Исходя из изложенного выше можно рассмотреть два условия:
В первом случае, выражение (2) соответствует условию, когда краевое горизонтальное
давление от бокового отпора грунта из-под подошвы фундамента превышает среднюю
величину горизонтальных давлений (сопротивлений) в массиве грунта, создаваемых сваями.
В момент предельного состояния, грунт в межсвайном пространстве, как бы «обтекает»
сваи, или сваи работают отдельно друг от друга.
Во втором случае, выражение (3) соответствует условию, когда краевое горизонтальное
давление от бокового отпора грунта из-под подошвы фундамента меньше или равно
средней величине горизонтальных давлений (сопротивлений) в массиве грунта, создаваемых
сваями. В момент предельного состояния, в грунте в межсвайном пространстве создаётся
своего рода «арочный» эффект и сваи начинают работать как конструктивная шпунтовая
стенка.
Рассматривая условие равновесия в выражении 3, представляется возможным определить
оптимальный шаг свайного ряда, при котором выполненный ряд свай усиления основания
начинает работать как конструктивная шпунтовая стенка.
Введя дополнительные обозначения F=π∙rсв– площадь половины
периметра микросваи, по которой возникает пассивный отпор; rсв– радиус
сваи; F1- площадь участка (ВС), воспринимающие дополнительное уплотняющие
давление (σупл), числено равная отрезку L – шагу свай, можно (см.
рис. 1) записать:
Тогда:
|
σупл = (σпас∙F)/F1 = (σпас∙
π∙rсв)/L
|
(5)
|
Пассивное давление σпас в грунте, действующее на сваю из условия
предельного состояния может быть определено из следующего выражения (рис. 2):
|
(6)
|
где Н – величина возможного понижения пола подвала ниже головы сваи (до подошвы
фундамента); ℓ - длина микросваи; γуп. – удельный вес грунта
вокруг сваи, с учётом его уплотнения в процессе изготовления микросваи, в первом
приближении принято γ уп=1,1∙ γ; γ - удельный вес
грунта; φ - угол внутреннего трения грунта.
Из условий принятых обозначений, выражение (1) может быть записано в следующем виде:
|
(7)
|