Примеры расчета заглубления свай

Неточность в расчетах несущей способности свай возникает в ре­зультате одновременного:

• разброса значений механических характеристик, измеренных в лаборатории и на месте;

• неопределенности вьшеупомянутых параметров К, N_qи k.

В качестве примера было определено требуемое заглубление сваи диаметром 90 см, забиваемой:

- или в нормально консолидированную глину;

- или в плотный песок, достигающий несущей способности 1800 т. В нормально консолидированных глинах (рис. 2.18, а) расчет не­ сущей способности производится при двух допущениях:

-f=C_u(k=l);

- f= 50 кН/м² для С_u> 50 кН/м² (к < 1).

Несущей способности, равной 1800 т, достигают при забивке свай на глубину:

• 83 м при первом допущении;

• 143 м при втором.

В плотном песке (рис. 2.18, б) расчет несущей способности осно­ван на допущении:

φ = 35°иφ = 30°.

68

Несущая способность, м Несущая способность, м

О 1000 2000 3000 _о0 1000 2000 3000

Свая забита в нормально Свая забита в плотную глину

консолидированную глину

Рис. 2.18. Изменения заглубления сваи, рассчитанной на несущую спо­собность в 2000 т, в зависимости от конструктивных допущений

При этих двух допущениях:

-К = 1, N_q= 94 (по Хансену), fи gпрямо пропорциональны р₀ (т.е. глубине);

- К = 0,7, N_q= 41 (по Тергази), f_max= 10 т/м²(100 кПа), q_max= 1000 т/м² (10 МПа).

Несущей способности, равной 1800 т, достигают при забивке сваи на глубину:

-23 м при первом допущении;

-53 м при втором.

Можно видеть, что как в глине, так и в песке расчетное заглубле­ние значительно меняется в зависимости от принятого допущения (про­порциональностью fи gглубине или предельным значениям).

В настоящее время имеется тенденция рассчитывать несущую спо­собность свай по эффективным напряжениям:

• для песков предельные значения (для некоторой критической глубины) аппроксимировались благодаря различным экспериментальным исследованиям;

• для глин принятые предельные величины являются весьма про­извольными, вследствие чего коэффициент безопасности совершенно не определен.

69

Расчет несущей способности вставной сваи

Хотя в отношении истинной несущей способности забитых свай име­ется значительная неуверенность, в случае свай, забитых в пробуренный ствол и затем зацементированных, расчет становится еще более трудным.

Опыты с бетонными сваями этого типа ограничиваются сваями длиной менее 20 м.

На основе полученного опыта рекомендуется использовать крите­рии, приведенные в табл. 2.4 для несущей способности вставных свай в песках и глинистых грунтах.

Таблица 2.4 Критерии несущей способности сваи

Грунты	Несущая способность конца сваи, g	Боковое трение, f
Песчаные	g = P0Nq: Nq(φ) = 40-500 qmax≈5,0-6,0MH/м2 в плотных песках	f= Kp0tgδ; К = 0,7 (сжатие) К = 0,5 (растяжение) fmax= 100 кН/м2 в плотных песках
Глинистые	g = SUNC Nc = 9	f = kSuk= 0,3 в крепких глинах fmax= 100-120кН/м2

В действительности же несущая способность вставной сваи зависит от многих факторов, из которых можно назвать следующие:

• природа и точная характеристика грунта;

• примененная техника бурения;

• параметры, относящиеся к буровому раствору: природа, давле­ние, вытеснение цементным раствором;

• параметры, относящиеся к цементному раствору: давление, рас­ширение или усадка и т.д.

Выборочное и повторное цементирование под давлением некото­рых зон увеличивает несущую способность свай по сравнению с простой заливкой цементным раствором (первичное цементирование). Этот метод явился объектом недавно проведенных экспериментов, показавших, что величина бокового трения по крайней мере удвоилась по сравнению с обычным методом цементирования вставных свай. Поэтому можно ожи­дать, что цементирование под давлением позволит значительно умень­шить заглубление сваи.

70