.
В водонасыщенных, находящихся ниже уровня подземных вод, пылеватых и мелких песках, забивка свай длиной более 10 м затруднена из-за возникновения так называемого «ложного» отказа, когда при забивке отказ близок к нулю, а после отдыха увеличивается до сантиметра и более. Здесь наиболее эффективно погружение с помощью вибрации (низкочастотными вибраторами или вибровдавливающими агрегатами). При их отсутствии следует увеличивать энергию удара сваебойных молотов, расстояние между сваями в кустах, применять ударостойкие сваи.
Заглубление сваи в пески средней крупности, крупные, гравелистые проектировать 1 - 2 м; невозможна пробивка линз этих грунтов мощностью более 1,5 - 2 м. При залегании кровли этих грунтов до 3 м ниже дна котлована заглубление в них предусматривается до 2 - 4 м.
5.16 Заглубление свай в гравийно-галечниковые грунты пойменных отложений рек при их относительно неглубоком заложении (до 5 - 6 м) должно назначаться в проектах порядка 1,5 - 2 м, но окончательная глубина забивки уточняется с помощью испытаний пробных свай. В верхней части крупнообломочные грунты могут иметь линзы и гнезда песков, разрыхленные участки, линзы галечника без мелкого заполнителя и другие, в результате чего проектный отказ может достигаться только при заглублении в гравийно-галечниковые грунты на 3 - 3,5 м (Дворец спорта им. Ивана Ярыгина на Острове Отдыха, жилые дома в пос. Цементников и другие). В то же время, на одной и той же площадке, особенно при забивке свай в кустах и свайных полях, отказ близкий к нулю может появляться и при заглублении свай в несущий слой на 0,5 - 0,7 м. При этом, как показывают статические испытания, в этих условиях, особенно при наличии подземных вод, отказ не всегда соответствует фактической несущей способности - она может быть меньше, чем рассчитанная по отказу. В этих грунтах необходимо проведение статических испытаний свай.
Допускаемую нагрузку на сваю в таких грунтах назначают порядка 600 - 700 кН на сваю сечением 30×30 см и до 1000 кН на сваю сечением 35×35 см.
При глубоком залегании гравийно-галечниковых грунтов и отсутствии подземных вод заглубление свай в галечник предусматривают в проекте 0,5 - 1 м и расчетную нагрузку на сваю 600 кН.
5.17 При залегании со дна котлована твердых элювиальных грунтов применение забивных свай проблематично из-за сложности их погружения - без лидерных скважин забивка возможна всего на 2 - 4 м; лидерные скважины диаметром 250 - 320 мм облегчают погружение свай, однако и в этом случае, особенно если в элювии имеются дресвяные и щебенистые включения, не исключена недобивка свай до забоя лидерной скважины. Поэтому здесь наиболее эффективным вариантом будут фундаменты неглубокого заложения, хотя при этом необходимо в процессе строительства обеспечить сохранность основания, т.к. элювий при атмосферных воздействиях может существенно ухудшить свои свойства. Возможно применение в элювиальных грунтах буронабивных свай. При наличии в элювии воды (обводненных прослоев песков) рекомендуется устройство набивных свай с бетонированием через полый шнек.
При залегании элювиальных грунтов на глубине свыше 2 м от дна котлована эффективно применение забивных свай с заглублением в элювий на 1 - 3 м (в зависимости от плотности грунта); расчетную нагрузку на такие сваи принимают обычно 400 - 500 кН.
5.18 Величина заглубления свай в дресвяно-щебенистые грунты с глинистым заполнителем зависит от глубины залегания кровли этого грунта, объема и показателя текучести заполнителя. Обычно она колеблется от 1,0 до 3 м, а расчетная нагрузка на сваю принимается в пределах 350 - 500 кН в зависимости от показателя текучести и объема заполнителя. Несущую способность свай рекомендуется подтвердить статическими испытаниями.
5.19 Опирание забивных свай на скальные грунты осуществляется крайне редко, так как скале обычно предшествует дресвяно-щебенистый грунт, чаще всего с глинистым заполнителем, слой которого пробить сваей практически невозможно.
При необходимости получения свай с большой несущей способностью здесь можно применить вариант «бурозабивных» свай, имевший широкое применение в г. Братске. По этой технологии бурится скважина диаметром больше диагонали сечения сваи на 5 см до трещиноватой скалы, затем скважины зачищаются от шлама, скважина на 1/3 заполняется мелкозернистым бетоном, затем в скважину опускается свая и добивается 10 - 20 ударами молота. Несущая способность такой сваи по грунту близка к несущей способности материала сваи.
Конкурентно-способными могут быть буронабивные сваи, заделанные в не разрушенную скалу.
5.20 Насыпные грунты, независимо от их мощности и степени уплотнения, следует прорезать сваями. При наличии в насыпях твердых включений или мерзлых грунтов необходимо применять лидерные скважины.
При недоуплотненных насыпях мощностью свыше 10 м особенно при наличии в насыпях мерзлых включений и при возможном замачивании насыпей, следует учитывать возможность возникновения отрицательной силы трения.
5.21 Ударостойкие сваи (с индексом У) следует применять при опирании свай на прочные грунты при расчетной нагрузке на сваю 600 кН и более и соответствующем отказе, а также при тяжелом режиме забивки свай, когда для погружения их на проектную отметку требуется значительное количество ударов (например, в просадочных грунтах, где количество ударов штангового дизель-молота достигает 800 - 1000 и более, а механического подвесного массой 5 т более 500).
Сваи с усиленным продольным армированием следует применять при значительных горизонтальных нагрузках, а также при применении одиночных свай, воспринимающих моменты.
5.22 Пирамидально-призматические сваи следует применять в твердых глинистых грунтах и полутвердых глинистых грунтах с коэффициентом пористости не менее 0,7, в том числе в просадочных грунтах типа I (полной их прорезкой), в пылеватых и мелких песках средней плотности и рыхлых, а также в туго и мягкопластичных грунтах независимо от коэффициента пористости.
5.23 Составные сваи следует применять при необходимости прорезки значительных толщ просадочных, насыпных и пластичных глинистых грунтов.
При погружении составных свай в просадочные грунты, насыпи с твердыми включениями, пластичные глинистые грунты с линзами и прослоями плотных грунтов следует применять сварной стык. При погружении свай в однородные насыпи из глинистых грунтов и в пластичные глинистые грунты допускается применять менее трудоемкие и материалоемкие стыки (цанговый, трубчатый и другие).
5.24 Сваи малого сечения следует применять для малонагруженных зданий, фундаментов под оборудование и перегородки при необходимости прорезки насыпных и просадочных грунтов небольшой мощности, подстилаемых песчаными, крупнообломочными, твердыми и полутвердыми глинистыми грунтами.
5.25 Армирование голов свай необходимо, как правило, осуществлять сварными сетками. Армирование голов спиралями допускается предусматривать только при применении висячих свай в пластичных суглинках и просадочных грунтах, коротких свай (до 6 м) в пылеватых и мелких песках.
5.26 При проектировании фундаментов в условиях существующей застройки, а также реконструкции существующих зданий следует применять вдавливаемые или буронабивные сваи. Безопасное расстояние от забиваемых свай до существующего здания необходимо определять по [1].
6 Определение несущей способности свай
6.1 Под несущей способностью свай следует понимать несущую способность грунта основания на действие сжимающих или вдавливающих нагрузок.
Несущую способность свай следует определять расчетом в соответствии с указаниями настоящей главы Стандарта и СП 24.13330 , а также по результатам полевых испытаний свай динамической и статической нагрузками, испытаний эталонных свай и по данным статического зондирования грунтов.
6.2 По характеру работы необходимо различать сваи-стойки и висячие сваи.
К сваям-стойкам согласно СП 24.13330 следует относить сваи, опирающиеся на скальный или практически несжимаемый крупнообломочный грунт с песчаным заполнителем, а также на плотные твердые в водонасыщенном состоянии глины с модулем деформации Е0 ≥ 50 МПа. Учитывая, что скальным грунтам обычно предшествуют дресвяно-щебенистые грунты, и что местные крупнообломочные грунты, как правило, в верхней части разрыхленные или содержат линзы и гнезда песков, а твердые глины, обычно элювиальные, в верхней части не всегда имеют достаточно высокую плотность, стойками следует считать только сваи, погруженные в несущий слой не менее чем на 0,5 м с помощью лидерных скважин или ударостойкие конструкции свай, погруженные до несущего слоя. Сваи-стойки работают за счет сопротивления грунта под нижним концом; сопротивление по боковой поверхности не реализуется.
К висячим сваям следует относить сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты, в том числе крупнообломочные с линзами и гнездами песков и разрыхленных грунтов и дресвяно-щебенистые с различным видом заполнителя. Висячие сваи следует рассматривать как работающие за счет сопротивления грунта под нижним концом и на боковой поверхности сваи.
6.3 Несущую способность Fd, кН, свай-стоек следует определять по формуле:
где γc - коэффициент условий работы свай в грунте, принимаемый γc = 1;
R - расчетное сопротивление несжимаемого грунта под нижним концом сваи; для трещиноватых и монолитных скальных и плотных крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем принимается R = 20000 кПа;
А - площадь опирания сваи на грунт, м 2 .
Примечание - Несущую способность свай-стоек следует определять также по материалу согласно СП 24.13330 .
6.4 Несущую способность Fd, кН, призматических свай, заглубленных в сжимаемый грунт (висячих свай) и работающих на вертикальную сжимающую нагрузку, следует определять по формуле:
где γс - коэффициент условий работы свай в грунте, принимаемый γс = 1;
γCR, γсfi - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, принимаемые для забивных свай γCR = 1,0; γсfi = 1,0 - при отсутствии лидерных скважин; γсfi = 0,5 - при погружении сваи в предварительно пробуренную лидерную скважину диаметром, равным стороне квадратного сечения сваи; γсfi = 0,6 - при диаметре лидерной скважины на 5 см меньше стороны квадратного сечения сваи; при проходке лидерных скважин пробойником без выемки грунта следует принимать значения γсfi = 0,8 при диаметре скважины не больше стороны квадратного сечения;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое для крупнообломочных грунтов в соответствии с указаниями пункта 6.5, для песков - пункта 6.6, для глинистых грунтов - пункта 6.7;
А - площадь опирания на грунт сваи, м 2 ;
u - периметр поперечного сечения сваи, м;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое для песков в соответствии с пунктом 6.6, для глинистых грунтов - с пунктом 6.7 настоящего Стандарта;
hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м, для однородных грунтов принимаемая hi ≤ 2 м.
Расчет несущей способности свай, работающих на выдергивающую нагрузку, производится по формуле:
где u - периметр поперечного сечения сваи, м;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое для песков в соответствии с пунктом 6.6, для глинистых грунтов - с пунктом 6.7 настоящего Стандарта;
hi- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м, для однородных грунтов принимаемая hi ≤ 2 м.
γсfi - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, принимаемый γсfi = 1,0 - при отсутствии лидерных скважин; γсfi = 0,5 - при погружении сваи в предварительно пробуренную лидерную скважину диаметром, равным стороне квадратного сечения сваи; γсfi = 0,6 - при диаметре лидерной скважины на 5 см меньше стороны квадратного сечения сваи; при проходке лидерных скважин пробойником без выемки грунта следует принимать значения γсfi = 0,8 при диаметре скважины не больше стороны квадратного сечения;
γс - коэффициент условий работы, принимаемый равным γс = 0,6 для свай с глубиной погружения менее 4 м и γс = 0,8 - при глубине погружения 4 м и более.
6.5 Значения расчетных сопротивлений R для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем следует принимать равным 8000 кПа при глубине погружения свай до 3 м, 12000 кПа при глубине погружения 3 - 6 м и R = 13000 кПа при глубине более 6 м. Для гравийных грунтов, залегающих ниже уровня подземных вод, значения R следует уменьшать на 30 %.
Для крупнообломочных грунтов с глинистым заполнителем твердой и полутвердой консистенции значения расчетных сопротивлений под нижним концом свай следует принимать равными 7000 кПа при глубине погружения свай не более 4 м; 10000 кПа при глубине погружения свыше 4 м.
При показателе текучести глинистого заполнителя IL > 0,25 несущую способность свай следует определять по данным динамических и статических испытаний.
При заглублении нижних концов свай в крупнообломочные грунты менее 0,5 м следует назначать контрольные испытания свай статическими нагрузками.
6.6 Значения расчетных сопротивлений R песков средней плотности следует определять по таблице 1, а на боковой поверхности f - по таблице 2 с учетом примечаний.
Глубина погружения свай, м
Расчетное сопротивление под нижними концами свай R , кПа, песков средней плотности