Введение

Известно, что в современной нормативной литературе осадка висячей сваи определяется посредством построения условного фундамента. В этом случае от головы вертикально забитой сваи откладывается угол φ_ср/4 (здесь φ_ср – средневзвешенное значение угла внутреннего трения для слоёв грунта, которых пересекает свая), под которым проводятся наклонные поверхности, определяющие размеры (условный диаметр d_у) фундамента глубокого заложения в уровне острия свай (рис. 1).

Данный способ вычисления (d_у) для условного фундамента глубокого заложения в уровне острия свай, следует рассматривать как одно из основных допущений при решении поставленной задачи. Известна также методика, устанавливающая площадь передачи вертикального давления на основание в уровне острия свай, с диаметром равным 3d. Следовательно, можно допустить, что площадь (диаметр условного фундамента d_у) являются, по мере увеличения нагрузки на сваю, переменными величинами, изменяющиеся от d_у=f(φ_ср/4), до d_у=3d.

Как было ещё отмечено в 1975 году профессором Далматовым Б.И. и др. [1, 2] для длинных свай необходимо учитывать рассеивание вертикальных напряжений в пределах длины сваи с учётом их концентрации в уровне нижнего конца (острия). По этой методике, на основе решений Р. Миндлина и Д. Пати, определяются вертикальное давление, действующее в уровне нижних концов свай (рис. 1).

Согласно представленной схемы (рис.1), расчётный радиус (r_р) рассеивания вертикальных напряжений (P_zбк) в уровне конца сваи может быть ограничен структурной прочностью грунта (P_стр) [2].

По решению Ф.К. Лапшина [1] получим:

(1)

где r_c – приведённый радиус сваи; f₀ – расчётное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по грунту в пределах 1-2 м у нижнего её конца.

Вычисления по формуле (1) позволяют определить d_у с учётом концентрации напряжений в уровне острия свай. Влияние данного фактора следует учитывать в случае, если d_у<3d.

Рис.1. а). Схема определение диаметра условного свайного фундамента в уровне А-Б - острия свай, изменяемого от d_у=f(φ_ср/4), до d_у=3d. б). Учёт концентрации напряжений в уровне нижнего конца свай при d_у=2r_р<3d.