Найти в Дзене
Хоум Сапиенс

Глубина забивки свай в пучинистые грунты

В одном из старых пособий для проектирования есть такой график для предварительного назначения глубины погружения острия забивной сваи Судя по всему, в данном графике предполагается, что свая не загружена или очень слабо загружена постоянной нагрузкой (что в случае с лёгкими домами является близким к реальности допущением) и по всей длине находится в однородных по свойствам грунтах. И как видно из графика, минимальная глубина погружения острия забивной сваи в случае пучинистых грунтов - 4 метра. То есть длина заделки в талый грунт должна быть раза в 2...3 больше, чем расчетная глубина промерзания. Это объясняется тем, что удельные силы пучения, действующие по боковой поверхности сваи и толкающие ее вверх, могут оказаться в несколько раз больше максимальных удельных сил "зацепления" боков сваи за талый грунт. Удельные силы пучения СНиП предлагает брать такими: А зацепления - такими: То есть, если мы возьмем грунт с показателем текучести IL=0.3, то при глубине промерзания 1 метр удель

В одном из старых пособий для проектирования есть такой график для предварительного назначения глубины погружения острия забивной сваи

-2

Судя по всему, в данном графике предполагается, что свая не загружена или очень слабо загружена постоянной нагрузкой (что в случае с лёгкими домами является близким к реальности допущением) и по всей длине находится в однородных по свойствам грунтах. И как видно из графика, минимальная глубина погружения острия забивной сваи в случае пучинистых грунтов - 4 метра. То есть длина заделки в талый грунт должна быть раза в 2...3 больше, чем расчетная глубина промерзания. Это объясняется тем, что удельные силы пучения, действующие по боковой поверхности сваи и толкающие ее вверх, могут оказаться в несколько раз больше максимальных удельных сил "зацепления" боков сваи за талый грунт.

Удельные силы пучения СНиП предлагает брать такими:

-3

А зацепления - такими:

-4

То есть, если мы возьмем грунт с показателем текучести IL=0.3, то при глубине промерзания 1 метр удельная сила пучения составит до 9 тонн на м² боковой поверхности (и даже больше), а силы зацепления ниже глубины промерзания - лишь 3...3,5 т/м². И потому, чтобы уравновесить силы пучения, приходится кратно увеличивать площадь контакта с талым грунтом по сравнению с площадью контакта с промерзшим.

Приведенный график - это ориентир, а не руководство к действию, то есть предварительно назначенную длину надо бы ещё перепроверить расчетом, который вряд ли покажет допустимость уменьшения.

Уменьшить длину, исходя из критерия устойчивости при пучении, можно за счёт специального покрытия свай, уменьшающего смерзание сваи с грунтовым льдом. Производители покрытий иногда пишут, что силы смерзания уменьшаются в 5-6 раз, но тут надо различать силы смерзания и силы пучения при смерзании. Они не обязательно должны находиться в линейной зависимости. Уменьшение же именно удельных сил пучения составляет 60% (максимальная из встречавшихся мне величин, да и то - от производителей). При этом сохранность покрытия при забивке и его долговечность - ещё один любопытный вопрос, пока без ответа.

Ну и ещё уменьшить длину позволяет постоянная гарантированная нагрузка на сваю от строения, то есть когда строение является довольно тяжелым. Но это при условии, что уменьшенной длины хватит для удержания увеличенной сжимающей нагрузки.

И ещё один путь к уменьшению длины свай в пучинистых грунтах - уверенность, что нормотворцы перебдели или описали самые худшие крайне маловероятные случаи.