2. Визначення несучої здатності паль на дію вертикальних навантажень

В процесі збільшення вертикальних навантажень на палю може відбутися руйнування її матеріалу або втрата несучої здатності ґрунту (випирання ґрунту з-під нижнього кінця палі та подолання сил тертя на її бічній поверхні). Тому розрізняють несучу здатність матеріалу паль та ґрунту. Як правило, несуча здатність пальових фундаментів вичерпується при незначних деформаціях. Тому розрахунок таких фундаментів за несучою здатністю є основним, а за деформаціями – перевірочним.

Допустиме навантаження на палю (за властивостями ґрунту) визначають з умови

, (6)

де F_d – несуча здатність палі за властивостями ґрунту (граничний опір ґрунту основи заглибленню палі); γ_k – коефіцієнт надійності (приймається залежно від методу визначення несучої здатності палі).

Для визначення несучої здатності паль F_d застосовують такі методи: формули ДБН В.2.1-10-2009, зміна 1; статичні і динамічні випробування паль натурних розмірів; статичне зондування; статичні випробування інвентарних паль.

Враховуючи обмеженість обсягу методичних вказівок, розглянемо детальніше лише формули ДБН В.2.1-10-2009 “Основи та фундаменти споруд”, зміна 1.

Формули ДБН В.2.1-10-2009, зміна 1. Несуча здатність паль-стояків зумовлена лише опором ґрунту під нижнім кінцем палі і розраховується за формулою

. (7)

У формулі (7) R – розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі, який приймається для всіх видів забивних паль рівним 20000 кПа.

Несуча здатність висячих паль складається з несучої здатності ґрунту під нижнім кінцем палі та несучої здатності ґрунту на її бічній поверхні (рис. 5) й визначається за формулою

. (8)

Несуча здатність паль на дію висмикуючих навантажень F_du визначається за формулою

. (9)

У (7)÷(9) прийняті позначення: γ_c – коефіцієнт умов роботи палі в ґрунті (приймається рівним 1); A – площа поперечного перерізу нижнього кінця палі; R – розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі (визначається з табл. 2); u – зовнішній периметр поперечного перерізу палі; f_i – розрахунковий опір і-го шару ґрунту основи на бічній поверхні палі (визначається з табл. 3); h_i – товщина і-го розрахункового шару ґрунту (приймається не більшою 2м); γ_cR , γ_cfi – коефіцієнти умов роботи ґрунту, відповідно під нижнім кінцем і на бічній поверхні палі (визначаються з табл. 4).

Таблиця 2 (табл. Н.2.1 ДБН В.2.1-10-2009, зміна 1)

Розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі

Глибина занурення нижнього кінця палі, м	Розрахунковий опір під нижнім кінцем забивних паль і паль-оболонок, заглиблених без виймання ґрунту R, кПа
	пісків середньої щільності
	гравіюватих	крупних	---	середньої крупності	дрібних	пилуватих	---
	пилувато-глинистих ґрунтів з показником текучості IL, що дорівнює
	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6
3	7500	6600 4000	3000	3100 2000	2000 1200	1100	600
4	8300	6800 5100	3800	3200 2500	2100 1600	1250	700
5	8800	7000 6000	4000	3400 2800	2200 2000	1300	800
7	9700	7300 6900	4300	3700 3300	2400 2200	1400	850
10	10500	7700 7300	5000	4000 3500	2600 2400	1500	900
15	11700	8200 7500	5600	4400 4000	2900	1650	1000
20	12600	8500	6200	4800 4500	3200	1800	1100
25	13400	9000	6800	5000	3500	1950	1200
30	14200	9500	7400	5600	3800	2100	1300
35	15000	10000	8000	6000	4100	2250	1400

1. Над рискою даються значення R для пісків, під рискою – для глинистих ґрунтів. 2. В таблицях заглиблення нижнього кінця палі і середню глибину розташування розрахункового шару ґрунту при розплануванні території зрізуванням, підсипкою, намиванням до 3 м слід приймати від рівня природного рельєфу, а при зрізуванні, підсипці, намиванні від 3 до 10 м - від умовної позначки, розташованої відповідно на 3 м вище рівня зрізки, або на 3 м нижче рівня підсипки. 3. Для проміжних заглиблень паль та проміжних значень показника текучості глинистих ґрунтів значення R i f_i в табл. 2 і 3 визначаються інтерполяцією. 4. Для щільних пісків, ступінь щільності яких визначається за даними статичного зондування, значення R в табл. 2 для паль, заглиблених без використання підмиву або лідерних свердловин, слід збільшити на 100%. Якщо ступінь щільності ґрунту визначалася за даними інших видів інженерних досліджень при відсутності даних статичного зондування, то для щільних пісків значення R в табл. 2 слід збільшити на 60%, але не більше як до 20000кПа. 5. Значення розрахункового опору R під нижнім кінцем забивних паль з поперечним перерізом 0,150,15м і менше, які використовуються у фундаментах внутрішніх перегородок одноповерхових виробничих будівель, допускається збільшувати на 20%. 6. Для супісків з числом пластичності І_P4 та коефіцієнтом пористості е 0,8 розрахункові опори R i f_i слід визначати як для пилуватих пісків середньої щільності.

Таблиця 3 (табл. Н.2.2 ДБН В.2.1-10-2009, зміна 1)