Пальові фундаменти в просідаючих ґрунтах

В усіх випадках палі повинні прорізати просідаючі ґрунти і заглиблюва­тись в скельні, піщані (крім пухких) чи глинисті ґрунти з показником текучості у водонасиченому стані I_L<0,6 для ґрунтів I-го типу за просіданням, а для II-го - I_L<0,6 при S_slg≤S_u і I_L<0,2 при S_slg>S_u (S_slg - просідання ґрунту від власної ваги; S_u - гранично допустиме осідання фундаменту будівлі). Величина заглиблення палі в непросідаючий ґрунт визначається виходячи з необхідної несучої здатності палі і повинна бути не менше 1 м для всіх ґрунтів, крім скельних і великоуламко-вих, для яких вона приймається не менше 0,5 м.

Несуча здатність паль в ґрунтових умовах I-го типу за просіданням (рис. 6) визначається з умови, що такі ґрунти зменшують несучу здатність при замочуванні. Значення опору ґрунту на бічній поверхні паль (f) в межах просідаючої товщі при можливому замочуванні ви­значається як для зволоженого ґрунту при показнику текучості, розрахованому за формулою

. (10)

Якщо визначене за (10) значення , то приймають I_L=0,4.

В процесі просідання ґрунтів в ґрунтових умовах II-го типу за просіданням на бічній поверхні паль виникає негативне тертя (рис. 7), яке створює додаткове навантаження, тому розрахунок виконують виходячи з умови

, (11)

де F_d - несуча здатність палі, що визначається на глибині, де діє позитивне тертя; γ_k – коефіцієнт надійності; γ_c – коефіцієнт умов роботи: при S_slg=5см γ_c=0; при S_slg≥2S_u γ_c=0,8 (для проміжних значень γ_c визначається інтерполяцією); P_n – сила негативного тертя, яка визначається за формулою

, (12)

де u- периметр палі; h_sl – глибина, в межах якої діє сила негативного тертя (приймається рівною глибині, де значення просідання ґрунту від власної ваги дорівнює 5 см); h_i – товщина і-го шару ґрунту (в межах, де проявляється негативне тертя); τ_i – розрахунковий опір ґрунту, визначається до глибини 6 м за формулою

, (13)

а нижче приймається постійним.

Тут ξ=0,7 – коефіцієнт бічного тиску; σ_zg – напруження від власної ваги замоченого ґрунту; φ_I, c_I – кут внутрішнього тертя і питоме зчеплення ґрунту (в межах h_sl).

В курсових проектах при визначенні несучої здатності паль в ґрунтових умовах I-го типу за просіданням допускається опір ґрунту на бічній поверхні палі в межах просідаючої товщі приймати рівним нулю. Також допускається силу негативного тертя визначати з урахуванням таблиці 3 за формулою

, (14)

прийнявши h_sl рівною потужності просідаючої товщі.

Якщо просідання ґрунту від власної ваги перевищує 30 см, то передбачають попереднє замочування просідаючої товщі для переведення таких ґрунтів в І-й тип ґрунтових умов за просіданням.

Приклад1. Визначити розрахунком навантаження P, допустиме на забивну залізобетонну палю ПН110.30, заглиблену дизель-молотом з дна котловану глибиною h_k=2,6 м. Інженерно-геологічні умови – варіант “XУ” (див. приклад МВ 053-71н).

Звичайні ґрунтові умови (умовно прийнято, що в основі немає просідаючих ґрунтів).

Навантаження P, допустиме на палю, виходячи з її несучої здатності по ґрунту, обчислюємо за формулою (6)

кН,

де γ_k=1,4 (несучу здатність палі визначали розрахунком за формулами ДБН).

Несучу здатність палі F_d визначаємо за формулою (8)

де γ_c=1,0; A=0,3∙0,3=0,09м²; u=4∙0,3=1,2м;γ_cR=1,0 – (див табл. 4); R=5803 кПа визначене за інтерполяцією (див табл. 2).

Допоміжні розрахунки з визначення граничного опору ґрунту на бічній поверхні палі виконуємо у табличній формі (див. табл. 5).

Таблиця 5