Приложение № 6.1

 

Использование результатов статического зондирования для определения несущей способности свай должно являться мощным инструментом рационального проектирования свайных фундаментов. Однако в данной области существует целый ряд противоречивых положений.

 

В настоящее время однозначно признано, что предельные сопротивления забивных свай под остриём и по боковой поверхности существенно меньше значений лобовых и боковых сопротивлений, регистрируемых при статическом зондировании в пределах расчётных интервалов. Этот факт был установлен опытным путём Э. Мензенбахом и Ж. Керизелем ещё в 1961 г в специальных экспериментах. Ю. Г. Трофименков и Л. Н. Воробков (1974) указывают на подтверждение данной зависимости при сравнительных испытании более 150 забивных свай на различных площадках в песчаных и глинистых грунтах различного возраста и происхождения. В практической плоскости это привело к применению при расчётах несущей способности свай по результатам зондирования шкалы понижающих коэффициентов, при этом в разных отечественных нормативных документах обнаруживаются существенные расхождения, как по условиям применения, так и по конкретным значениям таких коэффициентов (см. табл. 7.15 СП 50-102-2003 и табл. 15 СНиП 2.02.03-85). Точно такая же система понижающих коэффициентов действует и за рубежом (Eurocode 7. Part 3. Calcul geotechnic. Bustamante М., Gianeselli L., 1982. “Pile bearing capacity prediction by means of static penetrometer CPT. ESOPT — II, Amsterdam, -2, 493-500, Balkema Pub., Rotterdam”). Применение таких коэффициентов в совокупности с понижающими коэффициентами на условия работы (см. например, п. 7.3.11 СП 50-102-2003) создаёт колоссальный коэффициент запаса для расчётных данных по результатам статического

 

зондирования. Рациональность такого подхода вызывает большие сомнения. В таких условиях становится понятным недоверие к расчётным методам и массовое увлечение опытным испытаниям свай.

Сравнение величин максимальных опытных нагрузок (данные ЗАО «ПКТИ») с расчётами несущей способности железобетонных забивных свай сечением, от 35x35см до 45x45см по условиям СНиП 2.02.03-85 на различных площадках Санкт - Петербурга показывает наличие связи между данными величинами, которая может быть выражена линейным уравнением (рис. 20-1):

 

Y = О,73х + 2,78 (R² = 0,61), где

 

х - расчётная удельная нагрузка на 1 пог. метр сваи длиной L с учётом коэффициента надёжности расчёта 1,25 (по СНиП 2.02.03-85),

у - максимальная удельная опытная нагрузка на 1 пог. метр сваи длиной L (кН или тс).

R² - показатель надёжности аппроксимации.

 

Строго говоря, коэффициент надежности расчёта или коэффициент надёжности по грунту следует вводить при определении нормативной несущей способности сваи F_d = ΣF_u/nγ_gs при условии не менее чем 6-и расчётов, соответственно по 6 точкам зондирования (например, для 6 точек зондирования и максимального коэффициента вариации расчётной нагрузки 30% этот коэффициент будет равен 1,32).

 

Поскольку длины испытуемых свай на объектах, выбранных в качестве “базы исследования связи, были различны, для сравнения результатов использовались условные удельные величины максимальных опытных и расчётных нагрузок в расчёте на 1 пог. метр сваи. Графики изменения удельных: расчётных нагрузок по глубине дают наглядное представление об оптимальных глубинах погружения свай (рис. 20-2).

 

Определения максимальной опытной нагрузки по приведённой выше линейной зависимости показывают, что в области слабых грунтов и небольших глубин погружения обобщённые трендовые значения максимальных опытных нагрузок должны быть несколько больше расчётных, но затем с ростом прочности грунтов (при X > 6 тс на 1 пог. м длины сваи) и увеличением глубины