Снижение сопротивления боковых поверхностей свай (в результате влияния ростверка) в песчаных грунтах будет незначительным, и при расчете несущей способности этот фактор можно не учитывать. В соответствии с данными испытаний в инженерно-геологических условиях г. Минска количество свай в фундаментах может быть уменьшено до 50 % за счет включения ростверка в работу.

Принимается, что грунт в пределах условного фундамента оседает вместе со сваями. 2. Поскольку осадка группы свай значительно больше чем у окружающего грунта, включенный в работу ростверк, оседая вместе с ними, оказывает давление на основание. С увеличением осадки напряжения под ростверком возрастают и рассеиваются частично или полностью в пределах длины свай, уменьшая давление на грунт под их нижними концами.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что в верхней части основания группы свай с высоким ростверком вертикальные напряжения практически отсутствуют. Эпюры в основании низких ростверков имеют седлообразную форму, поскольку напряжения от давления ростверка на грунт с глубиной затухают, а от сил трения вдоль боковых поверхностей свай возрастают.

Расчет допускаемой нагрузки на свайный фундамент с несущим ростверком

Этот фактор вызывает значительное увеличение несущей способности грунта в основании ростверка в сравнении с фундаментом на естественном основании. В глинистых грунтах сдвиговая осадка достигает 25 мм, и влияние ростверка на сопротивление боковых поверхностей свай распространяется на гораздо большую глубину, чем в песках. Предельное давление в основании ростверка, армированного сваями, с выпором грунта из-под его подошвы может быть достигнуто только при осадке, значительно превышающей ее предельно допустимое значение.

Поэтому при оценке предельной нагрузки на свайный фундамент учитывается не несущая способность грунта в основании ростверка, а прогнозируемое значение доли работы ростверка при расчетной осадке. Экономический эффект при включении ростверка в работу обусловлен уменьшением требуемой длины и количества свай в фундаменте за счет передачи части нагрузки на основание подошвой ростверка.

Ростверк, опирающийся на такой грунт, имеет большее сопротивление, чем в фундаменте из призматических свай. Основная часть нагрузки от сооружения передается на верхние слои основания.

Расчет фундаментов в соответствии с показал, что в данных грунтовых условиях ростверк способен воспринимать около 40 % нагрузки от здания. Наиболее эффективным способом повышения несущей способности свайного фундамента в таких геологических условиях является включение в работу грунта под подошвой ростверка. Из рис. 2 и 4 видно, что максимальную осадку 37,5 мм получил угол фундамента, ближайший к ряду свай, где грунт был деформирован при их устройстве.

Таким образом, при большом объеме подземной части здания его расчетная осадка может быть многократно снижена; «плавающий фундамент» с нулевой осадкой реален даже в слабых грунтах С.-Петербурга. При ширине подошвы условного фундамента свыше 10 м вес грунта в контуре фундамента включается в нагрузку, вызывающую осадку. 1.3. Грунты оснований должны именоваться в описаниях результатов изысканий, проектах оснований, фундаментов и других подземных конструкций сооружений согласно ГОСТ 25100-82*.

В соответствии с действующими техническими нормативными правовыми актами (ТНПА) осадка группы свай определяется для условного массива. Такая схема не позволяет правильно отразить роль шага свай и учесть взаимодействие ростверка с основанием. Во-первых, давление на грунт под нижними концами свай в десятки раз превышает давление на том же уровне в межсвайном пространстве от сил трения вдоль их боковых поверхностей.

В результате сглаживания максимальных пиковых напряжений под остриями свай осадка фундамента с низким ростверком значительно меньше, чем с высоким

С увеличением шага свай и уменьшением доли работы их боковых поверхностей этот метод будет давать значительную погрешность. Во-первых, неизвестна осадка фундамента. Во-вторых, неизвестна доля нагрузки, передаваемой на основание ростверком.

График зависимости sr = f(Pr) для ростверка строится как для фундамента на естественном основании. Поскольку глубина сжимаемой толщи зависит от соотношения длины и ширины l/b фундамента, значение l/b у приведенного и фактического ростверков должно быть одинаковым. Несущая способность группы свай определяется суммой предельных сопротивлений грунта вдоль их боковых поверхностей и под их нижними концами.

Значение глубины, равное В/2, принято по результатам анализа эпюр затухания напряжений в основании ростверка, построенных по экспериментальным данным. Таким образом, взаимное влияние свай и ростверка способствует увеличению несущей способности этих элементов фундамента по сравнению со значениями, полученными при их раздельном нагружении.

Наклонные боковые поверхности свай способствуют максимальному уплотнению грунта в межсвайном пространстве. Аналогичные конструктивно-технологические решения были применены при проектировании фундаментов православного храма во имя Архистратига Божия Михаила в микрорайоне Сухарево г. Минска.

Часть напряжений затухает в пределах межсвайного пространства, не достигая уровня нижних концов свай. Осадка такого фундамента гораздо ниже, чем группы свай с высоким ростверком. Если эту ошибку можно объяснить, то аналогичная ошибка в методе расчета осадки группы свай по СНиП , не имеет и объяснения. 2.5. Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания.