Проверка несущей способности подстилающего слоя грунта

Если под несущим слоем грунта, воспринимающим давление подошвы фундамента или нижних концов свай в пределах сжимаемой толщи, залегает слой менее прочного грунта (с меньшими, чем у верхних слоев прочностными характеристиками φ, R ₀), необходимо проверить несущую способность этого (подстилающего) слоя согласно [12]. Такая проверка для фундамента из свай ничем не отличается от проверки прочности подстилающего слоя слабого грунта, производимой при расчете фундаментов мелкого заложения.

Пpи наличии в пpеделах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя гpунта меньшей пpочности, чем пpочность гpунта вышележащих слоев, pазмеpы фундамента должны назначаться такими, чтобы обеспечивалось условие:

                                                 s _zp + s _zg £  R _z,                                          (52)

где s _zp и s _zg - веpтикальные напpяжения в гpунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагpузки на фундамент и от собственного веса гpунта, кПа;

R _z - pасчетное сопpотивление гpунта пониженной пpочности на глубине z, кПа, вычисленное по фоpмуле (37) для условного фундамента шиpиной b _z, м, pавной:

                                              b_z = ,                                            (53)

где                               A _z = N/ s _zp; a = (l - b)/2,

Здесь     N - веpтикальная нагpузка на основание от фундамента;

    l и b - соответственно длина и шиpина фундамента.

Так как в рассматриваемом примере нижний слой грунта имеет постоянные прочностные характеристики и модуль деформации, то проверку несущей способности подстилающего слоя в данном случае выполнять не следует.

Принятый вариант свайного фундамента необходимо вычертить на бумаге формата А1 в масштабе, со всеми размерами, отметками и геологическим разрезом, а также привести схему для расчета осадки свайного фундамента и построить эпюры природных s _zg и дополнительных s _zp напряжений (рис. 7).

Конструирование и расчет свайных фундаментах из буровых и набивных свай, а также свай-оболочек производится аналогично вышеизложенному.

Приложение I. Таблицы ДБН В.1.2-2:2006 «Нагрузки и воздействия»

Таблица I.1

 

Конструкции сооружений и вид грунтов
Конструкции:
металлические, у которых усилия от собственного веса: меньше 50 % равны или больше 50 %	1,05 (0,95)
	1,10 (0,90)
бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м3), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные	1,10 (0,90)
бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые: в заводских условиях на строительной площадке	1,20 (0,90) 1,30 (0,90)
Грунты: в природном залегании насыпные	1,10 (0,90) 1,15 (0,90)

Значения в скобках следует использовать при проверке устойчивости конструкции на опрокидывание, а также в иных случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкции.

Таблица I.2

Здания и помещения	Характеристические значения нагрузок, кПа (кгс/м2)	Квазипостоянные значения нагрузок, кПа (кгс/м2)
1 Квартиры жилых зданий; спальные помещения детских дошкольных учреждений и школ-интернатов; жилые помещения домов отдыха и пансионатов, общежитий и гостиниц; палаты больниц и санаториев; террасы	1,5 (150)	0,35 (35)
2 Служебные помещения административного, инженерно-технического, научного персонала организаций и учреждений; классные помещения учреждений просвещения; бытовые помещения (гардеробные, душевые, умывальные, уборные) промышленных предприятий и общественных зданий и сооружений	2,0 (200)	0,85 (85)
3 Кабинеты и лаборатории учреждений здравоохранения; лаборатории учреждений просвещения, науки; помещения электронно-вычислительных машин; кухни общественных зданий; технические этажи; подвальные помещения	Не менее 2,0 (200)	Не менее 1,2 (120)
4 Залы:
а) читальные	2,0 (200)	0,85 (85)
б) обеденные (в кафе, ресторанах, столовых)	3,0 (300)	1,2 (120)
в) собраний и совещаний, ожидания, зрительные и концертные, спортивные	4,0 (400)	1,7 (170)
г) торговые, выставочные и экспозиционные	Не менее 4,0 (400)	Не менее 1,7 (170)
5 Книгохранилища, архивы	Не менее 5,0 (500)	Не менее 5,0 (500)
6 Сцены зрелищных учреждений	Не менее 5,0 (500)	Не менее 2,1 (210)
7 Трибуны:
а) с закрепленными сиденьями	4,0 (400)	1,7 (170)
б) для стоящих зрителей	5,0 (500)	1,8 (180)
8 Чердачные помещения	0,7 (70)	-
9 Покрытия на участках:
а) с возможным скоплением людей (выходящих из производственных помещений, залов, аудиторий и т.п.)	4,0 (400)	1,7 (170)
б) используемых для отдыха	1,5 (150)	0,6 (60)
в) прочих	0,5 (50)	-
10 Балконы (лоджии) с учетом нагрузки:
а) полосовой равномерной на участке шириной 0,8 м вдоль ограждения балкона (лоджии)	4,0 (400)	1,7 (170)
б) сплошной равномерной на площади балкона (лоджии), воздействие которой неблагоприятнее, чем определяемое по поз.10,а	2,0 (200)	0,85 (85)
11 Участки обслуживания и ремонта оборудования в производственных помещениях	Не менее 1,5 (150)	-
12 Вестибюли, фойе, коридоры, лестницы (с относящимися к ним проходами), примыкающие к помещениям, указанным в позициях:
а) 1, 2 и 3	3,0 (300)	1,0 (100)
б) 4, 5, 6 и 11	4,0 (400)	1,7 (170)
в) 7	5,0 (500)	2,1 (210)
13 Перроны вокзалов	4,0 (400)	1,7 (170)
14 Помещения для скота:
мелкого	Не менее 2,0 (200)	Не менее 0,85 (85)
крупного	Не менее 5,0 (500)	Не менее 2,1 (210)

Примечание 1. Нагрузки, указанные в поз. 8, следует учитывать на площади, не занятой оборудованием и материалами.

Примечание 2. Нагрузки, указанные в поз. 9, следует учитывать без снеговой нагрузки.

Примечание 3. Нагрузки, указанные в поз. 10, следует учитывать при расчете несущих конструкций балконов (лоджий) и участков стен в местах защемления этих конструкций. При расчете нижележащих участков стен, фундаментов и оснований нагрузки на балконы (лоджии) следует принимать равными нагрузкам примыкающих основных помещений зданий и снижать их с учетом указаний 6.8 и 6.9.

Примечание 4. Характеристические и квазипостоянные значения нагрузок для зданий и помещений, указанных в поз. 3, 4,г, 5, 6, 11 и 14, следует принимать по строительному заданию на основании технологических решений.

Таблица I.3

Т, лет	1	5	10	20	40	50	60	80	100	150	200	300	500
	0,24	0,55	0,69	0,83	0,96	1,00	1,04	1,10	1,14	1,22	1,26	1,34	1,44

Таблица I.4

	0,002	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,1
	0,88	0,74	0,62	0,49	0,40	0,34	0,28	0,10

 

Приложение II. ПРИМЕРНЫЕ СРОКИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ (в годах)

Здания:
жилые и общественные	100
производственные и вспомогательные	60
складские	60
сельскохозяйственные	50
мобильные сборно-разборные	20
мобильные контейнерные	15
Инженерные сооружения:
резервуары для воды	80
резервуары для нефти и нефтепродуктов	40
резервуары для химической промышленности	30
башни и мачты	40
дымовые трубы	30
краны-перегружатели	25
мостовые и козловые краны	20

Примечание. Приведенные значения не предназначены для начисления амортизационных отчислений или для других целей, отличных от оценки надежности.

Приложение I I I. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ НАГРУЗОК  И ВОЗДЕЙСТВИЙ  ДЛЯ ГОРОДОВ УКРАИНЫ

w ₀ – ветровая нагрузка (в Паскалях)

S ₀ – снеговая нагрузка (в Паскалях)

В – толщина стенки гололеда (в мм)

W_B – ветровая нагрузка при гололеде (в Паскалях)

 

Города областного подчинения	W0 (Па)	S0 (Па)		b (мм)		WB (Па)
Киев	370	1550		19		160
Севастополь	460	770		13		250
АР Крым
Симферополь	460	820		15		210
Алушта	450	860		15		160
Джанкой	480	850		16		200
Евпатория	490	730		15		250
Керчь	540	920		16		310
Красноперекопск	510	780		16		260
Саки	480	760		15		230
Армянск	510	780		16		260
Феодосия	500	1000		14		240
Судак	470	940		15		160
Ялта	470	830		13		180
Винницкая область
Винница	470	1360		17		220
Жмеринка	480	1360		19		240
Могилев-Подольский	470	1280		19		210
Хмельник	450	1390		18		210
Волынская область
Луцк	480	1240		17		210
Владимир-Волынский	500	1200		17		160
Ковель	460	1200		13		160
Нововолынск	500	1240		15		170
Днепропетровская область
Днепропетровск	470	1340		19		260
Вольногорск	440	1190		19		220
Днепродзержинск	470	1280		19		230
Желтые Воды	440	1170		19		260
Кривой Рог	440	1110		19		260
Марганец	460	1040		18		260
Никополь	460	1020		17		260
Новомосковск	470	1390		19		260
Орджоникидзе	460	1030		18		260
Павлоград	480	1390		17		260
Первомайск	500	1380		19		260
Синельниково	480	1350		19		260
Терновка	490	1390		18		260
Донецкая область
Донецк	500	1500		22		260
Авдеевка	490	1450		22		230
Артемовск	480	1380		22		210
Горловка	500	1500		22		210
Дебальцево	500	1440		26		210
Дзержинск	500	1480	22		240
Димитров	480	1420	19		210
Доброполье	480	1410	19		210
Докучаевск	500	1520	23		300
Енакиево	500	1470	24		240
Ждановка	500	1160	19		250
Мариуполь	600	1380	28		350
Кировское	500	1490	25		240
Константиновка	480	1400	21		210
Краматорск	470	1400	21		210
Красноармейск	480	1410	19		230
Красный Лиман	460	1390	21		210
Макеевка	500	1490	23		240
Селидово	490	1420	20		250
Славянск	460	1400	21		210
Снежное	490	1510	28		220
Торез	490	1520	27		220
Угледар	500	1450	22		300
Харцизск	500	1500	23		250
Шахтерск	500	1500	25		240
Ясиноватая	500	1470	22		250
Житомирская область
Житомир	460	1460	16		200
Бердичев	460	1410	16		200
Коростень	480	1450	16		220
Новоград-Волынский	470	1380	22		220
Закарпатская область
Ужгород	370	1340	11		150
Мукачево	370	1490	12		110
Запорожская область
Запорожье	460	1110	19		260
Бердянск	520	1120	26		270
Мелитополь	520	1050	22		340
Токмак	490	1070	19		260
Ивано-Франковская область
Ивано-Франковск	500	1410	21		170
Болехов	550	1520	17		170
Калуш	530	1440	19		180
Коломыя	490	1400	22		160
Яремча	470	1530	19		180
Киевская область
Белая Церковь	390	1520	16		170
Березань	390	1580	19		190
Борисполь	380	1570	19		160
Бровары	380	1580	19		160
Васильков	380	1530	16		160
Ирпень	390	1560	19		160
Переяславль-Хмельницкий	390	1560	18		200
Припять	450	1590	19		190
Фастов	380	1510	16		190
Ржищев	390	1540	18		190
Славутич	430	1600	18		190
Кировоградская область
Кировоград	410	1230	22		210
Александрия	430	1250	21		240
Знаменка	420	1320	22		210
Светловодск	430	1310	18		210
Луганская область
Луганск	460	1350	28		230
Антрацит	490	1460	30		240
Брянка	480	1410	25		230
Кировск	480	1400	23		220
Алчевск	480	1410	22		230
Краснодон	470	1410	29		230
Красный Луч	490	1470	29		230
Лисичанск	460	1370	21		210
Первомайск	480	1400	23		220
Ровеньки	480	1450	31		260
Рубежное	450	1370	21		180
Свердловск	480	1450	32		270
Северодонецк	460	1370	22		210
Стаханов	480	1400	24		220
Львовская область
Львов	520	1310	15		240
Борислав	540	1500	16		180
Дрогобич	560	1440	16		190
Самбор	530	1400	16		190
Стрый	550	1420	16		180
Трускавец	550	1490	16		180
Червоноград	510	1260	16		230
Николаевская область
Николаев	470	870	22		260
Вознесенск	450	990	22		270
Очаков	490	830	22		260
Первомайск	410	1200	22		260
Южноукраинск	430	1090	22		260
Одесская область
Одесса	460	880	28		330
Белгород-Днестровский	470	890	27		330
Измаил	500	1100	23		310
Ильичевск	480	880	28		330
Котовск	450	1170	23		270
Южный	490	870	24		310
Полтавская область
Полтава	470	1450	19		250
Комсомольск	430	1280	18		240
Кременчуг	430	1300	18		230
Лубны	410	1600	16		250
Миргород	420	1540	17		240
Ровенская область
Ровно	520	1320	18		240
Дубно	530	1270	17		250
Кузнецовск	460	1260	13		200
Острог	520	1320	17		250
Сумская область
Сумы	420	1670	16			250
Ахтырка	450	1600	17			240
Глухов	390	1770	17			230
Конотоп	360	1740	15			220
Лебедин	430	1640	18			220
Ромны	380	1730	19			230
Шостка	390	1790	16			220
Тернопольская область
Тернополь	520	1390	17			230
Харьковская область
Харьков	430	1600	14			230
Изюм	430	1460	19			210
Купянск	450	1460	19			210
Лозовая	480	1490	19			230
Люботин	450	1570	15			250
Первомайский	450	1510	18			230
Чугуев	430	1600	15			220
Херсонская область
Херсон	480	760	19			290
Каховка	460	840	19			320
Новая Каховка	450	820	19			320
Хмельницкая область
Хмельницкий	500	1340	19			230
Каменец-Подольский	460	1270	19			210
Нетишин	520	1330	18			210
Славута	510	1350	18			210
Шепетовка	500	1370	19			210
Черкасская область
Черкассы	420	1520	18			220
Ватутино	410	1420	19			210
Канев	410	1540	15			210
Золотоноша	410	1560	18			210
Смела	420	1480	18			210
Умань	440	1440	19			210
Черновицкая область
Черновцы	500	1320	22			210
Черниговская область
Чернигов	410	1720	16			160
Нежин	370	1690	15			180
Прилуки	370	1640	19			210

 

 

Приложение IV. Классификация свай

 

Способ погруже-ния свай в грунт	забивные (железобетонные, стальные, деревянные), погружаемые в грунт (без его выемки) с помощью молотов, вибропогружателей, и вдавливающих устройств (рис. 3, 4,)
	сваи-оболочки (железобетонные), погружаемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые бетонной смесью
	набивные, устраиваемые путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате отжатия грунта
	буровые, устраиваемые путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных элементов
	винтовые, погружаемые в грунт с помощью кабестана
Условия взаимо-действия свай с грунтом	сваи-стойки, к которым относятся сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты и твердые глины с модулем деформации E ³ 50 МПа)
	висячие сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на основание боковой поверхностью и нижним концом
Забив-ные железо-бетонные сваи и сваи- Оболоч-ки	по способу армирования - с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него
	по форме поперечного сечения - квадратные, прямоугольные, тавровые и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью и полые круглые
	по форме продольного сечения - призматические, цилиндрические и с наклонными гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные)
	по конструктивным особенностям - целые и составные из отдельных секций
	по конструкции нижнего конца - с заостренным или плоским нижним концом, с уширением и полые с закрытым или открытым нижним концом
Набив-ные сваи по способу устрой-ства подраз-деляются	А) устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт башмаком, оставляемым в грунте, с последующим извлечением труб по мере заполнения скважин бетонной смесью
	Б) виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах путем их заполне-ния жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с заостренным нижним концом и закрепленным на ней вибропогружателем
	В) в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конической формы с последующим заполнением их бетонной смесью
Буровые сваи по способу устрой-ства подраз-деляются	буронабивные сплошного сечения, бетонируемые в пробуренных скважинах без крепления или с закреплением стенок извлекаемыми обсадными трубами
	буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного сердечника
	буронабивные, устраиваемые путем втрамбовывания в скважину щебня
	буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с образованием уширения взрывом и заполнения скважин бетонной смесью
	сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин, укладки в них цементно-песчаного раствора и опускания в скважины свайных элементов
	буроопускные сваи с камуфлетной пятой

 

Приложение V. Ориентировочные расчетные нагрузки на сваю

Свая	Параметры свай			Нагрузка, кН
	размер сечения или диаметр, см	длина, м	прочность ствола по материалу, кН	при гравелис-тых, крупных песках и глинистых грунтах с IL ≤0,1	при песках средней крупности и глинистых грунтах с IL =0,2…0,3	при мелких пылеватых песках и глинистых грунтах с IL =0,4…0,5
1	2	3	4	5	6	7
Забивная квадратного сечения по ГОСТ 19804.1-79*	25×25   30×30   35×35   40×40	4,5-6   3-12   10-16   13-20	650   1000   1850   2000	500-800   700-1000   1300-1850   1400-2000
Полая круглая по ГОСТ 19804.5-83 и ГОСТ 19804.6-83	40   50   60   80	4-12	1050   1350   2000   3700	600-1050   700-1350   100-2000   1800-3700
Буронабивная без уширения	50   60   80   100   120	10-30	1400   2000   3500   3500   4200	200-1200   300-1900   500-2800   800-3800   1100-4950
Буронабивная с уширенной пятой	50/120 и 50/160   60/160   80/180	10-30	1400   2000   3500	900-1400   1700-2000   2000-3500

 

В графе 2 перед чертой указан диаметр ствола, за чертой – диаметр уширения. В графах 6, 7 над чертой приведены значения вдавливающей нагрузки, под чертой – горизонтальной.

Приложение VI. Типовые конструкции свай.

 

 

1- подъемные петли; 2- штырь для фиксации места строповки при подъеме на копер

Рис.VI.1. Сваи сплошного квадратного сечения с поперечным армированием

ствола

 

Таблица VI.1. (ГОСТ 19804.1-79*). Характеристика свай сплошного квадратного сечения с поперечным армированием ствола с ненапрягаемой стержневой арматурой

Марка сваи	Номинальные размеры, мм					Класс бетона по прочности на сжатие	Объем бетона, м	Масса сваи, т	Расход стали на одну сваю, кг
	L	l	l	l	b
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
С 3-20	3000	150	600		200	В-15	0,13	0,33	12,6
С 3,5-20	3500		700				0,15	0,38	14,1
С 4-20	4000		800				0,17	0,43	15,6
С 4,5-20	4500		900	-			0,19	0,48	17,0
С 5-20	5000		1000				0,21	0,53	18,5
С 5,5-20	5500		1100				0,23	0,58	19,9
С 6-20	6000		1200				0,25	1,38	14,2
С 4,5-25	4500	250