15.8 При проектировании свайных фундаментов в пучинистых грунтах следует производить расчет на воздействие сил пучения.

Термины и определения

В настоящем СП применены следующие термины с соответствующими определениями:

комбинированный свайно-плитный фундамент (piled raft foundation): Фундамент, состоящий из железобетонной плиты (свайного ростверка) и свай, совместно передающих нагрузку на основание.

куст свай (pile group): Компактно размещаемая группа свай, объединенная ростверком и передающая нагрузку на основание, как правило, от одиночной колонны или опоры.

несущая способность сваи (bearing resistance of a single pile): Предельное сопротивление основания одиночной сваи по условию ограничения развития в нем чрезмерных деформаций сдвига.

основание сваи (pile ground base): Часть массива грунта, воспринимающая нагрузку, передаваемую сваей, и взаимодействующая со сваей.

отрицательные (негативные) силы трения (negative skin friction): Силы, возникающие на боковой поверхности свай при превышении осадкой околосвайного грунта осадки свай и направленные вниз.

расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (design resistance of a single pile): Нагрузка, равная продольному усилию, возникающему в свае от проектных воздействий на фундамент при наиболее невыгодных их сочетаниях.

ростверк (raft): Распределительная балка или плита, объединяющая головы свай и перераспределяющие на них нагрузку от вышерасположенных конструкций. Различают высокий ростверк, если его подошва располагается выше поверхности грунта, и низкий ростверк, если его подошва опирается на грунт или заглубляется в нем.

свайное поле: Большая группа свай, объединенная общим ростверком, передающая нагрузку на основание от системы колонн или опор.

свайный фундамент (pile foundation): Комплекс свай, объединенных в единую конструкцию, передающую нагрузку на основание.

свая (pile): Погруженная в грунт или изготовленная в грунте вертикальная или наклонная конструкция, предназначенная для передачи нагрузки на основание.

свая буроинъекционная: Буровая свая диаметром менее 350 мм, устраиваемая путем инъекции мелкозернистой бетонной смеси в буровую скважину, в том числе через полый шнек.

свая висячая (friction pile): Свая, передающая нагрузку на основание через боковую поверхность и пяту.

свая одиночная (single pile): Свая, передающая нагрузку на грунт в условиях отсутствия влияния на нее других свай.

свая-стойка (end bearing pile): Свая, передающая нагрузку на основание только через пяту из-за практического отсутствия смещений ее ствола по отношению к окружающему грунту.

эталонная свая: Стандартизованная металлическая конструкция (по ГОСТ 5686), используемая для оценки по результатам ее статического испытания несущей способности забивных свай.

Определение объемов инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных фундаментов

Б.1 Для определения объемов изысканий для свайных фундаментов целесообразно выделить три категории сложности грунтовых условий в зависимости от однородности грунтов по условиям залегания и свойствам.

К первой категории следует относить однослойную или многослойную по составу толщу грунтов с практически горизонтальными или слабо наклоненными слоями (уклон не более 0,05), причем в пределах каждого слоя грунты однородны по свойствам.

Ко второй категории следует относить однослойную или многослойную по составу толщу грунтов с недостаточно выдержанными границами между слоями (уклон не более 0,1), причем в пределах слоев грунты неоднородны по свойствам.

К третьей категории следует относить многослойную по составу и неоднородную по свойствам толщу грунтов с невыдержанными границами между слоями (уклон более 0,1), причем отдельные слои могут выклиниваться.

Б.2 Оценку категории сложности грунтовых условий на площадке строительства выполняют на основе материалов геологических фондов.

Б.3 Определение объемов изысканий для свайных фундаментов в зависимости от уровня ответственности объектов и категорий сложности грунтовых условий (указанных в 1) рекомендуется проводить с использованием таблицы Б.1.

Вид изыскания	Категория сложности грунтовых условий
	первая	вторая	третья
Здания и сооружения III (пониженного) уровня ответственности
Бурение скважин	По сетке 70 х 70 м, но не менее одной скважины на каждое здание	По сетке 50 х 50 м, но не менее двух скважин на каждое здание	По сетке 30 х 30 м, но не менее трех скважин на каждое здание
Лабораторные исследования грунтов	Не менее шести определений каждого показателя в пределах одного инженерно-геологического элемента
Зондирование грунтов	По сетке 35 х 35 м, но не менее двух точек на каждое здание	По сетке 25 х 25 м, но не менее трех точек на каждое здание	По сетке 15 х 15 м, но не менее шести точек на каждое здание
Здания и сооружения II (нормального) уровня ответственности
Бурение скважин	По сетке 50 х 50 м, но не менее двух скважин на каждое здание	По сетке 40 х 40 м, но не менее трех скважин на каждое здание	По сетке 30 х 30 м, но не менее четырех скважин на каждое здание
Лабораторные исследования грунтов	Не менее шести определений каждого показателя в пределах одного инженерно-геологического элемента
Зондирование грунтов	По сетке 25 х 25 м, но не менее шести точек на каждое здание	По сетке 20 х 20 м, но не менее семи точек на каждое здание	По сетке 15 х 15 м, но не менее десяти точек на каждое здание
Прессиометрические испытания	-	Не менее шести испытаний в пределах одного инженерно-геологического элемента
Испытание грунтов эталонной сваей	Не менее шести испытаний на каждой заданной глубине
Испытание грунтов натурной сваей	-	Не менее двух испытаний на каждой заданной глубине при наличии более 1000 свай	Не менее двух испытаний на каждой заданной глубине при наличии более 100 свай
Здания и сооружения I (повышенного) уровня ответственности
Бурение скважин	По сетке 40 х 40 м, но не менее трех скважин на каждое здание	По сетке 30 х 30 м, но не менее четырех скважин на каждое здание	По сетке 20 х 20 м, но не менее пяти скважин на каждое здание
Лабораторные исследования грунтов	Не менее шести определений каждого показателя в пределах одного инженерно-геологического элемента
Зондирование грунтов	По сетке 25 х 25 м, но не менее шести точек на каждое здание	По сетке 15 х 15 м, но не менее восьми точек на каждое здание	По сетке 10 х 10 м, но не менее десяти точек на каждое здание
Прессиометрические испытания	Не менее шести испытаний в пределах одного инженерно-геологического элемента
Испытания штампами	Не менее двух испытаний в пределах одного инженерно-геологического элемента при отклонении результатов от среднего не более 30%
Испытание эталонной сваей	Не менее шести испытаний на каждой заданной глубине
Испытание грунтов натурной сваей	Не менее двух испытаний на каждой заданной глубине при наличии более 100 свай

Расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента

В.1 При расчете одиночных свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента допускается проводить расчеты в соответствии со схемой, приведенной на рисунке В.1.

В.2 При проведении расчетов допускается применение компьютерных программ, описывающих механическое взаимодействие балок и упругого основания (балка на упругом основании). При этом грунт, окружающий сваю, допустимо рассматривать как упругую линейно-деформируемую среду, характеризуемую коэффициентом постели , ( ), возрастающим с глубиной.

Расчетные значения коэффициента постели грунта на боковой поверхности сваи допускается определять по формуле

где К - коэффициент пропорциональности, ( ), принимаемый в зависимости от вида грунта, окружающего сваю, по таблице В.1;

z - глубина расположения сечения сваи в грунте, м, для которой определяется коэффициент постели, по отношению к поверхности грунта при высоком ростверке или к подошве ростверка при низком ростверке;

- коэффициент условий работы (для отдельно стоящей сваи ).

В.3 Расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента должен включать:

а) проверку устойчивости грунта согласно В.7;

б) расчет свай по деформациям, включающий проверку соблюдения условий допустимости расчетных значений горизонтального перемещения головы сваи и угла

где , - расчетные значения соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад;

, - предельные допустимые значения соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад.

Величины , должны задаваться в проекте из условия нормальной эксплуатации проектируемых строительных конструкций здания или сооружения;

в) проверку сечений свай по предельным состояниям первой и второй групп (по прочности, образованию и раскрытию трещин) на совместное действие расчетных усилий - вертикальной силы, изгибающего момента и поперечной силы.

В.4 Расчеты по определению прочности свай всех видов следует проводить с учетом формулы 7.1 с использованием коэффициента деформации (1/м), определяемого по формуле