СВЕДЕНИЯ О ДОКУМЕНТЕ
Источник публикации
М.: Госстройиздат, 1962
Примечание к документу
Документ утратил силу с 1 апреля 1968 года в связи с изданием Постановления Госстроя СССР от 29.07.1967 N 144. Взамен введены в действие СНиП II-Б.5-67 ("БСТ", N 11, 1967).
Документ введен в действие с 1 января 1962 года.
Взамен ГОСТ 5305-50.
Название документа
"СНиП II-Б.5-62. Строительные нормы и правила. Часть II, раздел Б. Глава 5. Свайные фундаменты из забивных свай. Нормы проектирования"
(утв. Госстроем СССР 31.10.1961)


"СНиП II-Б.5-62. Строительные нормы и правила. Часть II, раздел Б. Глава 5. Свайные фундаменты из забивных свай. Нормы проектирования"
(утв. Госстроем СССР 31.10.1961)

Оглавление
1. Общие положения
2. Основные указания по расчету
3. Выбор свай и свайных фундаментов
4. Проектирование свай и их оснований
5. Проектирование свайных фундаментов и их оснований

Утверждены
Государственным комитетом
Совета Министров СССР
по делам строительства
31 октября 1961 года
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
ЧАСТЬ II, РАЗДЕЛ Б
ГЛАВА 5
СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ИЗ ЗАБИВНЫХ СВАЙ
НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
СНиП II-Б.5-62
Издание 2-е
Взамен ГОСТ 5305-50
Срок введения
1 января 1962 года
Внесены Академией строительства и архитектуры СССР.
Утверждены Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства 31 октября 1961 г.
Глава СНиП II-Б.5-62 "Свайные фундаменты из забивных свай. Нормы проектирования" разработана на основе и в развитие главы СНиП II-А.10-62 "Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования".
С вводом в действие главы II-Б.5-62 с 1 января 1962 г. отменяется ГОСТ 5305-50 "Основания свайные. Нормы проектирования".
Глава СНиП II-Б.5-62 разработана НИИ оснований и подземных сооружений Академии строительства и архитектуры СССР.
Во 2-м издании внесены уточнения в отдельные пункты, связанные с возможностью испытания свай в начале производства свайных работ.
Редакторы - инж. Л.Е. Темкин (Госстрой СССР) и канд. техн. наук П.Р. Тикунов (НИИ оснований и подземных сооружений АСиА СССР).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие нормы разработаны на основе и в развитие главы СНиП II-А.10-62 "Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования" и распространяются на проектирование свайных фундаментов из забивных железобетонных и деревянных свай.
Примечание. Нормы не распространяются на проектирование свайных фундаментов:
а) возводимых на вечномерзлых и просадочных грунтах, за исключением случаев, когда сваи прорезают просадочные слои грунта и опираются своими концами на непросадочные грунты;
б) из круглых полых железобетонных свай наружным диаметром более 800 мм, погружаемых в грунт с открытым нижним концом;
в) из свай с утолщением в нижнем конце.
1.2. При проектировании свайных фундаментов и их оснований, кроме настоящих норм, надлежит руководствоваться действующими нормативными документами по проектированию соответствующих конструкций (железобетонных, деревянных) и естественных оснований зданий и сооружений, а свайных фундаментов под машины с динамическими нагрузками - также дополнительными требованиями, содержащимися в "Технических условиях проектирования фундаментов под машины с динамическими нагрузками" (СН 18-58).
Проект свайного фундамента должен разрабатываться на основе результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и исследований грунтов строительной площадки с учетом местного опыта строительства и результатов испытания свай динамической и статической нагрузкой.
1.3. Забивные сваи, рассматриваемые в настоящих нормах, разделяются:
а) по способу передачи вертикальной сжимающей нагрузки от здания или сооружения - на сваи-стойки, передающие нагрузку грунту только нижними концами, и висячие сваи, передающие часть нагрузки грунту своей боковой поверхностью и часть нагрузки нижними концами;
б) по материалу, применяемому для их изготовления, - на железобетонные и деревянные.
1.4. Железобетонные забивные сваи разделяются:
а) по форме поперечного сечения - на сваи квадратные или прямоугольные (сплошные или полые) и сваи круглые (полые - трубчатые);
б) по способу армирования - на сваи с обычной арматурой (без предварительного напряжения) и сваи с предварительно напряженной арматурой;
в) по длине - на цельные и составные из отдельных секций.
1.5. Деревянные забивные сваи разделяются на:
а) цельные, изготовляемые из одного бревна;
б) срощенные по длине, изготовляемые из двух бревен;
в) пакетные, сплоченные из нескольких бревен по длине и в поперечном сечении, а также клееные сваи из пиломатериалов.
2. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ
2.1. Свайные фундаменты и их основания рассчитываются по трем предельным состояниям:
а) по первому предельному состоянию (по несущей способности): по прочности - сваи и ростверки, и по устойчивости - основания свайных фундаментов и отдельных свай;
б) по второму предельному состоянию (по деформациям) - основания свайных фундаментов;
в) по третьему предельному состоянию (по трещиностойкости) - сваи и ростверки.
2.2. Расчету по первому предельному состоянию (по несущей способности) на усилия от расчетных нагрузок с учетом расчетных характеристик грунтов и расчетных сопротивлений материалов свай и ростверка подлежат:
по прочности - все виды свай и ростверков;
по устойчивости - основания свайных фундаментов зданий и сооружений и отдельных свай, подвергающихся регулярно действующим горизонтальным нагрузкам (подпорные стенки и т.п.), а также зданий и сооружений, когда их основания расположены на откосах, и основания свайных фундаментов из свай-стоек.
2.3. Расчету по второму предельному состоянию (по деформациям) подлежат основания свайных фундаментов из висячих свай на усилия от нормативных нагрузок с учетом нормативных характеристик грунта.
2.4. Расчету по третьему предельному состоянию (по трещиностойкости) на усилия от нормативных нагрузок в соответствии с общими требованиями, предъявляемыми к элементам железобетонных конструкций, подлежат:
по образованию трещин - сваи и ростверки, находящиеся под воздействием попеременного замораживания и оттаивания на омываемой поверхности их, а также при воздействии агрессивной среды; в указанных случаях появление трещин в сваях и ростверках не допускается;
по раскрытию трещин - только сваи, за исключением случаев, когда появление трещин в них не допускается и расчет свай производится по образованию трещин; ширина раскрытия трещин не должна превышать 0,2 мм.
2.5. Нормативные и расчетные характеристики грунтов принимаются в соответствии с указаниями пп. 4.2 , 4.3 и 5.4 настоящих норм, а нормативные и расчетные сопротивления материалов, применяемых при устройстве свай и ростверков, - по действующим нормам проектирования соответствующих конструкций (железобетонных, деревянных).
3. ВЫБОР СВАЙ И СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
3.1. Выбор вида фундамента здания или сооружения (свайный или обычный на естественном основании), а также назначение материала и типа свай и свайного фундамента должны производиться по результатам проведенных технико-экономических расчетов и сопоставления вариантов конструкций фундаментов; при этом должны учитываться требования "Технических правил по экономному расходованию металла, леса и цемента в строительстве" (ТП 101-61), необходимость максимальной индустриализации производства работ по устройству оснований и фундаментов, а также местный опыт строительства.
Для устройства свайных фундаментов рекомендуется применять железобетонные предварительно напряженные сваи с ростверками из сборных элементов. Деревянные сваи допускаются лишь в районах, где лес является местным строительным материалом, в грунтовых условиях, благоприятных для их применения (см. п. 3.6 ).
3.2. Свайные фундаменты из свай-стоек применяются в случаях, когда в основании здания или сооружения залегают грунты, способные выдержать нагрузку от здания или сооружения, передаваемую только нижними концами свай.
3.3. Свайные фундаменты из висячих свай применяются в случаях, когда пласт грунта, способный воспринять нагрузку от здания или сооружения нижними концами свай, находится на глубине, при которой применение свай-стоек нецелесообразно. Вместе с тем, сопротивление грунта на боковой поверхности висячих свай в совокупности с сопротивлением грунта под их нижним концом достаточно, чтобы выдержать передаваемую на них нагрузку.
3.4. Наклонные сваи применяются, как правило, при значительных горизонтальных нагрузках, при которых изгибающие усилия, возникающие в сваях, превышают расчетное сопротивление их на изгиб, исчисленное с учетом пригрузки от вертикальных сжимающих нагрузок.
3.5. Железобетонные сваи и ростверки, предназначенные для работы в грунтах с агрессивными грунтовыми водами, должны выполняться с учетом соответствующих мероприятий, повышающих стойкость свай и ростверка против воздействия данной среды.
Примечания. 1. Агрессивность грунтовых вод по отношению к материалу свай и ростверка определяется на основании результатов химического анализа воды, руководствуясь нормативными документами по определению агрессивности воды-среды для бетона.
2. Мероприятия по повышению стойкости против воздействия агрессивной среды для железобетонных свай и ростверков назначают в соответствии с ГОСТ 4797-56 "Бетон гидротехнический. Технические требования к материалам для его приготовления".
3.6. Деревянные сваи допускаются к применению при условии заложения голов свай ниже наинизшего уровня грунтовых вод; при этом должно учитываться сезонное колебание уровня грунтовых вод, а также возможность понижения уровня грунтовых вод в будущем, связанного с проведением различных технических мероприятий.
При грунтовых водах, насыщенных кислотами или щелочами, а также в целях защиты свай от морских древоточцев сваи должны изготовляться из консервированной древесины, например, с пропиткой креозотом под давлением и т.п.
Срощенные и пакетные деревянные сваи применяются при отсутствии длинномера (свайного леса) и при необходимости увеличения поперечного сечения свай.
3.7. Для деревянных свай и элементов деревянного ростверка должны применяться лесоматериалы хвойных пород (преимущественно сосна и лиственница), удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9463-60 "Лесоматериалы круглые хвойных пород. Размеры и технические требования" и ГОСТ 8486-57 "Пиломатериалы хвойных пород".
Влажность древесины для изготовления свай не ограничивается.
Примечание. Применение дуба для изготовления свай разрешается в случаях, когда снабжение лесоматериалами производится из местных лесных насаждений, а доставка бревен хвойных пород связана с перевозками на большое расстояние.
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙ И ИХ ОСНОВАНИЙ
4.1. Расчет свай по первому и второму предельным состояниям производится с учетом совместной работы свай и грунта, окружающего и подстилающего сваю.
Совместная работа сваи и грунта обусловлена сопротивлением сдвигу слоев грунта, окружающего ствол сваи, и сжатием слоев грунта, залегающего под нижними концами свай.
4.2. Расчетное сопротивление сваи-стойки P в т, работающей на вертикальную сжимающую нагрузку и опирающейся нижним концом на скальные и крупнообломочные грунты, а также на глинистые (непросадочные) грунты твердой консистенции, определяется по несущей способности сваи, исходя из расчетного сопротивления материалов сваи как центрально сжатого элемента (без учета продольного изгиба) по соответствующим нормам проектирования (железобетонных или деревянных) конструкций, а также исходя из расчетного сопротивления грунтов основания по формуле (1), принимая меньшее из двух полученных значений P
, (1)
где k - коэффициент однородности грунта, принимаемый k = 0,7;
m - коэффициент условий работы, принимаемый m = 1;
- нормативное сопротивление грунта основания в плоскости острия сваи в т/м2, принимаемое по табл. 1 ;
F - площадь поперечного сечения сваи в м2.
Примечания: 1. Сечение железобетонной сваи, определенное из условия прочности как центрально сжатого элемента, должно также удовлетворять по прочности и трещиностойкости сваи, рассчитанной как изгибаемый элемент на усилия, возникающие при подъеме ее на копер и при транспортировании, согласно указаниям п. 4.12 настоящих норм.
2. В свайных фундаментах с высоким ростверком расчетное сопротивление сваи как центрально сжатого элемента определяется с учетом продольного изгиба в пределах свободной длины сваи.
Таблица 1
Нормативные сопротивления грунта основания
в плоскости нижних концов свай в т/м2
┌───────────┬─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ │ н │
│ Глубина │ Нормативные сопротивления R в т/м2 │
│ забивки ├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ свай от │ песчаных грунтов средней плотности │
│поверхности├───────────┬───────┬──────┬─────────┬───────┬─────────┬──────┤
│грунта в м │гравелистых│крупных│ - │ средней │мелких │пылеватых│ - │
│ │ │ │ │крупности│ │ │ │
│ ├───────────┴───────┴──────┴─────────┴───────┴─────────┴──────┤
│ │ глинистых грунтов консистенции B, равной │
│ ├───────────┬───────┬──────┬─────────┬───────┬─────────┬──────┤
│ │ <= 0 │ 0,1 │ 0,2 │ 0,3 │ 0,4 │ 0,5 │ 0,6 │
├───────────┼───────────┼───────┼──────┼─────────┼───────┼─────────┼──────┤
│ 3 │ 700 │ 400 │ 300 │ 200 │ 120 │ 100 │ 60 │
│ 4 │ 820 │ 510 │ 380 │ 250 │ 160 │ 120 │ 70 │
│ 5 │ 880 │ 550 │ 400 │ 280 │ 190 │ 130 │ 75 │
│ 7 │ 950 │ 620 │ 430 │ 320 │ 210 │ 140 │ 80 │
│ 10 │ 1050 │ 680 │ 490 │ 350 │ 240 │ 150 │ 90 │
│ 15 │ 1170 │ 750 │ 560 │ 400 │ 280 │ 160 │ 100 │
│ 20 │ 1260 │ 820 │ 620 │ 450 │ 310 │ 170 │ 110 │
│ 25 │ 1340 │ 880 │ 680 │ 500 │ 340 │ 180 │ 120 │
│ 30 │ 1420 │ 940 │ 740 │ 550 │ 370 │ 190 │ 130 │
│ 35 │ 1500 │ 1000 │ 800 │ 600 │ 400 │ 200 │ 140 │
│ │
│ Примечания: 1. Для промежуточных глубин забивки свай и промежуточных│
│ н │
│значений консистенции B глинистых грунтов значения R определяются│
│интерполяцией. │
│ н │
│ 2. Для плотных песчаных грунтов значения R увеличиваются на 30%. │
│ 3. Для крупнообломочных грунтов нормативные сопротивления грунта│
│ н │
│основания в плоскости нижних концов свай принимаются R = 2000 т/м2. │
│ н│
│ При опирании забивных свай на скальные грунты значения R │
│ н │
│принимаются R = 1,4R, где R - временное сопротивление (среднее) в т/м2│
│образцов скального грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии,│
│но не менее 2000 т/м2. │
│ 4. Для круглых полых свай наружным диаметром не более 800 мм,│
│забиваемых в грунт с открытым нижним концом, при оставлении грунта в│
│ н │
│полости сваи (так называемой "грунтовой пробки") значения R принимаются│
│с коэффициентом 0,7. │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
4.3. Расчетное сопротивление основания висячей сваи, работающей на осевую сжимающую нагрузку, P в т определяется как сумма расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле (2)
, (2)
где k, m, и F - те же значения, что и в формуле (1) ;
u - периметр поперечного сечения сваи в м;
- нормативное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи в т/м2, принимаемое по табл. 2;
- толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, в м.
Таблица 2
Нормативные сопротивления грунта основания
на боковой поверхности свай в т/м2
┌───────────────┬─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ │ н │
│Средняя глубина│ Нормативные сопротивления f в т/м2 │
│ расположения ├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│слоя грунта в м│ песчаных грунтов (для свай, забитых без подмыва) │
│ ├─────────────────┬────────┬─────────┬──────┬──────┬──────┤
│ │крупных и средней│ мелких │пылеватых│ - │ - │ - │
│ │ крупности │ │ │ │ │ │
│ ├─────────────────┴────────┴─────────┴──────┴──────┴──────┤
│ │ глинистых грунтов консистенции B, равной │
│ ├─────────────────┬────────┬─────────┬──────┬──────┬──────┤
│ │ <= 0,2 │ 0,3 │ 0,4 │ 0,5 │ 0,6 │> 0,6 │
├───────────────┼─────────────────┼────────┼─────────┼──────┼──────┼──────┤
│ 1 │ 3,5 │ 2,3 │ 1,5 │ 1,2 │ 0,5 │ 0,2 │
│ 2 │ 4,2 │ 3,0 │ 2,0 │ 1,7 │ 0,7 │ 0,3 │
│ 3 │ 4,8 │ 3,5 │ 2,5 │ 2,0 │ 0,8 │ 0,4 │
│ 4 │ 5,3 │ 3,8 │ 2,7 │ 2,2 │ 0,9 │ 0,5 │
│ 5 │ 5,6 │ 4,0 │ 2,9 │ 2,4 │ 1,0 │ 0,6 │
│ 7 │ 6,0 │ 4,3 │ 3,2 │ 2,5 │ 1,1 │ 0,7 │
│ 10 │ 6,5 │ 4,6 │ 3,4 │ 2,6 │ 1,2 │ 0,8 │
│ 15 │ 7,2 │ 5,1 │ 3,8 │ 2,8 │ 1,4 │ 1,0 │
│ 20 │ 7,9 │ 5,6 │ 4,1 │ 3,0 │ 1,6 │ 1,2 │
│ 25 │ 8,6 │ 6,1 │ 4,4 │ 3,2 │ 1,8 │ - │
│ 30 │ 9,3 │ 6,6 │ 4,7 │ 3,4 │ 2,0 │ - │
│ 35 │ 10,0 │ 7,0 │ 5,0 │ 3,6 │ 2,2 │ - │
│ │
│ Примечания: 1. Для свай, забиваемых в песчаный грунт с подмывом,│
│ н │
│значения f принимаются с коэффициентом 0,9. │
│ 2. Для круглых полых свай наружным диаметром не более 800 мм,│
│забиваемых в грунт с открытым нижним концом, при определении│
│сопротивления грунта основания по внешней боковой поверхности свай│
│ н │
│значения f принимаются с коэффициентом 0,7. │
│ 3. При расчете сопротивления свай, находящихся частично в│
│просадочных грунтах, сопротивление грунта на боковой поверхности свай│
│принимается только в пределах непросадочного грунта. │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
В целях уточнения расчетного сопротивления основания сваи, определяемого по формуле (2) , в начале производства свайных работ необходимо произвести испытание свай динамической нагрузкой. Необходимость и количество испытаний свай статической нагрузкой устанавливаются проектной организацией.
В зависимости от результатов испытания свай корректируется проект свайного фундамента.
4.4. Расчетное сопротивление основания висячей сваи P в т, работающей на осевую сжимающую нагрузку, при использовании данных испытаний свай динамической или статической нагрузкой должно определяться по формуле
, (3)
где k и m - те же значения, что и в формуле (1) ;
- нормативное сопротивление основания сваи в т, принимаемое равным:
а) для сваи, испытанной динамической нагрузкой, - предельному сопротивлению основания сваи , т.е. , определяемому согласно указаниям п. 4.5 настоящих норм;
б) для сваи, испытанной статической нагрузкой, - предельному сопротивлению , определяемому по графику зависимости осадки сваи от нагрузки (см. рисунок) и характеризуемому резким возрастанием деформаций при малом увеличении нагрузки.
График зависимости осадки сваи в мм
от нагрузки P в т ( и - соответственно
нагрузка и осадка, достигнутые в конце опыта)
Графики рекомендуется выполнять в масштабе:
1 см = 5 т нагрузки; 1 см = 1 мм осадки.
4.5. Предельное сопротивление основания сваи при испытании ее динамической нагрузкой определяется по формуле
, (4)
где n - коэффициент, принимаемый по табл. 3;
F - площадь поперечного сечения сваи в м2;
q - вес сваи, включая вес наголовника, в т (без коэффициента перегрузки);
Q - вес ударной части молота в т (без коэффициента перегрузки);
H - расчетная высота падения ударной части в см, принимаемая по табл. 4 ;
e - отказ (погружение сваи от одного удара) в см.
Таблица 3
Значение коэффициента n
┌───────────────────────────────────────────────────┬─────────────────────┐
│ Тип сваи и наголовника │ n в т/м2 │
├───────────────────────────────────────────────────┼─────────────────────┤
│Железобетонная (с наголовником) │ 150 │
│Деревянная (без наголовника) │ 100 │
└───────────────────────────────────────────────────┴─────────────────────┘
Таблица 4
Расчетная высота H в см
┌────────────────────────┬──────────────────┬─────────────────────────────┐
│ Тип молота │Вертикальные сваи │Сваи с наклоном не положе 3:1│
├────────────────────────┼──────────────────┼─────────────────────────────┤
│Подвесной или одиночного│ H = H │ H = 0,8H │
│действия │ 1 │ 1 │
│ │ │ │
│Дизельный или двойного │ 0,1E │ 0,08E │
│действия │ H = ---- │ H = ----- │
│ │ Q │ Q │
├────────────────────────┴──────────────────┴─────────────────────────────┤
│ Примечание. В табл. 4 : H - величина хода ударной части молота в см;│
│ 1 │
Единицы измерения даны в соответствии с официальным текстом документа.
│E - энергия удара молота в кгм, принимаемая по паспорту. │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Предельное сопротивление основания железобетонной сваи, забитой в глинистые грунты, при добивке ее в срок не менее чем через 6 суток после забивки и в тех случаях, когда отказ замеряется с учетом упругой его части, значение рекомендуется определять по формуле (5)
, (5)
где d - диаметр круглого или сторона квадратного, либо большая сторона прямоугольного поперечного сечения сваи в м;
l - глубина забивки сваи в м;
- коэффициент, принимаемый при забивке сваи с наголовником и прокладкой из деревянных планок толщиной 10 см, ;
c - упругая часть отказа (упругие деформации грунта и сваи) в см;
q, Q, H и e - те же значения, что и в формуле (4) .
Примечание. Расчетное сопротивление основания висячей сваи, определенное по указаниям пп. 4.3 - 4.5 настоящих норм, не должно превышать воспринимаемого ею расчетного усилия, вычисленного из условия прочности сваи как центрально сжатого элемента (см. п. 4.2 и примечания к нему).
4.6. Проверка одиночных свай по деформациям, т.е. проверка по второму предельному состоянию, производится по результатам испытания свай статической нагрузкой.
При этом деформация одиночной сваи при нормативной нагрузке, определяемая по графику зависимости деформации сваи от нагрузки (см. рисунок ), не должна превышать допускаемой величины деформации, заданной в проекте.
4.7. Расчетное сопротивление основания сваи P в т, работающей на горизонтальную нагрузку, голова которой заделана в бетонный ростверк, определяется по формуле
, (6)
где - коэффициент, принимаемый в зависимости от плотности грунта (в пределах глубины заделки);
для железобетонных свай (для глинистых грунтов текучей консистенции) до 1,2 (для песков средней плотности);
для деревянных свай соответственно ;
- горизонтальное перемещение сваи у поверхности грунта в см, заданное в проекте;
EI - жесткость поперечного сечения сваи в кгсм2 (где E - модуль упругости материала сваи в кг/см2, а I - момент инерции поперечного сечения сваи в см4); для железобетонных свай, в которых появление трещин не допускается (см. п. 2.4 ), жесткость их принимается равной 0,85EI, а свай, в которых появление трещин допускается, жесткость их определяется по указаниям раздела 9 главы СНиП II-В.1-62;
- глубина заделки сваи в грунт в см, принимаемая от 4,5d до 8d, согласно табл. 5.
Таблица 5
Расчетные сопротивления основания свай горизонтальной
нагрузке при горизонтальном перемещении сваи
┌──────────────────┬───────────────┬──────────────────────────────────────┐
│ Вид грунтов, │ Расчетная │ Расчетные сопротивления │
│ залегающих │глубина заделки│ основания свай P в т │
│ от подошвы │ свай в грунте │ г │
│ ростверка │ l в см ├──────────────┬───────────────────────┤
│ до глубины │ 0 │ деревянных │ железобетонных │
│ l = kd ├──────┬────────┤диаметром в см│размерами сечения в см │
│ 0 │дере- │железо- ├────┬────┬────┼───────┬───────┬───────┤
│ │вянных│бетонных│ 28 │ 30 │ 32 │30 x 30│35 x 35│40 x 40│
├──────────────────┼──────┼────────┼────┼────┼────┼───────┼───────┼───────┤
│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │
├──────────────────┼──────┼────────┼────┼────┼────┼───────┼───────┼───────┤
│ Пески (кроме │ 4,5d │ 6d │2,6 │2,8 │2,8 │ 6,0 │ 7,0 │ 8,0 │
│пылеватых) средней│ │ │ │ │ │ │ │ │
│плотности; │ │ │ │ │ │ │ │ │
│суглинки и глины │ │ │ │ │ │ │ │ │
│тугопластичные │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ Пески рыхлые и │ 5d │ 7d │1,4 │1,5 │1,6 │ 2,5 │ 3,0 │ 3,5 │
│пылеватые; супеси │ │ │ │ │ │ │ │ │
│пластичные; │ │ │ │ │ │ │ │ │
│суглинки и глины │ │ │ │ │ │ │ │ │
│мягкопластичные │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ Илы, суглинки и │ 6d │ 8d │0,5 │0,5 │0,6 │ 1,0 │ 1,5 │ 2,0 │
│глины │ │ │ │ │ │ │ │ │
│текучепластичные │ │ │ │ │ │ │ │ │
│ │
│ Примечание. В табл. 5 : k - коэффициент, изменяющийся от 4,5 до 8;│
│d - диаметр в см круглого или сторона квадратного, либо большая сторона│
│прямоугольного поперечного сечения сваи. │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Расчетное сопротивление основания сваи, определяемое по формуле (6) , рекомендуется уточнять по результатам испытаний свай на горизонтальную нагрузку, выполняемых в начале производства свайных работ.
4.8. Расчетное сопротивление основания сваи в т, работающей на выдергивание, определяется по формуле
, (7)
где k, u и - те же значения, что и в формулах (1) и (2) ;
m - коэффициент условий работы, принимаемый для свай, забиваемых в грунт на глубину до 4 м, - m = 0,4, а для свай, забиваемых в грунт на глубину 4 м и более, - m = 0,6;
- нормативное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи в т/м2, принимаемое независимо от материала сваи по табл. 2 .
Расчетное сопротивление основания сваи при использовании данных испытаний свай статической нагрузкой на выдергивание определяется по формуле
, (8)
где k и m - те же значения, что и в формуле (1) ;
- нормативное сопротивление грунта основания сваи, работающей на выдергивание, принимаемое равным предельному сопротивлению при испытании на выдергивание.
Необходимость и количество испытаний свай на выдергивание устанавливаются проектной организацией.
4.9. Глубина забивки одиночных свай определяется:
а) для свай-стоек - глубиной залегания опорного пласта прочного грунта;
б) для висячих свай - в зависимости от расчетной нагрузки на сваю и геологического строения основания. При неоднородных напластованиях грунта глубина забивки свай принимается из условия расположения нижних концов в толще более плотного грунта; в мостовых опорах глубина забивки свай в грунт должна быть не менее 4 м.
4.10. Длина свай определяется по глубине забивки их в грунт с учетом величины заделки верхней части свай в ростверк, принимаемой согласно указаниям п. 5.14 настоящих норм.
Примечания: 1. Длина свай назначается без учета длины их острия в нижнем конце.
2. Длина деревянных свай дополнительно увеличивается на 20 см (запас на размочаливание головы сваи при забивке).
4.11. Поперечное сечение свай принимается в зависимости от характера их работы, величины расчетных нагрузок и необходимости наилучшего использования материала сваи.
Поперечное сечение свай назначается:
а) железобетонных - в соответствии с действующими типовыми чертежами конструкций свай, утвержденными в установленном порядке;
б) деревянных - в соответствии с сортаментом лесоматериалов по действующим государственным стандартам.
4.12. Расчет трещиностойкости железобетонных свай (по образованию или по раскрытию трещин), а также прочности свай как изгибаемых элементов, производится на усилия, возникающие только при подъеме свай на копер и их транспортировании, по следующим расчетным схемам:
а) при подъеме свай на копер - за одну точку, удаленную от головы сваи на 0,294L;
б) при транспортировании свай краном с помощью траверсы - за две точки, удаленные от концов на 0,207L (где L - длина сваи).
Прочность и трещиностойкость свай при подъеме их на копер и транспортировании определяются от собственного веса с коэффициентом динамичности, равным k = 1,25; при этом коэффициент перегрузки к собственному весу свай не учитывается.
4.13. Толщина защитного слоя бетона для продольной арматуры железобетонных свай и ростверка должна быть не менее 30 мм.
4.14. Проектная марка бетона по прочности на сжатие для изготовления железобетонных свай должна быть не ниже 200 и назначаться в зависимости от типа и марки сваи в соответствии с типовыми чертежами железобетонных свай.
4.15. Полые железобетонные сваи после их забивки в грунт заполняются песком или бетоном. Верхняя часть полости сваи в пределах зоны промерзания грунта заделывается бетонной пробкой.
Проектная марка бетона по прочности на сжатие для заполнения полых железобетонных свай должна быть не ниже 100.
4.16. Лесоматериал для деревянных свай должен применяться в соответствии с указаниями п. 3.7 настоящих норм.
Диаметр бревен в тонком конце должен быть для цельных и срощенных по длине свай не менее 18 см, а для пакетных свай - не менее 16 см.
Примечание. Величина сбега бревен принимается не более 1 см на пог. м бревна.
4.17. Расчет деревянных свай на прочность и расчет соединений срощенных и пакетных свай производится по действующим нормам проектирования деревянных конструкций и указаниям настоящих норм. Расчетное сопротивление срощенной деревянной сваи по материалу принимается в размере 90% от расчетного сопротивления целой сваи.
4.18. Срощенные деревянные сваи должны проектироваться с соблюдением следующих требований:
а) по длине срощенной сваи должно быть не более одного стыка;
б) усилие, действующее по оси сваи, должно передаваться через торцы с тщательной пригонкой бревен друг к другу и перекрытием стыка накладками или муфтами из труб и т.п. на болтах, обеспечивающими его жесткость;
в) толщина сращиваемых бревен на месте стыка должна быть не менее 20 см.
4.19. Пакетные деревянные сваи должны проектироваться с учетом имеющегося на строительстве сортамента лесных материалов и с соблюдением п. 4.18 настоящих норм, а также следующих требований:
а) стыки бревен или брусьев размещаются вразбежку с расстоянием между ними не менее 1,5 м;
б) стальные накладки, перекрывающие стык, должны быть соединены болтами в количестве не менее двух болтов с каждой стороны стыка сваи.
4.20. При проектировании свай и ростверков из консервированной древесины следует избегать врубок, отверстий для болтов и других ослаблений сечения, прорезывающих пропитанную антисептиком зону. В противном случае в рабочих чертежах свай должны быть указаны меры последующей защиты древесины от гниения.
Примечание. Места повреждения консервированной древесины рекомендуется покрывать слоем каменноугольной смолы.
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ОСНОВАНИЙ
5.1. Свайные фундаменты рассчитываются в соответствии с указаниями пп. 2.1 - 2.5 настоящих норм.
Расчетные нагрузки на свайный фундамент задаются равнодействующей вертикальных сил (N) и моментом (M) или горизонтальной силой (H), действующей в плоскости подошвы ростверка.
5.2. Расчетная нагрузка на сваю в свайном фундаменте, нормальная к плоскости подошвы ростверка, определяется по формуле
, (9)
где N, и - соответственно расчетная нормальная сжимающая сила в т и расчетные моменты в т и относительно главных осей в плоскости подошвы свайного фундамента;
n - число свай в свайном фундаменте;
и - расстояния в м от главных осей свайного фундамента в плане до оси каждой сваи;
x и y - расстояния в м от главных осей свайного фундамента в плане до оси сваи, для которой вычисляется нормальная нагрузка;
P - наименьшее значение расчетного сопротивления сваи по материалу сваи или по грунту основания в т, определяемое по указаниям пп. 4.2 - 4.5 настоящих норм.
Примечание. При кратковременно действующих нагрузках (краны и т.п.) допускается перегрузка крайних свай фундамента в размере до 20% расчетного сопротивления их.
5.3. Расчетное сопротивление свайного фундамента из свай-стоек определяется как сумма расчетных сопротивлений всех свай, входящих в фундамент.
Примечание. Расчет свайного фундамента из свай-стоек и его основания по деформациям (по осадкам) не производится.
5.4. Расчет свайного фундамента из висячих свай и его основания производится:
а) отдельных свай, входящих в фундамент, - по максимальной нагрузке, определяемой по формуле (9) и по сопротивлению свай в грунте, определяемому согласно указаниям пп. 4.3 - 4.5 ;
б) по деформациям (по осадкам) основания всего свайного фундамента, рассматриваемого как условный сплошной массив в виде призмы с вертикальными гранями, включающей грунт и сваи, с соблюдением условия, выражаемого формулой (10) ; при этом контуры условного массива определяются:
сверху - поверхностью планировки грунта;
с боков - вертикальными плоскостями;
снизу - плоскостью в уровне нижних концов свай в границах, определяемых пересечением с этой плоскостью наклонных под углом к вертикали линий, проведенных от наружного контура свайного куста в уровне подошвы ростверка (при наличии наклонных свай нижняя граница условного массива определяется концами этих свай)
, (10)
где - вертикальная составляющая нормативных нагрузок на свайный фундамент к плоскости его подошвы с учетом веса условного массива, включающего грунт и сваи;
- момент относительно центра тяжести в уровне подошвы ростверка от нормативных нагрузок;
и - площадь и момент сопротивления условного массива в уровне его подошвы;
- нормативное давление на основание условного массива в уровне его подошвы, принимаемое по действующим нормам проектирования естественных оснований зданий и сооружений различного назначения;
- средневзвешенное нормативное значение угла внутреннего трения грунта, равное
;
, , ..., - нормативные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной соответственно , , ..., ;
l - глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка, равная .
5.5. Осадка свайного фундамента из висячих свай принимается равной осадке одиночной сваи, установленной результатами испытания сваи статической нагрузкой в тех же грунтовых условиях, в которых находится свайный фундамент, при соблюдении одного из следующих условий:
1) расстояние между осями свай в плоскости нижних концов равно или более 6d, где d - диаметр круглого или сторона квадратного, либо сторона прямоугольного поперечного сечения сваи;
2) число свай в фундаменте не более 4;
3) число продольных рядов свай не более 3, а отношение сторон ростверка в плане более 5.
Расчет осадок свайных фундаментов во всех остальных случаях производится согласно указаниям п. 5.6 настоящих норм.
5.6. Расчет осадок свайных фундаментов из висячих свай производится аналогично расчету осадок обычного фундамента; при этом контур условного массива, заменяющего свайный фундамент, определяется согласно п. 5.4 "б" настоящих норм.
Расчетные величины осадки свайных фундаментов не должны превышать предельно допустимых значений, устанавливаемых в задании на проектирование, а при отсутствии таковых - осадок, указанных в действующих нормах проектирования естественных оснований зданий и сооружений различного назначения.
5.7. Расчет оснований свайных фундаментов, работающих на горизонтальную нагрузку, производится в предположении равномерного распределения нагрузки на все сваи фундамента; при этом расчетное сопротивление основания сваи горизонтальной нагрузке (расчет по первому предельному состоянию) определяется в соответствии с указаниями п. 4.7 настоящих норм.
5.8. Проверка основания свайного фундамента по устойчивости при воздействии горизонтальных нагрузок производится по формуле
, (11)
где - сумма всех внешних расчетных сил, действующих параллельно подошве ростверка, в т;
- сумма всех составляющих параллельно подошве ростверка от продольных расчетных сил в наклонных сваях в т;
n - число вертикальных и наклонных свай в фундаменте;
- расчетное сопротивление основания сваи горизонтальной нагрузке в т, определяемое в зависимости от величины горизонтального перемещения сваи , устанавливаемой в задании на проектирование; при значение (при отсутствии опытных данных) принимается по табл. 5 ; при значение определяется интерполяцией между значением , соответствующим и при ; при значение определяется опытным путем - испытанием сваи горизонтальной статической нагрузкой;
m - коэффициент условий работы, равный m = 0,9.
5.9. Свайные фундаменты, несущие горизонтальную нагрузку, превышающую сопротивление основания вертикальных свай этой нагрузке, должны проектироваться из наклонных свай, забиваемых с наклоном в сторону действующей горизонтальной силы и с наибольшим числом рядов свай в направлении действий этой силы или из козловых свай, забиваемых с наклоном в двух противоположных направлениях.
5.10. Расчет свайных фундаментов из свай-стоек или из висячих свай с высоким ростверком производится по общепринятому в строительной механике методу деформаций в предположении бесконечно жесткой (по отношению к сваям) плиты (ростверка), опертой на упругие стержни (сваи), деформации которых принимаются прямо пропорциональными действующим на них нагрузкам.
5.11. Сваи размещаются в основании здания или сооружения в рядовом или шахматном порядке. Расстояние между осями вертикальных и наклонных висячих свай в плоскости их нижних концов должно быть не менее 3d и в плоскости подошвы ростверка не менее 1,5d (где d - то же значение, что и в табл. 5 ).
Размещение свай в плане внецентренно нагруженного фундамента производится в соответствии с расчетной нагрузкой в подошве ростверка. При этом равнодействующая постоянных сил, действующих на свайный фундамент, должна проходить возможно ближе к центру тяжести плана свай в плоскости их нижних концов.
5.12. Глубина заложения подошвы свайного ростверка должна назначаться в зависимости от:
а) наличия подвалов и подземных коммуникаций;
б) геологических и гидрогеологических условий строительной площадки (виды грунтов, их физико-механические характеристики, уровень грунтовых вод и возможные колебания и изменения его в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений);
в) возможности пучения грунтов при промерзании;
г) глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений;
д) расчетной глубины размыва грунта вокруг свайного фундамента.
5.13. Железобетонные ростверки (балки, плиты) рассчитываются по действующим нормам проектирования железобетонных конструкций. При рядовом расположении свай под стенами здания ростверк рассчитывается как обвязочная балка, опирающаяся на сваи. Высота железобетонного ростверка определяется по расчету и должна быть не менее 30 см. Ширина ростверка b при многорядном расположении свай принимается равной
b = a (n - 1) + d + 2r, (12)
где a - расстояние между осями свай в ряду;
n - число рядов;
d - то же значение, что и в табл. 5 ;
r - свес ростверка (расстояние от края плиты ростверка до ближайшей грани сваи) по его периметру, принимаемый не менее 5 см.
Железобетонные ростверки рекомендуется применять из сборных элементов, особенно при большом объеме работ, а также при производстве работ в зимних условиях.
Проектная марка бетона по прочности на сжатие для сборного ростверка принимается не ниже 200, а для монолитного - не ниже 150.
5.14. Верхние концы забивных железобетонных свай после срубки в фундаментах промышленных, гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений должны заделываться в ростверке на длину:
а) в свайном фундаменте, работающем на вертикальные нагрузки, ствол сваи не менее 5 см, а выпуски арматуры для связи ее с ростверком - не менее 25 см;
б) в свайном фундаменте, работающем на горизонтальные нагрузки, ствол сваи - не менее 10 см, а выпуски арматуры - не менее 40 см.
Верхние концы забивных свай в опорах мостов жестко заделываются в бетонную плиту ростверка (выше слоя бетона, уложенного подводным способом) на величину, определяемую расчетом.
5.15. Условия применения деревянных свайных ростверков и лесоматериалы для выполнения ростверков определяются требованиями, аналогичными как и для деревянных свай, изложенными в пп. 3.1 , 3.6 и 3.7 настоящих норм.
Деревянный ростверк на деревянных сваях (насадки, поперечные балки и пр.) рассчитывается как разрезная балочная конструкция по действующим нормам проектирования деревянных конструкций.