Марки і номінальні розміри паль типу ПН

продовження табл. 1

За умовами роботи в ґрунті всі палі поділяються на палі-стояки та висячі палі. До паль-стояків відносять палі, що передають навантаження нижнім кінцем на практично нестисливі ґрунти (скельні і напівскельні ґрунти, а також глини твердої консистенції у водонасиченому стані (I_L<0;S_r>0,85) з модулем деформації Е≥50МПа). Сили тертя на бічній поверхні таких паль у процесі їх роботи не виникають. Висячі палі опираються на стисливі ґрунти – опір ґрунту розвивається як під нижнім кінцем палі, так і на її бічній поверхні.

У загальному випадку проектування пальових фундаментів виконують у такій послідовності:

1. Визначають вид паль (забивні, бурові). При цьому враховують характер та величину навантажень, інженерно-геологічні умови будівельної ділянки, можливості будівельних організацій, економічні показники та інші фактори.

2. Визначають глибину закладення ростверка. При цьому враховують призначення та конструктивні особливості будівлі, інженерно-геологічні умови будівельної ділянки, глибину сезонного промерзання ґрунтів, тощо.

3. Визначають вид защемлення палі в ростверку. При цьому враховують величину та характер діючих навантажень на фундамент. З’єднання пальового ростверка з палями (рис. 3) може бути шарнірним або жорстким (жорстке з’єднання хоч є значно трудоємкішим і дорожчим, проте використовується частіше, оскільки є надійнішим і, зокрема, є обов’язковим для позацентровозавантажених фундаментів).

4. Приймають спосіб занурення паль в ґрунт (для забивних паль – за допомогою молотів, втискуючих домкратів, або віброзанурювачів).

5. Попередньо визначають розміри паль. Палі повинні прорізати ненадійні ґрунти і вартість фундаментів має бути мінімальною. Для цього визначають вартість фундаментів з паль різних розмірів. Довжину вибирають так, щоб палі заглиблювались не менше 0,5 м у великоуламкові грунти, гравіюваті, крупні й середньої крупності піщані і глинисті ґрунти з показником текучості I_L≤0,1; для решти ґрунтів – 1,0 м.

6. Визначають несучу здатність паль F_d(див. п. 2).

7. Визначають навантаження P, допустиме на палю. В розрахунках приймають менше з визначених навантажень: за властивостями ґрунту – за формулою (6) і за властивостями матеріалу палі (орієнтовні розрахункові навантаження, допустимі на палю за міцністю її стовбура становлять: 30´30см–1000кН; 35´35см–1850кН; 40´40см–2000кН). При розрахунку паль всіх видів як на втискуючі, так і на висмикуючі навантаження поздовжнє зусилля, яке виникає в палі від розрахункового навантаження, варто визначати з урахуванням власної ваги палі, яка приймається з коефіцієнтом надійності за навантаженням, що збільшує розрахункове зусилля (примітка 2 до п.8.5.2.24 ДБН В.2.1-10-2009, зміна 1).

8. Визначають кількість паль:

- для кущових фундаментів за формулою

, (1)

- максимально допустима розрахункова відстань між осями сусідніх забивних паль стрічкового фундаменту становить

, (2)

деn_I, G_nI, G_pI, - відповідно погонне навантаження, вага палі, вага 1м/п ростверка і ґрунту на його обрізах.

9. Виконують конструювання фундаментів. Пальові фундаменти залежно від розміщення паль у плані проектують у вигляді: пальових смуг – під стіни будівель; пальових кущів – під колони; суцільного пальового поля – під всією будівлею чи спорудою.

Мінімальна кількість паль у кущі, зазвичай, становить: у центрально завантаженому фундаменті – 1; у позацентрово завантаженому фундаменті в одній площині – 2; у позацентрово завантаженому фундаменті в двох площинах – 3.

Відстань між осями забивних висячих паль повинна бути не меншою 3d (d – діаметр круглого, або сторона квадратного поперечного перерізу, або більша сторона прямокутного поперечного перерізу палі), а між осями паль-стояків – не меншою 1,5d. Чиста відстань між стовбурами бурових, набивних паль і паль-оболонок приймається не менше 1,0 м, а відстань між розширенням таких паль у твердих та напівтвердих глинистих ґрунтах – 0,5 м, в інших нескельних ґрунтах – 1,0 м.

Оптимальна конструктивна відстань між осями сусідніх паль у стрічковому фундаменті зумовлена несучою здатністю ростверку і становить приблизно 6d.

Якщо максимальна розрахункова відстань між осями сусідніх паль у стрічковому фундаменті менша мінімально допустимої, то палі розташовують у два і більше рядів. Якщо максимальна розрахункова відстань більша оптимальної конструктивної, то палі розміщують з урахуванням останньої. Потім виконують розстановку паль у плані таким чином, щоб фактична відстань між ними не перевищувала максимальну розрахункову і оптимальну конструктивну і була не меншою за мінімальну конструктивну. В першу чергу розміщують палі в місцях, де ростверки перетинаються між собою.

Після розміщення паль у плані перевіряють фактичне завантаження паль за формулами:

- для стрічкових фундаментів

, (3)

- для стовпчастих центрально завантажених фундаментів

, (4)

- для стовпчастих позацентрово завантажених в одній площині фундаментів

, (5)

де N_max , N_min – максимальне і мінімальне навантаження на крайні палі; G_pI – вага ростверка та ґрунту на його обрізах;G_nI – вага палі; x_max – відстань від головної осі до осі найбільш віддаленої палі (рис.4); x_i – відстань від головної осі до осі кожної палі; M_I, Q_I – момент і горизонтальна складова зовнішніх сил на рівні обрізу фундаменту відносно (у напрямку) відповідної осі; h – відстань від підошви ростверка до його обрізу.

Перевантаження крайніх паль в кущі на 20% від навантаження, допустимого на них, можливе при розрахунках фундаментів із врахуванням вітрових та кранових навантажень (при цьому величина кранових навантажень повинна становити більше 30% сумарних навантажень на фундамент), тобто N_max≤1,2P. Якщо N_min<0, то додатково проводять розрахунки паль на дію висмикуючих навантажень.

10. Проводять розрахунки фундаментів за деформаціями.

11. Для забивних паль підбирають механізм для занурення палі в ґрунт (як правило, дизель-молот).

12. Розраховують тіло ростверка і палі.