Приложение Д. Расчеты несущей способности свай, взаимодействующих со скальными грунтами по боковой поверхности

Приложение Д

Расчеты
несущей способности свай, взаимодействующих со скальными грунтами по боковой поверхности

Д.1 Несущая способность набивной, буровой сваи и сваи-оболочки, заполняемой бетоном, прорезающей толщу невыветрелых скальных грунтов, определяется с учетом расчетного сопротивления грунтов основания на ее боковой поверхности (рисунки Д.1, Д.2).

В случае прорезания значительной толщи скальных грунтов вклад сопротивления грунта на боковой поверхности сваи может составить до 90% полной нагрузки, воспринимаемой сваей. В этом случае допускается принимать

, (Д.1)

где - несущая способность сваи с учетом только сопротивления скальных грунтов на ее боковой поверхности, определяемая по формуле

, (Д.2)

где u - наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

- расчетное сопротивление i-го слоя скального грунта на боковой поверхности сваи, кПа;

- толщина i-го слоя скального грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Расчетное сопротивление слоя скального грунта на боковой поверхности сваи определяется по формуле

, (Д.3)

где кПа;

- расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие i-го слоя скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа.

Д.2 Для учета расчетного сопротивления массива скального грунта как под нижним концом сваи, так и на ее боковой поверхности, следует определять соотношение вертикальных нагрузок на сваю, воспринимаемых пятой сваи и ее боковой поверхностью (рисунок Д.3). Величины указанных долей нагрузок рекомендуется определять численными методами с применением программ, описывающих взаимодействие свай и грунтового основания с учетом залегания скальных грунтов. При этом расчетные прочностные характеристики скальных грунтов допускается определять в соответствии с СП 23.13330 в зависимости от значения предела прочности образца скального грунта на одноосное сжатие . По результатам численного моделирования определяется доля от общей нагрузки Q, воспринимаемая пятой сваи (), и доля , воспринимаемая боковой поверхностью сваи ().

Несущая способность сваи с учетом расчетного сопротивления массива скального грунта как под нижним концом сваи, так и на ее боковой поверхности, принимается как наименьшее из двух значений, удовлетворяющим неравенствам:

, (Д.4)

в этом случае несущая способность сваи ограничена сопротивлением скального массива под ее нижним концом, или

, (Д.5)

в этом случае несущая способность сваи ограничена сопротивлением на ее боковой поверхности.

Примечание - При определении величины простое суммирование несущей способности под пятой сваи [формула (7.5)] и на ее боковой поверхности [формула (Д.2)] без учета значения не допускается, поскольку может приводить к завышенной величине расчетной несущей способности.

За расчетную величину несущей способности сваи принимается наибольшее значение из трех величин, определенных:

- несущей способностью основания под нижним концом сваи [формула (7.5)];

- несущей способностью сваи с учетом сопротивления скальных грунтов на ее боковой поверхности [формула (Д.2)];

- несущей способностью с учетом сопротивления массива скального грунта как под нижним концом сваи, так и на ее боковой поверхности [формулы (Д.4), (Д.5)].