Определение несущей способности свай в просадочных грунтах по их прочностным характеристикам

Е.1 Несущая способность свай зависит от показателей прочности грунта: угла внутреннего трения и удельного сцепления с. Существенное изменение несущей способности сваи при замачивании просадочного грунта происходит в основном за счет снижения сцепления с.

Е.2 Расчет несущей способности свай в просадочных грунтах рекомендуется производить на основе приближенного решения упругопластической задачи предельного равновесия грунта в основании сваи.

Общая поверхность предельного равновесия основания сваи длиной / состоит из трех участков: верхний участок 1 - вдоль ствола сваи ; нижний участок 2 - по поверхности усеченного конуса вдоль ствола сваи длиной b; участок 3 - под нижним концом сваи по части шаровой поверхности (рисунок Е.1).

Несущая способность определяется по формуле

где - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1;

- сопротивление на участке ствола сваи , кН; где - участок линейного возрастания сопротивления от 0 до 12d, но не более 6 м, а ниже - участок постоянного значения сопротивления, равного конечному значению по длине , кН;

- сопротивление на участке ствола сваи по поверхности усеченного конуса, кН;

- сопротивление под нижним концом, кН.

где u - периметр сваи, м;

- коэффициент бокового давления грунта, равный 0,5;

- расчетное значение угла внутреннего трения, град.;

c - расчетное значение удельного сцепления грунта, ;

- участок длины сваи, м, равный

где - длина погруженной части сваи, м;

d - диаметр или сторона поперечного сечения, м;

где - длина от поверхности земли до начала длины , м;

а - самый верхний участок погруженной сваи, где боковое давление грунта равно 0, для забивной сваи а = 2,5 м, для набивной а = 1,0 м;

где , ; к=1°;

- минимальное значение сцепления, принимаемое в расчет и равное 5 ; при этом х = 0,2.

Предел применимости формулы (Е.6) дается соотношением . В случае если на большом участке длины сваи прорезаются грунты с разными характеристиками и c, то значение представляется в виде суммы толщин слоев .

вычисляется по формуле

где m - число слоев с разными характеристиками.

Если в пределах участка длиной не более 6 м встретится слой с другими расчетными характеристиками и с, то принимаются в расчет их значения для нижнего слоя толщиной не менее 3 м.

где , . (E.12)

Наибольшее главное напряжение определяется по формуле

Наименьшее главное напряжение определяется по формуле

где - удельный вес грунта, .

Характеристики грунта , , определяются в водонасыщенном состоянии. При полном водонасыщении грунта, в случаях возможного его замачивания, показатель текучести определяется по формуле

где е - коэффициент пористости грунта природного сложения;

- удельный вес воды, равный 10 ;

- удельный вес твердых частиц, ;

, - влажность грунта на границе раскатывания и на границе текучести, доли единицы.