Основные допущения

Длина сваи, в зависимости от грунтовых условий, должна определяться из условия возможности противодействия (равновесия) восприятия внешней нагрузки сопротивлением трения по длине ствола сваи и под её нижним концом.

Таким образом, задача по определению длины сваи может быть рассмотрена на основе следующего допущения:

Преобразуем уравнение, определяющие несущую способность сваи трения [1], как уравнение равновесия по вертикальной оси Z от расчётной вертикальной нагрузки (Р), передаваемой на голову сваи:

; (1)

где γ_с – коэффициент условия работы сваи; γ _q – коэффициент надёжности; γ _сR – коэффициент условия работы острия сваи; γ_сf – коэффициент условия работы боковой поверхности сваи; R_z – расчётное сопротивление грунта сваи под остриём на глубине Z (выбирается из таблиц учебников, [1]); u – наружный периметр поперечного сечения сваи; f_i – расчётное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи (выбирается из таблиц учебников, [1]); l_iz – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, на котором действует f_i (изменяемая по глубине Z).

В случае если свая пересекает однородный грунт, или отдельные слои грунта имеют толщину более 2 м, то основание также разбивается по глубине на отдельные слои l_iz ≤ 2 м, т.к. f_i меняется с глубиной. Расчётная схема работы такой сваи трения может быть представлена на рис. 1. В этом случае длина сваи (l), как расстояние от планировочной отметки до её нижнего конца, может быть определена условием:

; (2)

где l_z – искомый участок сваи, определяющий её конечную длину; n – количество слоёв грунта выше участка l_z, определяемое на основе итерационных вычислений.

Рис. 1. Расчётная схема висячей сваи трения в соответствии с обозначениями формулы (1).