Использование результатов статического зондирования при проектировании свайных фундаментов.

 

6.7.1. В настоящее время использование результатов статического зондирования при проектировании свайных фундаментов регулируется двумя нормативными документами: СНиП 2.02.93-85 (1986) и СП 50 - 102 - 2003 (2003). Противоречия, возникшие после выхода в свет СП 50-102-2003, были затем сняты информационным письмом НИИОСП Госстроя России от мая 2005 года, где в однозначное соответствие были приведены коэффициенты условий работы γ_СR и γ_Cf для вычисления предельных сопротивлений под концом свай и по боковой поверхности свай по результатам статического зондирования (формулы 7.26 и 7.30 по СП 50-102-2003 и формула 25 по СНиП 2.02.03-85).

6.7.2. Весьма радикальным выглядит в СП 50 - 102 - 2003 предложение о переходе к расчёту несущей способности забивных свай по формуле 7.30 без прямого использования данных о боковых сопротивлениях грунта при зондировании, как это принято и в зарубежной практике (см. выше):

(6.20)

В табл. 7.16 в зависимости от лобовых сопротивлений синхронно определяются оба коэффициента β1 и fi, при этом коэффициент β1 принимается равным 0,2 - 0,35. В отличие от подхода СП 50 - 102 - 2003 в МГСН 2.07 - 97, приводится та же формула для расчёта Fu для забивных свай, но пределы изменения коэффициента β1 здесь другие - 0,4 - 0,8 (см. СП 50-102-2003, табл. 7.16 и МГСН 2.07 - 97, табл. 2).

6.7.3. Предварительные результаты сравнения расчётных и опытных значений несущей способности свай различного технологического исполнения приведены

в Приложении № 20 (По новой рубрикации 6.1) (расчётные данные - ЗАО «Геостатика», опытные данные - «ПКТИ»). В практическом плане сложившаяся ситуация требует от изыскателей и проектировщиков прежде всего создания специального программного обеспечения для каждой схемы расчётов, чёткого разъяснения базовых позиций в каждом расчётном случае, накопления сравнительных данных по различным схема расчёта и по опытным испытаниям свай. В настоящее время расчёт свай по результатам статического зондирования можно выполнять по нескольким вариантам:

• Расчёты по условиям СНиП 2.02.03-85 (основной расчёт, рекомендуемый региональными нормами ТСН 50-302-2004);

• Расчёты по условиям СП 50-102-2003;

• Расчёты по условиям ТСН 50-302-2004;

• Расчёты по условиям МГСН 2.07 - 97;

• По методу аналогий, используя данные по опытным испытаниям свай.

 

6.7.4. Указанная стратегия уже нашла свою частичную реализацию в ЗАО «Геостатика». Здесь создан алгоритм (автор Д. Ю. Лысанов), позволяющий производить расчёты забивных призматических и круглых свай последовательной активизацией расчётных операций в командной строке программного пакета Total Commander 6.0:

• первый шаг: активизация скользящей расчётной схемы для забивной или буровой сваи типа по соответствующим формулам СНиП 2.02.03-85 или СП 50-102;

Примечание.

В соответствии с указаниями ТСН 50-302-2004, п. 12.1 несущую способность буровых свай можно определять расчётом забивных свай эквивалентного сечения и глубины погружения.

• второй шаг: активизация рабочего цифрового файла UNIPLOT с исходными данными зондирования (абсолютная отметка устья, глубина, лобовые сопротивления и боковые сопротивления).

• третий шаг: активизация конфигурационного файла, представляющего разбивку разреза на расчётные литологические слои и выбор расчётных коэффициентов в формулах 7.26 или 7.30 (СП 50-102-2003) или 7.25 (СНиП

 

2.02.03-85) (γCR=1 и γCf=1) по соответствующим нормативным указаниям и последовательную реализацию выбранной расчётной схемы.

 

6.7.5. Пример расчёта забивной сваи по условиям СНиП 2.02.03-85 с необходимыми комментариями приведён в Приложении №№ 21 (По новой рубрикации 6.2).

 

6.7.6. Если использовать эмпирическую зависимость, приведённую в Приложении №6.1, то можно с достаточно большой уверенностью ожидать, что опытные испытания забивных свай сечением 0,35 х 0,35 см на глубине 14м покажут на рассматриваемой площадке максимальную возможную нагрузку в диапазоне 110 тс.

Рмакс.=(0,7 х 7,31 + 2,8) х 14 = 110,6 тс (6.21).

 

6.7.7. При испытании нескольких забивных висячих свай на площадке (3 - 5) рекомендуется использовать данные статического зондирования для определения коэффициента надёжности по грунту γgs = 1 + vs, который корректирует расчёт несущей способности сваи на площадке (СП 50-102-2003, п. 7.3.16 или МГСН 2.03 - 97, раздел 8.7):

(6.22)

vs - коэффициент вариации расчётов по результатам зондирования;

Fsi и Fs - соответственно, частные и среднее расчётные значения несущей способности свай по результатам зондирования;

ns - число точек зондирования (не менее 6).

6.7.8. При расчётах осадок свай и свайных фундаментов по формуле:

(МГСН, п. 8.9, формула 17) (6.23)

рекомендуется особое внимание уделять выбору модуля деформации грунта E_sL. При этом следует учитывать, что модуль деформации грунта у свай всегда в несколько раз выше, чем у грунта в естественном состоянии. Исходя из этого, минимальные значения модуля деформации для указанного" расчёта следует принимать:

- в песках для любых свай

E_sL = 6qc (6.24)

- в глинах при расчёте буровых свай

E_sL = 10qc (6.25)

- при расчёте забивных свай

E_sL = 12qc (6.26).

Точно таким же образом следует определять модуль деформации грунта при расчёте куста свай (МГСН, п. 8.14, формула 18).