Площадь основания сваи-РИТ Аrit (м2), принимаемая равной площади поперечного сечения уширения, получаемого в результате обработки ее забоя по разрядно-импульсной технологии:
Согласно табл. 2, п. 14.10.3 и с учетом п. 14.10.5 kush = 2,1, Dku = kush · dc = 2,1·0,25 = 0,525 м, тогда Arit = 0,25·??·0.5252 = 0,216 м2.
Несущая способность грунта под нижним концом сваи-РИТ:
??сR · Rrit · Аrit = 1,3·3020·0,216 = 848 кН = 84,8 т.
а. Определение несущей способности грунта на боковой поверхности сваи-РИТ:
Толщина ИГЭ № 1 (от дна котлована - отм. 150,0 до 146,0 м) h1 = 4,0 м.
Насыпные грунты - не нормируются (сопротивление на боковой поверхности не учитывается).
Толщина ИГЭ № 2 (от отм. 146,0 до 143,5 м) h2 = 2,5 м.
Расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи fi кПа (т/м2) принимается по табл. П.6.3 и П.6.4 приложения 6.
Т.к. при определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай fi, пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м, разбиваем h2 на h2.1 = 2,0 м и h2.2 - 0,5 м.
Средняя глубина расположения слоя h2.1 грунта:
f1.2= 31,3 кПа.
Для удобства все промежуточные выкладки приводятся в сводной таблице.
|
№ слоя |
Наименование грунта |
Высота слоя hi, м |
Разбивка hi, м |
Глубина zi, м |
Расчетное сопр. fi, кПа |
Dkui dc |
Dkui |
ui.rit , м |
??cf |
??cf · ui.rit · fi · hi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кН |
т |
|
1 |
насыпные грунты |
4,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
- |
|
2 |
пески мелкие рыхлые влажные |
2,5 |
2,0 |
5,0 |
29,0 |
2,1 |
0,525 |
1,65 |
1,3 |
124,4 |
12,4 |
|
|
|
|
0,5 |
6,25 |
31,3 |
|
|
|
|
33,5 |
3,3 |
|
3 |
супеси пластичные IL = 0,4 |
2,5 |
2,0 |
7,5 |
32,5 |
1,3 |
0,325 |
1,02 |
|
86,1 |
8,6 |
|
|
|
|
0,5 |
8,75 |
33,3 |
|
|
|
|
22,0 |
2,2 |
|
4 |
суглинки полутвердые IL = 0,15 |
3,0 |
2,0 |
10,0 |
65,0 |
1,15 |
0,287 |
0,90 |
|
152,1 |
15,1 |
|
|
|
|
1,0 |
11,5 |
67,1 |
|
|
|
|
78,5 |
7,8 |
|
5 |
пески пылеватые средней плотности, насыщенные водой |
0,5 |
0,5 |
12,25 |
35,8 |
1,9 |
0,475 |
1,49 |
|
26,6 |
2,6 |
|
6 |
глины мягкопластичные IL = 0,55 |
0,9 |
0,9 |
12,95 |
23,4 |
1,3 |
0,325 |
1,02 |
|
21,5 |
2,1 |
|
7 |
пески мелкие средней плотности, насыщенные водой |
1,6 |
1,6 |
14,2 |
50,2 |
2,4 |
0,6 |
1,88 |
|
151,0 |
15,1 |
|
?? |
695,7 |
69,5 |
2.2. Суммарная несущая способность грунта
Fd = ??кк??с,rit (??сRRritАrit + ??cf ??uiritfihi) = 0,85·1,0·(848 + 695,7) = 1543,7 кН = 154,3 т.
2.3. Проектная расчетная нагрузка на сваю-РИТ по грунту
2.4 Испытательная нагрузка на сваю-РИТ при натурных испытаниях
Fisp = N·??к =110,2·1,20 = 1323 кН = 132,3 т.
Пример № 3. Расчет несущей способности сваи-РИТ по грунту
1. Исходные данные:
- проектируемое здание 1 категории ответственности.
- буровой диаметр сваи 30 см;
- отметка уровня природного рельефа 202,0 м;
- срезка грунта 10 м;
- отметка верха сваи (дно котлована) 192,0 м;
- отметка пяты сваи 169,5 м;
- длина сваи 22,5 м;
- геология (приведены данные по грунтам ниже дна котлована):
1 ИГЭ. (от отм. 192,0 до 189,7 м) - глины полутвердые IL = 0,20;
2 ИГЭ. (от отм. 189,7 до 185,5 м) - суглинки тугопластичные IL = 0,33;
3 ИГЭ. (от отм. 185,5 до 184,5 м) - пески мелкие рыхлые влажные;
4 ИГЭ. (от отм. 184,5 до 181,3 м) - глины тугопластичные IL = 0,28;
5 ИГЭ. (от отм. 181,3 до 178,5 м) - суглинки мягкопластичные IL = 0,55;
6 ИГЭ. (от отм. 178,5 до 175,5 м) - пески средней крупности средней плотности;
7 ИГЭ. (от отм. 175,5 до 174,3 м) - глины тугопластичные IL = 0,28;
8 ИГЭ. (от отм. 174,3 до 171,5 м) - пески пылеватые плотные, влажные;
9 ИГЭ. (глубже отм. 171,5) - пески средней крупности плотные, насыщенные водой.
Плотность грунта определена по результатам лабораторных исследований.
Необходимо определить несущую способность сваи-РИТ по грунту.
2. Расчет:
Согласно п. 14.10.2 настоящего Регламента несущая способность висячих свай-РИТ по грунту Fd, кН (т), работающих на вертикальную нагрузку, следует определять по формуле (14.25)
Fd = ??кк??с,rit (??сRRritАrit + ??cf ??uiritfihi),
Здесь:
??кк = 0,7 - коэффициент надежности свай для здания 1 категории ответственности;
??с,rit = 1,0 - коэффициент условия работы сваи в грунте;
??сR = 1,3 - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, как для сваи с камуфлетным уширением в ее нижнем конце;
??cf = 1,3 - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, для всех грунтов, как для свай с камуфлетными уширениями по всему стволу сваи.
2.1. Определение несущей способности грунта под нижним концом сваи-РИТ
Расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи-РИТ определяется в соответствии с указаниями п. 14.10.2.
В конкретном случае ??h > dcRrit принимается по табл. 7.1 (СП-50-102-2003), по табл. 1 (СНиП 2.02.03-85) или табл. 6.1 приложения 6 настоящих Рекомендаций.
Нижний конец сваи расположен на глубине 22,5 м.
В расчетах несущей способности сваи при планировке территории срезкой от 3 до 10 м глубина расположения нижнего конца сваи принимается от условной отметки, расположенной соответственно на 3 м выше уровня срезки: z = Isv + 3 = 25,5 м. Принимаем глубину расположения нижнего конца сваи 25 м (см. примечания к табл. 6.1 в приложении 6). Для ИГЭ № 9 (ниже отм. 171,5) - пески средней крупности плотные, насыщенные водой, Rrit = 5200 кПа. Значение Rrit = 5200 кПа следует увеличить на 60% за счет плотного сложения песка (СНиП 2.02.03-85 табл. 1 примечание 4) Rrit = 5200·1,6 = 8320 кПа.
Площадь основания сваи-РИТ Arit (м2), принимаемая равной площади поперечного сечения уширения, получаемого в результате обработки ее забоя по РИТ:
Dku = kush · dc = 1,6·0,30 = 0,48 м,
где (табл. 2 настоящих Рекомендаций).
Тогда: Arit = 0,25·??·0,482 = 0,181 м2.
Несущая способность грунта под нижним концом сваи-РИТ:
??cRRritArit= 1,3·8320·0,181 = 1957,6 кН = 195,7 т.
2.2. Определение несущей способности грунта на боковой поверхности сваи-РИТ
Толщина ИГЭ № 1 (от дна котлована - отм. 192,0 до 189,7 м) h1 = 2,3 м.
Расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи fi кПа (т/м2) принимается по табл. П.6.3 и П.6.4 приложения 6.
При определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай fi пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м, поэтому разбиваем h1 на h1.1 = 2,0 м и h1.2 = 0,3 м.
Средняя глубина расположения слоя h1.1 грунта также принимается от условной отметки, расположенной на 3 м выше уровня срезки:
РИО на глубине 2 м от поверхности не производится, в запас несущей способности принимается f1.1 = 0 кПа;
Ниже отметки 2 м учитываем на отдельных уровнях увеличение периметра поперечного сечения ствола сваи-РИТ ui,rit. Тогда периметр поперечного сечения сваи-РИТ в зоне j-го камуфлетного уширения
Усредненное значение периметра сваи-РИТ для i-того слоя грунта с учетом бурового диаметра сваи dc и количества уширений л, вычисляем по формуле (14.31). Учитывается расстояние между уровнями РИО для связных грунтов = 3dc (гантелеобразная форма ствола сваи), а для несвязных грунтов не более 0,3 м (слияние зон уширений).
Для удобства все промежуточные выкладки приводятся в сводной таблице.
|
№ слоя |
Наименование грунта |
Высота слоя hi,м |
Разбивка hji, м |
Глубина zi, м |
Расчетное сопр. fi, кПа |
|
uj,rit, м |
ui.cp.,rit |
??cf |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кН |
т |
|
1 |
глины полутвердые IL = 0,20 |
2,3 |
2,0 |
4,00 |
0 |
без РИО |
1,0 |
0,94 |
1,3 |
0 |
0 |
|
|
|
|
0,3 |
5,15 |
56,3 |
1,10 |
1,04 |
1,04 |
1,3 |
22,8 |
2,2 |
|
2 |
суглинки тугопластичные IL = 0,33 |
4,2 |
2,0 |
6,30 |
38,0 |
1,15 |
1,08 |
0,99 |
1,3 |
97,7 |
9,7 |
|
|
|
|
2,0 |
8,30 |
40,0 |
1,15 |
1,08 |
0,99 |
1,3 |
102,9 |
10,3 |
|
|
|
|
0,2 |
9,40 |
41,0 |
1,15 |
1,08 |
0,99 |
1,3 |
10,5 |
1,0 |
|
3 |
пески мелкие рыхлые влажные |
1,0 |
1,0 |
10,00 |
34,0 |
1,80 |
1,70 |
1,70 |
1,3 |
75,1 |
7,5 |
|
4 |
глины тугопластичные IL = 0,28 |
3,2 |
2,0 |
11,50 |
52,2 |
1,15 |
1,08 |
0,99 |
1,3 |
134,4 |
13,4 |
|
|
|
|
1,2 |
13,10 |
53,0 |
1,15 |
1,08 |
0,99 |
1,3 |
81,9 |
8,1 |
|
5 |
суглинки мягкопластичные IL = 0,55 |
2,8 |
2,0 |
14,70 |
24,0 |
1,20 |
1,13 |
1,01 |
1,3 |
63,0 |
6,3 |
|
|
|
|
0,8 |
16,10 |
24,5 |
1,20 |
1,13 |
1,01 |
1,3 |
25,7 |
2,5 |
|
6 |
пески средней крупности средней плотности, водонасыщенные |
3,0 |
2,0 |
17,50 |
75,5 |
1,80 |
1,70 |
1,70 |
1,3 |
333,7 |
33,3 |
|
|
|
|
1,0 |
19,00 |
77,6 |
1,80 |
1,70 |
1,70 |
1,3 |
171,4 |
17,1 |
|
7 |
глины тугопластичные IL = 0,28 |
1,2 |
1,2 |
20,10 |
60,6 |
1,15 |
1,08 |
0,99 |
1,3 |
93,6 |
9,3 |
|
8 |
пески пылеватые плотные влажные (с учетом увеличения fj на 30%) |
2,8 |
2,0 |
21,70 |
54,6 |
1,30 |
1,22 |
1,22 |
1,3 |
173,1 |
17,3 |
|
|
|
|
0,8 |
23,10 |
55,8 |
1,30 |
1,22 |
1,22 |
1,3 |
70,8 |
7,0 |
|
9 |
пески средней крупности плотные влажные и насыщенные водой (с учетом увеличения fj на 30%) |
2,0 |
2,0 |
24,50 |
110,9 |
1,60 |
1,51 |
1,51 |
1,3 |
435,3 |
43,5 |
|
|
?? |
1891,9 |
189,1 |
