Руководство по проектированию свайных фундаментов

     ВИНТОВЫЕ СВАИ

5.13. Несущую способность , тс, винтовой сваи диаметром лопасти 1,2 м и длиной 10 м, работающей на сжимающую или выдергивающую нагрузку, следует определять по формуле [18(14)], а при размерах лопасти >1,2 м и длине сваи >10 м - только по данным испытаний винтовой сваи статической нагрузкой:

,                      [(18(14)]


где - коэффициент условий работы, зависящий от вида нагрузки, действующей на сваю, и грунтовых условий, определяемый по табл.10(8);

и - безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл.11(9) в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной );

- расчетное удельное сцепление глинистого или параметр линейности песчаного грунта в рабочей зоне, тс/м;

- приведенный расчетный объемный вес грунтов (с учетом взвешивания водой), залегающих выше отметки лопасти сваи, тс/м;

- глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа, а при планировке территории срезкой - от планировочной отметки, м;

- проекция площади лопасти, считая по наружному диаметру, м, при работе винтовой сваи на сжимающую нагрузку и проекция рабочей площади лопасти, т.е. за вычетом площади сечения ствола, м, при работе винтовой сваи на выдергивающую нагрузку;

- расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности винтовой сваи, тс/м, принимаемое по табл.2(2) (приведенное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи);

- периметр ствола сваи, м;

- длина ствола сваи, погруженной в грунт, м;

- диаметр лопасти сваи, м.     

Таблица 10(8)

Наименование грунта

Коэффициенты условий работы винтовых свай при нагрузках

сжимающих

выдергивающих

знакопеременных

1.

Глины и суглинки:

а) твердые, полутвердые и тугопластичные

0,8

0,7

0,7

б) мягкопластичные

0,8

0,7

0,6

в) текучепластичные

0,7

0,6

0,4

2.

Пески и супеси:

а) пески маловлажные и супеси твердые

0,8

0,7

0,5

б) пески влажные и супеси пластичные

0,7

0,6

0,4

в) пески водонасыщенные и супеси текучие

0,6

0,5

0,3



Таблица 11(9)

Расчетный угол внутреннего трения грунта в рабочей зоне , град

Коэффициенты


13

7,8

2,8

15

8,4

3,3

16

9,4

3,8

18

10,1

4,5

20

12

5,5

22

15

7

24

18

9,2

26

23,1

12,3

28

29,5

16,5

30

38

22,5

32

48,4

31

34

64,9

44,4



Примечания:

1. При определении несущей способности винтовых свай на вдавливающие нагрузки характеристики грунтов в табл.11(9) относятся к грунтам, залегающим под лопастью, а при работе на выдергивающие нагрузки - над лопастью сваи.

2. Глубина заложения лопасти от планировочной отметки должна быть не менее 5 при глинистых грунтах и не менее 6 при песчаных грунтах (где - диаметр лопасти).

3. Расчетные значения угла внутреннего трения и сцепления грунта основания при расчетах по формуле [18(14)] должны определяться в соответствии с требованиями п.4.6 настоящей главы.   



К п.5.13. Опыт применения винтовых свай с диаметром лопасти >1,2 м невелик и не позволяет установить для них обоснованных нормативов. Поэтому определение несущей способности свай с большим диаметром лопастей следует производить, как правило, по данным статических испытаний таких свай на выдергивание или вдавливание в зависимости от характера их работы в сооружении.

Несущая способность винтовых свай диаметром лопасти 1,2 м и длиной 10 м, работающих на осевую сжимающую или выдергивающую нагрузку, может определяться как по данным статических испытаний, так и по формуле [18(14)]. При определении несущей способности винтовой сваи на осевую сжимающую нагрузку (вдавливание) величина расчетного сопротивления грунта на лопасти сваи должна быть увеличена в 1,2 раза. Формула [18(14)] будет иметь следующий вид:

.                           (19)


Пример 17. Требуется определить несущую способность винтовой сваи с диаметром лопасти 1 м и ствола 0,24 м, 8 м, работающей на осевую сжимающую нагрузку и погруженную в грунты, приведенные на рис.14.


Рис.14. Схема геологического разреза

- суглинок тугопластичный 0,4, 1,7 тс/м;
- глина полутвердая 0,2, 1,85 тс/м, 4,1 тс/м, 17°

Решение. Несущую способность винтовой сваи определяем по формуле [18(14)].

По табл.10(8) для полутвердых глин с консистенцией .

По табл.11(9) при 17° безразмерные коэффициенты будут: 9,75; 4,14.

Далее определяем приведенный объемный вес грунтов, залегающих выше отметки лопасти свай:

тс/м.


Удельное сцепление для заданного грунта 4,1 тс/м; глубина залегания лопасти 7,6 м; проекция площади лопасти 0,785 м.

Расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности принимаем по табл.2(2).

Для суглинка тугопластичного с консистенцией 0,4:

на глубине 1 м 1,5 тс/м;

"         "         м 2,35 тс/м;

"         "          м 2,72 тс/м.

Для глины полутвердой консистенции 0,2:

на глубине м 5,7 тс/м;

"         "          м 5,98 тс/м.

Определяем приведенное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи:

тс/м.