П р и м е ч а н и е: Для фундаментов зданий и сооружений III класса1 нижние концы свай допускается опирать в песчаных и пылевато-глинистых грунтах с относительным содержанием органического вещества /om ?? 0,25. В этом случае несущая способность свай должна определяться по результатам их испытаний статической нагрузкой. При наличии слоя погребенного торфа нижний конец свай должен быть заглублен не менее чем на ниже подошвы этого слоя.
_____________________
1 Здесь и далее класс ответственности зданий и сооружений принят согласно „Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций", утвержденным Госстроем СССР.
7.11. Глубину заложения подошвы свайного ростверка следует назначать в зависимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения (наличия подвала, технического подполья) и проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой) , а также высоты ростверка, определяемой расчетом. Для фундаментов мостов подошву ростверка следует располагать выше или ниже поверхности акватории, ее дна или поверхности грунта при условии обеспечения расчетной несущей способности и долговечности фундаментов исходя из местных климатических условий, особенностей конструкции фундаментов, обеспечения требований судоходства и лесосплава, надежности подлежащих осуществлению мер по эффективной защите свай от неблагоприятного воздействия знакопеременных температур среды, ледохода, истирающего воздействия перемещающихся донных отложений и других факторов.
При строительстве на пучинистых грунтах необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие влияние сил морозного пучения грунта на свайный ростверк.
7.12. В районах со средней температурой воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С для фундаментов мостов в зоне воздействия знакопеременных температур следует применять сваи и сваи-столбы сплошного сечения с защитным слоем бетона (до поверхности рабочей арматуры) не менее . В районах с температурой воздуха выше минус 40 °С допускается вне акватории использовать сваи сплошного сечения, полые сваи и сваи-оболочки с защитным слоем бетона не менее при условии осуществления мер по предотвращению образования в них трещин. В зоне переменного уровня постоянных водотоков не следует, как правило, применять буронабивные сваи и заполненные бетоном сваи-оболочки.
Для буронабивных свай фундаментов мостов защитный слой бетона должен быть не менее .
В зоне воздействия положительных температур (не менее чем на ниже уровня сезонного промерзания грунта или подошвы ледяного покрова) можно применять сваи любых видов без ограничений по условию морозостойкости бетона.
7.13. При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать возможность подъема (выпора) поверхности грунта при забивке свай, который, как правило, может происходить в случаях, когда:
а) площадка строительства сложена пылевато-глинистыми грунтами мягкопластичной и текуче-пластичной консистенций или водонасыщенными пылеватыми и мелкими песками;
б) погружение свай производится со дна котлована;
в) конструкция свайного фундамента принята в виде свайного поля или свайных кустов при расстоянии между их крайними сваями менее .
Среднее значение подъема поверхности грунта h, м, следует определять по формуле
(30)
где k — коэффициент, принимаемый равным 0,5— 0,7 в зависимости от степени влажности грунта, соответственно равной 0,9—1,0;
Vp — объем всех свай, погружаемых в грунт, м3;
Аe - площадь забивки свай или площадь дна котлована, м2 .
8. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
В ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ
8.1. Применение свайных фундаментов в условиях просадочных грунтов должно быть обосновано технико-экономическим сравнением возможных вариантов проектных решений свайных фундаментов и фундаментов на естественном основании.
Проектирование свайных фундаментов в грунтовых условиях II типа по просадочности должно выполняться специализированными организациями.
8.2. При инженерно-геологических изысканиях на строительных площадках, сложенных просадочными грунтами, следует определять тип грунтовых условий с указанием частных и максимальных возможных значений просадки грунтов от собственного веса (при подсыпках — с учетом веса подсыпки) и выделять слои грунта, в которых могут быть заглублены сваи в соответствии с требованиями п. 8.4.
Для исследования грунтов должны быть выполнены бурение скважин и проходка шурфов. Расстояние между выработками назначается в зависимости от сложности инженерно-геологических условий площадки и должно быть не более . В пределах контура отдельно стоящего здания или сооружения должно быть не менее 4 скважин, а для зданий с площадью застройки менее — 3 скважины.
На застраиваемой территории должен быть тщательно изучен гидрогеологический режим подземных вод и дан прогноз возможного его изменения при эксплуатации проектируемых и существующих зданий и сооружений.
Физико-механические, в том числе прочностные и деформационные характеристики просадочных и других видов грунтов, изменяющих свои свойства при замачивании, должны определяться для состояния природной влажности и при полном водонасыщении.
8.3. При проектировании свайных фундаментов в грунтовых условиях II типа по просадочности с возможной просадкой грунтов от собственного веса свыше следует, как правило, предусматривать мероприятия по переводу грунтовых условий II типа в I путем срезки грунта или уплотнения предварительным замачиванием, замачиванием со взрывом, грунтовыми сваями и другими методами. При соответствующем технико-экономическом обосновании указанные способы должны обеспечивать устранение просадки грунтовой толщи от ее собственного веса в пределах площади, занимаемой зданием или сооружением, и на расстоянии, равном половине просадочной толщи вокруг него.
8.4. Свайные фундаменты на территориях с просадочными грунтами при возможности замачивания грунтов следует применять в случаях, когда возможна прорезка сваями всех слоев просадочных и других видов грунтов, прочностные и деформационные характеристики которых снижаются при замачивании. Нижние концы свай должны быть заглублены, как правило, в скальные грунты, песчаные плотные и средней плотности, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести в водонасыщенном состоянии 1L < 0,6 для всех видов свай в грунтовых условиях I типа, IL < 0,4 для забивных свай и IL < 0,2 для буронабивных свай при ssl,g ?? su в грунтовых условиях II типа и 1L < 0,2 для забивных свай и 1L ?? 0 для буронабивных свай при ssl,g > su грунтовых условиях II типа (где ssl,g -просадка от собственного веса грунта с учетом подсыпки или другой пригрузки его поверхности) . Заглубление свай в указанные грунты должно назначаться по расчету как наибольшее из условия, что осадка сваи не превысит предельную осадку su , и из условия обеспечения требуемой несущей способности сваи.
П р и м е ч а н и я: 1. Если прорезка указанных грунтов в конкретных случаях экономически нецелесообразна, то в грунтовых условиях 1 типа по просадочности для зданий и сооружений III класса допускается устройство свай (кроме свай-оболочек) с заглублением нижних концов не менее чем на 1м в слой грунта с относительной просадочностью ??sl < 0,02 [при давлении не менее 300 кПа (3 кгс/см2) и не менее давления, соответствующего давлению от собственного веса грунта и нагрузки на его поверхности) при условии, что в этом случае обеспечивается несущая способность свай, а суммарные значения возможных просадок и осадок основания не превышают предельных значений для здания и сооружения при неравномерном замачивании грунтов.
2. Сваи-колонны одноэтажных зданий III класса в грунтовых условиях I типа допускается опирать нижними концами на грунты с ??sl ?? 0,02, если несущая способность свай подтверждена испытаниями.
8.5. В случае, если по результатам инженерных изысканий установлено, что погружение забивных свай в просадочные грунты может быть затруднено, в проекте должно быть предусмотрено устройство лидерных скважин, диаметр которых в грунтовых условиях I типа следует назначать менее размера сечения сваи (до ), а в грунтовых условиях II типа — равным ему или менее (до ) . В последнем случае лидерные скважины не должны выходить за пределы проседающей толщи.
8.6. Расчет свай, применяемых в грунтовых условиях I типа, следует производить в соответствии с указаниями разд. 4, 6 и рекомендуемого приложения 1 с учетом того, что расчетные сопротивления грунтов под нижними концами R и на боковой поверхности fi, сваи (см. табл. 1, 2 и 7), коэффициенты пропорциональности К и а (см. рекомендуемое приложение 1), модуль деформации Е, угол внутреннего трения ?? и удельное сцепление с должны определяться при условиях:
а) если возможно замачивание грунта — то при полном водонасыщении грунта, при этом расчетные табличные характеристики следует принимать при показателе текучести, определяемом по формуле
, (31)
е — коэффициент пористости грунта природной плотности;
??w - удельный вес воды; ??w = 10 кН/м3 (тс/м3);
??ы ~ удельный вес твердых частиц, кН/м3 (тс/м3);
wp, wl — влажность грунта на границе раскатывания и на границе текучести в долях единицы;
если по формуле (31) I L< 0,4, следует принимать IL = 0,4;
б) если замачивание грунта невозможно - то при влажности W и показателе текучести IL грунта в природном состоянии (когда W < Wh принимается Wp).
8.7. Несущая способность свай в выштампованном ложе, применяемых в грунтовых условиях I типа, должна назначаться в соответствии с требованиями п. 4.4 как для забивных свай с наклонными гранями при соблюдении дополнительных требований, изложенных в п. 8.6.
8.8. Несущую способность свай, применяемых в грунтовых условиях I типа, по результатам их статических испытаний, проведенных с локальным замачиванием грунта в пределах всей длины сваи согласно ГОСТ 5686-78, следует определять в соответствии с требованиями разд. 5.
В грунтовых условиях I типа при наличии опыта строительства на застраиваемой территории и результатов ранее выполненных статических испытаний свай в аналогичных условиях испытания свай допускается не производить.
Не допускается определять несущую способность свай и свай-оболочек, устраиваемых в просадочных грунтах, по данным результатов их динамических испытаний, а также определять расчетные сопротивления просадочных грунтов под нижним концом R и на боковой поверхности сваи fi, по данным результатов полевых испытаний этих грунтов зондированием. Статическое зондирование допускается применять ниже границы просадочной толщи при выборе слоев грунта для опирания свай в соответствии с п. 8.4.
8.9. В грунтовых условиях I типа помимо свай, указанных в разд. 2, следует также применять набивные бетонные и железобетонные сваи, устраиваемые в пробуренных скважинах с забоем, уплотненным втрамбовыванием щебня на глубину не менее 3d (где d — диаметр скважины) .
В грунтовых условиях II типа рекомендуется применять сваи с антифрикционными покрытиями, нанесенными на часть ствола, находящуюся в пределах проседающей толщи.
8.10. Сваи по несущей способности грунтов основания в грунтовых условиях II типа следует рассчитывать исходя из условия
N ?? ??cPn, (32)
где N - расчетная нагрузка, кН (тc), на одну сваю, определяемая при проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений;
Fd — несущая способность, кН (тc), определяемая в соответствии с п. 8.12;
??k — коэффициент надежности, принимаемый по указаниям п. 3.10;
??c — коэффициент условий работы, значение которого зависит от возможного значения просадки грунта ssl: при ssl =5 см ??c =0, при ssl ?? 2 su ??c = 0,8. для промежуточных значений ssl,, ??c определяется интерполяцией;
Рn - отрицательная сила трения, определяемая в соответствии с п. 8.11.
П р и м е ч а н и я: 1. Значение Рn 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 P’n определяется для грунтов природной влажности.
2. По прочности материала сваи должны быть рассчитаны на нагрузку N + P n (при замачивании грунтов сверху) или N + P’n (при замачивании грунтов снизу) , действующую на глубине hsl (см. п. 8.11).
8.11. Отрицательная сила трения Рn в водонасыщенных грунтах и P’n в грунтах природной влажности, действующая на боковой поверхности сваи, кН (тc) , принимается равной наибольшему предельному сопротивлению сваи длиной hsl по испытаниям выдергивающей нагрузкой согласно ГОСТ 5686-78* соответственно в водонасыщенных грунтах и грунтах природной влажности.
До проведения испытаний на выдергивание значение Pn допускается определять по формуле
, (33)
где u — периметр, м, участка ствола сваи;
hsl — 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 ; значение просадки грунта основания должно определяться в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83;
??i —расчетное сопротивление, кПа (тс/м2), определяемое до глубины h = по формуле
??i =????zg tg ??I + cI , (34)
здесь ?? — коэффициент бокового давления, принимаемый равным 0,7;
??I , cI — расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления, осредненные по глубине hsl и определяемые в соответствии с ГОСТ 12248-78 по методу консолидированного дренированного среза: при глубине < h ?? hsl значение ??i принимается постоянным и равным значению ??i, на глубине ;
??zg - вертикальное напряжение от собственного веса водонасыщенного грунта, кПа (тс/м2);
hi — толщина, м, i-го слоя просадочного грунта, оседающего при замачивании и соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.
8.12. Несущую способность Fd , 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 hsl на выдергивающую нагрузку;
