ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В сильнопучинистых грунтах прочность ствола ненагруженных или малонагруженных свай со стандартным армированием недоста­точна, так как не обеспечивается их требуемое сопротивление раз­рыву.

В качестве примера, выполним расчет растягивающих усилий f _ex , действующих на забивные призматические сваи вследствие развития касательных сил морозного пучения. Грунты деятельного слоя - сильнопучинистые, глубина сезонного промерзания грунтов - от 2.0 до 4.5 м. Сваи имеют поперечное сечение 30х30 и 35х35 см.

Расчет выполняем по формуле

,(1)

гдеt_fh,a _fh, , иg_n- приняты в соответствии с Пособием к СНиП 2.02.01- 83;

g _pl- вес верхней части ствола сваи, расположенной в пределах

расчетной глубины сезонного промерзания грунта.

Результаты расчета приведены в таблице 1.

Таблица 1. Растягивающие усилия, действующие на призматические сваи сечением

0.3 х 0.3 и 0.35 х 0.35 м в результате развития касательных сил морозного

пучения

Для сравнения в таблице 2 представлены значения предельно допустимых растягивающих усилий n _ex , воспринимаемых забивными железобетонными сваями квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой, соответствующих ГОСТ 19804.1-79. Расчет усилий n _ex выполнялся по формуле (2) в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85

, (2)

гдеr _sanda _s,tot- приняты согласно СНиП 2.02.03-85.

Сравнительный анализ данных, представленных в таблицах 1 и 2 позволяет сделать вывод о том, что в сильнопучинистых грунтах использование ненагруженных или слабонагруженных свай со стандартным армированием недопустимо, так как не обеспечивается их прочность на разрыв, не соблюдается условие (60) регламентируемое пунктом 3.26 СНиП 2.02.03-85.

В связи с этим при проектировании свайных фундаментов в сильнопучинистых грунтах в условиях глубокого сезонного промерзания необходимо усиленное продольное армирование ствола свай. В таблице 3 приведены данные по продольной арматуре, способной воспринимать весь диапазон растягивающих усилий f _ex , представленных в табл. 1.

Выявлены следующие неблагоприятные явления, возникающие вследствие действия сил морозного пучения на малонагруженные свайные фундаменты:

образование в сваях трещин, недопустимое их раскрытие;

разрыв ствола свай с последующим подъемом оторванной верхней части вместе с промерзающим пучинистым грунтом;

Таблица 2. Значения предельно допустимых растягивающих усилий, воспринимаемых забивными призматическими сваями

Таблица 3. Продольное армирование, необходимое для восприятия растягивающих усилий, возникающих в стволе свай вследствие развития касательных сил

морозного пучения

срыв свай и их перемещение целиком, без разрыва ствола (при недостаточной анкеровке свай в грунте ниже деятельного слоя);

вертикальные перемещения ростверков (их выпучивание) под действием нормальных сил морозного пучения грунтов, действующих на их подошвы, вплоть до отрыва ростверков от свай (при слабой их анкеровке);

вертикальные перемещения ростверков вместе со сваями под действием касательных и нормальных сил морозного пучения;

появление и недопустимое раскрытие трещин в ростверках.

Использование полученных результатов позволит повысить надежность и экономичность проектных решений свайных фундаментов в пучинистых грунтах.