Визначення несучої здатності паль.

Залежно від виду ґрунту під вістрям- палі останні поділяються на палі-стійки і висячі палі - /палі тертя/.

Палі вважаються стійками в тому випадку, якщо вістря палі опирається на скельні або великоуламкові породи, і на пилувато-глинисті ґрунти твердої консистенції у водонасиченому стані. Для решти видів ґрунту на які опираються палі, вони вважаються висячими.

Несуча здатність палі-стійки по ґрунту визначається по формулі:

(2.1)

де - коефіцієнт умов роботи палі в ґрунті:

А - площа перетину стволу палі біля вістря /для порожнистих паль круглого перетину і паль-оболонок рівна площі поперечного перетину нетто за відсутності заповнення їх порожнини бетоном на висоту не менше трьох діаметрів стовбура палі/;

R - розрахунковий опір під нижнім кінцем палі-стійки.

Для всіх видів забивних паль-оболонок, заповнюваних бетоном і закладених в не вивітрілий скельний ґрунт, не менше ніж на0,5 м

(2.2)

де - R_сп нормальне значення межі міцності на одноосне стиснення скельного ґрунту у водонасиченому стані, кПа;

- коефіцієнт надійності по ґрунту, що приймається рівним 1,4;

- розрахункова глибина закладення набивної палі або палі-оболонки в скельний ґрунт;

- зовнішній діаметр закладеної в скельний ґрунт набивної палі або палі-оболонки.

Несуча здатність висячої палі і палі-оболонки, занурюваної без виїмки ґрунту, працюючих на стискаюче навантаження, слід визначити як суму сил розрахункових опорів грунтів основи під нижнім кінцем палі і на її бічній поверхні по формулі:

(2.3)

де = 1 - коефіцієнт умов роботи палі в ґрунті;

R - розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі, кПа, що приймається по табл.1 СНиП 2.02.03.-85 або табл. 2.1 даних вказівок;

А - площа ствола палі біля вістря, м2, що приймається за площею поперечного перетину палі брутто або за площею перетину камуфлекторного розширення по його найбільшому діаметру або за площею нетто палі оболонки;

U - зовнішній периметр поперечного перетину ствола палі;

, - коефіцієнти умов роботи ґрунту відповідно під нижнім кінцем і на бічній поверхні палі, що враховують впливи способу занурення палі; для забивних залізобетонних паль суцільного перетину приймається рівними I, для решти способів занурення приймається з табл.3 СНиП 2.02.03-85;

- розрахунковий опір i-того шару ґрунту на бічній поверхні палі, кПа, що приймається по табл.2 СНиП 2.02.03-85; або по табл.. 2.2. вказівок.

- товщина i-того шару ґрунту, що прилягає до бічної поверхні палі.(мал. 2.7.)

Мал. 2.7. Схема до визначення несучої здатності палі.

Таблиця 1.

Примітки: 1. Над межею дані течії R для піщаних грунтів, під межею — для пылувато-глинистих.

2. У табл. 1 і 2 глибину занурення нижнього кінця палі і середню глибину розташування шару ґрунту при плануванні території зрізаючою, підсипає, намиванням до 3 м слід приймати від рівня природного рельєфу, а при зрізаючій, підсипає, намиванні від 3 до 10 м — від умовної відмітки, розташованої відповідно на 3 м вище за рівень зрізає або на 3 м нижче за рівень підсипає.

Глибину занурення нижнього кінця звіюй і середню глибину розташування шару ґрунту у водоймищі слід приймати від рівня дна після загального розмиву розрахунковим паводком, на болотах — від дна рівня болота.

При проектуванні шляхопроводів через виїмки завглибшки до 6 м для паль, забиваних молотами без підмиву або влаштування лідерних свердловин, глибину занурення у грунт нижнього кінця палі в табл. 1 слід приймати від рівня природного рельєфу в місці спорудження фундаменту. Для виїмок завглибшки більше 6 м глибину занурення паль слід приймати як для виїмок завглибшки в 6 м.

3. Для проміжних глибин занурення паль і проміжних значень показника текучості IL пылувато-глинистих грунтів значення R і fi в табл. 1 і 2 визначаються інтерполяцією.

4. Для щільних піщаних грунтів, ступінь густини яких визначений за даними статичного зондування, значення R по табл. 1 для паль, занурених без використовування підмиву або лідерних свердловин, слід збільшити на 100%. При визначенні ступеня густини ґрунту за даними інших видів інженерних досліджень і відсутності даних статичного зондування для щільних пісків значення R по табл. 1 слід збільшити не 60 %, але не більше ніж до 20 000 кПа (2000 тс/м1).

5. Значення розрахункових опорів R по табл. 1 допускається використовувати при умові, якщо заглиблення паль в ґрунт, що не розмивається і не зрізається, складає не менше:

4,0 м — для мостів і гідротехнічних споруд;

3,0 м — для будівель і інших споруд.

6. Значення розрахункового опору R під нижнім кінцем забивних паль перетином 0,15x0,15 м і менше, що використовуються як фундаменти під внутрішні перегородки одноповерхових виробничих будівель, допускається збільшувати на 20%.

7. Для супісків при числі пластичності Ip £ 4 і коефіцієнті пористості е < 0,8 розрахункові опори R і fi слід визначати як для пилуватих пісків середньої щільності.

Таблиця 2.

Примітки: 1.. При визначенні розрахункового опору ґрунту на бічній поверхні паль fi; по табл. 2 слід враховувати вимоги, висловлені в прим. 2 і 3 до табл. 1.

2. При визначенні по табл. 2 розрахункових опорів грунтів на бічній поверхні паль fi пласти грунтів слід розчленовувати на однорідні шари завтовшки не більше 2 м.

3. Значення розрахункового опору щільних піщаних грунтів на бічній поверхні паль fi слід збільшувати на 30 % в порівнянні із значеннями, приведеними в табл. 2.

4. Розрахункові опори супісків і суглинків з коефіцієнтом пористості е < 0,5 і глин з коефіцієнтом пористості е < 0,6 слід збільшувати на 15% в порівнянні із значеннями, приведеними в табл. 2, при будь-яких значеннях показника текучості.

Таблиця 3.

Примітка. Коефіцієнти g_cR та g_cf по поз. 4 табл. 3 для пилувато-глинистих грунтів з показником текучості 00,5> I_L >0 визначаються інтерполяцією.

Розрахунковий опір f_і ґрунту на бічній поверхні таких паль на ділянці розширення, а в піщаних ґрунтах — і на ділянці ствола слід приймати таким же, як для паль без розширення; в пилувато-глинистих ґрунтах опір f_і на ділянці ствола, розташованого в створі розширення, слід приймати рівним нулю.

2. Розрахункові опори грунтів R і f_і у формулі (8) для лесових пылувато-глинистих грунтів при глибині занурення паль більше 5 м слід приймати по значеннях, вказаних в табл. 1 і 2 для глибини 5 м.

Крім того, для цих грунтів у разі можливості їх замочування розрахункові опори R і f_і вказані в табл. 1 і 2, слід приймати при показнику текучості, відповідному повному водонасиченню ґрунту.

4.3.Для забивних. паль, що опираються нижнім кінцем на пухкі піщані ґрунти або на пылувато-глинисті ґрунти з показником текучості I_{L >} 0,6, несучу здатність слід визначати за наслідками статичних випробувань паль.

4.4.Несучу здатність пірамідальних, трапецеїдальних і ромбоподібних паль, що прорізають піщані і пилувато-глинисті ґрунти, F_d, кH (тс), з нахилом бічних граней i_r < 0,025 слід визначати по формулі

(2.4)

де g_с, R, А, - те ж, що у формулі (2.3);

F_d,

u_і - зовнішній периметр i-го перетину палі, м;

- сума розмірів сторін i-ro поперечного перетину паль, м, які мають нахил до осі палі;

i_р - нахил бічних граней палі в долях одиниці;

e_I - модуль деформації і-го шару ґрунту, що прилягає до бічної поверхні палі, кПа(тс/м2^), визначуваний даними компресійних випробувань;

k_і - коефіцієнт, залежний від виду ґрунту приймається по табл. 4;СНиП 2.02.03-85

x_r - коефіцієнт реології, що приймається = 0,8.

Примітки: 1. При ромбоподібних палях підсумовування опорів ґрунту на бічній поверхні ділянок із зворотним нахилом у формулі. (9) не проводиться.

2. Розрахунок пірамідальних паль з нахилом бічних граней i_р > 0,025 допускається проводити відповідно до рекомендованих вимог у додатку 2.

2.4. Визначення кількості паль і розміщення паль в плані.

Необхідна кількість паль у фундаменті визначається за формулою:

(2.5)

де N- вертикальне навантаження на фундамент;

Q_p - власна вага конструкції ростверку Q = 20 d_p × А_р ;

F_d - несуча здатність палі;

g_к - коефіцієнт надійності несучої здатності палі по ґрунту, приймається рівним 1,4, якщо F_d визначалася за формулою СНиП 2.02.03-85.

Розподіл паль в плані виконується з розрахунку, що відстань між осями паль в ряду або між рядами паль C_i ≥3d, відстань від грані ростверку до осі крайнього ряду паль С_р =d .

По одержаному розміщенню паль в плані визначають розміри підошви ростверку:

(2.6)

де d_св - розмір перетину ствола палі;

n_l, n_b – число паль по стороні “l” і по стороні “b”;