- •Руководство по проектированию свайных фундаментов
- •Предисловие
- •1. Общие положения
- •2. Виды свай
- •3. Требования к изысканиям
- •4. Основные указания по расчету
- •5. Расчет свай, свай-оболочек и свай-столбов по несущей способности общие указания
- •Сваи-стойки
- •Висячие забивные сваи всех видов
- •Висячие набивные сваи, сваи-оболочки и сваи-столбы
- •Винтовые сваи
- •Учет негативного (отрицательного) трения грунта на боковой поверхности висячих свай
- •6. Определение несущей способности свай и свай-оболочек по результатам полевых исследований
- •Pиc. 18. График статического зондирования
- •7. Расчет свайных фундаментов и их оснований по деформациям
- •8. Проектирование свайных фундаментов
- •9. Особенности проектирования свайных фундаментов в просадочных грунтах
- •Примеры расчетов
- •10. Особенности проектирования и расчета свайных фундаментов в набухающих грунтах
- •11. Особенности проектирования свайных фундаментов на подрабатываемых территориях
- •12. Особенности проектирования свайных фундаментов в сейсмических районах
- •13. Особенности проектирования свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи
- •14. Особенности проектирования свайных фундаментов малоэтажных сельскохозяйственных зданий
- •Методические принципы технико-экономической оценки проектных решений свайных фундаментов
- •Определение модуля деформации грунтов е по результатам компрессионных испытаний
- •Определение состава и объема инженерных изысканий для проектирования фундаментов из висячих свай
- •Расчет несущей способности сваи-оболочки с грунтовым ядром с учетом сопротивления грунта на ее внутренней поверхности
- •Схем грунтовых условий
- •Расчет осадок свайных фундаментов опор мостов
- •Расчет одиночных свай и свайных групп по деформациям
- •Определение стабилизированных осадок свай по результатам их статических испытаний
- •Расчет железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов под кирпичные и крупноблочные стены
- •Расчет железобетонных ленточных (балочных) ростверков свайных фундаментов под крупнопанельные стены
- •Расчет железобетонных плитных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений
- •Особенности проектирования безростверковых свайных фундаментов крупнопанельных жилых домов
- •Расчет и проектирование фундаментов из коротких козловых свай
- •Расчет свайных фундаментов мостов против глубокого сдвига
- •Расчет свайных фундаментов опор мостов
- •Оглавление
Расчет и проектирование фундаментов из коротких козловых свай
1. Особенностью козловых свай является их наклон к вертикали, в результате чего увеличивается площадь опирания на грунт и изменяются условия работы сваи в грунте. Это несколько повышает несущую способность свай на вертикальные вдавливающие и весьма существенно повышает сопротивление свай горизонтальным нагрузкам.
2. Несущая способность фундамента с козловыми сваями складывается из сопротивления грунта под острием, сил трения по их боковым поверхностям и дополнительных сил сопротивления от отпора грунта по нижней наклонной боковой поверхности сваи на участке, расположенном в ее верхней части.
3. Короткие козловые сваи можно применять для устройства фундаментов под стены и колонны. При ленточных ростверках могут быть применены парные или одиночные сваи. Для устройства фундаментов под колонны могут быть использованы парные козловые сваи и сваи, погружаемые с наклоном от центра фундамента в различных направлениях (рис. 1).
Рис. 1. Типы фундаментов из козловых свай
а — ленточные, б, в — отдельно стоящие прямоугольные
4. Короткие козловые сваи, образуемые из свай или забивных блоков с односторонним заострением, могут быть использованы при возведении арочных сооружений, в которых возникают горизонтальные нагрузки (рис. 2).
Рис. 2. Конструктивная схема фундаментов на сваях с односторонним заострением
5. Фундаменты из коротких козловых свай рекомендуется применять в глинистых грунтах с показателем консистенции IL >0,4, а также в пылеватых и мелких песках.
6. Размеры свай и угол их наклона выбираются в зависимости от величины и характера нагрузок и от инженерно-геологических условий строительной площадки. Угол наклона свай к вертикали рекомендуется принимать в пределах 7 — 20.
7. Головы свай должны располагаться на минимальном расстоянии друг от друга, определяемом условиями забивки и конструктивными особенностями сооружения.
8. Несущая способность забивной козловой сваи по грунту определяется по формуле
, (1)
где т — коэффициент условий работы, равный 1;
R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи;
F — площадь поперечного сечения сваи, м2;
и — периметр сваи, м;
fi — расчетное сопротивление по боковой поверхности i-го слоя грунта;
li — толщина i-го слоя грунта, расположенного в пределах верхнего участка сваи длиной 2 м;
dн — размер нижней стороны сечения наклонной сваи, м;
— дополнительное сопротивление от отпора грунта на боковой поверхности нижней наклонной грани сваи, расположенной в пределах верхнего ее участка длиной 2 м, тс/м2, определяемое по таблице.
9. Для устройства фундаментов на козловых сваях иногда используют призматические сваи с односторонним заострением, погружаемые попарно. При внедрении таких свай в грунт за счет возникновения реактивного сопротивления грунта по скошенной поверхности сваи возникает момент, который поворачивает сваю в грунте относительно шарнирного закрепления головки сваи в наголовнике. Ввиду возникновения больших моментов в самой свае, а также невозможности значительного поворота длинных свай в грунте рекомендуется принимать длину таких свай не более 4 — 5 м, а сечение их может быть увеличено до сечения забивных блоков.
Глубина расположения |
Величина отпора грунта , тс/м2, при консистенции fL |
|||
слоя грунта, м |
0 |
0,4 |
0,7 |
0,8 |
1 |
10,5 |
8,5 |
3,5 |
2,4 |
2 |
9 |
7,5 |
3 |
2,2 |
3 |
7,5 |
6 |
2,5 |
2 |
4 |
6,5 |
5 |
2 |
1,8 |
5 |
5 |
4 |
1,8 |
1,6 |
6 |
3 |
2,5 |
1,5 |
1,4 |
Примечание. Для промежуточных значений il величины определяются по интерполяции.
Прочность сваи должна проверяться на воздействие момента, который возникает при погружении сваи в грунт.
10. Угол наклона сваи с односторонним заострением к вертикали при полном ее погружении в грунт может быть определен по формуле
, (2)
где l — длина сваи, м;
— угол заострения сваи, град;
— коэффициент угла скольжения, который зависит от отношения v = l/b (где b — размер стороны сечения сваи в плоскости поворота сваи) и определяется по графику (рис. 3);
Рис. 3. Зависимость от для различных значений v — е/b
е — основание натурального логарифма:
А — полное перемещение головы сваи по вертикали при погружении сваи в грунт. Определяется по формуле
A = l — hг, (3)
где hг — высота головы сваи, выступающей над поверхностью грунта.
Пользуясь формулой (2), можно заранее определить угол наклона сваи и рассчитать необходимую величину погружения сваи с односторонним заострением.
Отношение v = l/b рекомендуется принимать в пределах 5 — 20.
ПРИЛОЖЕНИЕ 14