[Botanik]

Здравствуйте, коллеги. Заказчиком поставлена следующая задача:
По склону с уклоном ~8 градусов (1:6.8) устраивается насыпь с наибольшей толщиной под пятном застройки 11 м. По этой насыпи предусмотрено строительство здания - 4-х этажный монолитный каркас без подвала, наибольшая нагрузка от колонны ~120 т.
Ввиду наличия склона, а плюс к этому достаточно высокая насыпь, было принято решение устраивать здание на буровых сваях. Сваи уходят в грунт основания на глубину 5,9-9,1 м. Имеется статическое зондирование основания. Сваи планируется бурить спустя 0,5 года после устройства насыпи, т.е. насыпь по идее должна самоуплотниться.
Грунт основания - суглинок непросадочный, E=14 МПа, IL<0.
Насыпь - планомерно возводимая из песка средней крупности.
В связи с этим у меня имеются вопросы:
Самый главный - как правильнее считать сваи? По зондированию, но тут данные лишь для основания, т.е. насыпь не учитываю. Если так, то стоит ли учитывать отрицательное трение от осадки насыпи?
С другой стороны, насыпь ведь планомерно возводят, чему тут оседать? Либо по таблицам, но насыпь учитывать?
Грунт основания непросадочный, по нему отрицательного трения не должно возникнуть. или я заблуждаюсь?
Немного запутался я в своих измышлениях, а совета по такому вопросу спросить не у кого. Коллеги, может у вас есть какие-либо соображения на этот счет?

П.С. По насыпи не делал фундамент на естественном основании по той причине, что не доверяю строителям в плане качественного устройства такой высокой насыпи, а буровые сваи приняты исходя из соображений недопущения динамических нагрузок на насыпь с последующим ее разуплотнением.

[Demmer]

Во первых нужно еще просчитать сам склон на устойчивость (личный горький опыт), при расчете свай так как насыпь не консолидированная(не уплотнившаяся) ее нужно брать со знаком минус, так как насыпи более 1 метра нужно подсчитать сам грунт основания не превышает ли там осадка 5 см от дополнительной нагрузки от насыпи, возможно и тут какие нибудь слои будут со знаком минус, и все это считать по таблицам СНиП

[Сергей Юрьевич]

ну тут больше философии, чем инженерной мысли мне кажется...
качественная планомерно возведённая насыпь - хороша в проекте. в реальности - такое же вымирающее животное как амурский тигр: некоторым за всю жизнь так и не удаётся увидеть
Поэтому считать сваи лучше так
Сваи висячие
Трение грунта учитывать только по боковой поверхности в толще основания (суглинка), но глубину слоя считать от отметки верха насыпи
Сопротивление под нижним концом сваи - так же считать для фактической глубины от отметки планировки

Отрицательное трение от самоуплотнения насыпи я бы учитывать не стал. Хотя если очень боитесь косяков со стороны подрядчика - то можно и перезаложиться

Далее, на площадке в обязательном порядке сваю испытать на предмет реальной несущей способности.

[Botanik]

Сообщение от Сергей Юрьевич Сваи висячие Трение грунта учитывать только по боковой поверхности в толще основания (суглинка), но глубину слоя считать от отметки верха насыпи Сопротивление под нижним концом сваи - так же считать для фактической глубины от отметки планировки Отрицательное трение от самоуплотнения насыпи я бы учитывать не стал. Хотя если очень боитесь косяков со стороны подрядчика - то можно и перезаложиться

В принципе, именно такой ход мыслей и у меня был. Учитывать отрицательное трение от самоуплотнения насыпи я тоже не особо горю желанием закладывать лишний запас прочности.
Только гложит меня один вопрос: а если эксперт спросит, почему не учтено отрицательное трение от насыпи. И тут получается палка о двух концах: с одной стороны - закладываем сваи, т.к. предполагаем, что насыпь сделают хреново, с другой же - в расчете свай не учитываем самоуплотнение насыпи, т.к. насыпь сделают нормально и до начала бурения она успеет самоуплотниться (0,5 года). Хотя по табл. 6.9 СП 22.13330 продолжительность самоуплотнения насыпи от 0,5 до 1 года. Выход вижу один - это расчет консолидации насыпи. Правильно ли я рассуждаю?

[Сергей Юрьевич]

Botanik, посчитайте величину дополнительной нагрузки на сваю от самоуплотнения насыпи. мне кажется вы переоцениваете её

[Demmer]

Сообщение от Botanik В принципе, именно такой ход мыслей и у меня был. Учитывать отрицательное трение от самоуплотнения насыпи я тоже не особо горю желанием закладывать лишний запас прочности. Только гложит меня один вопрос: а если эксперт спросит, почему не учтено отрицательное трение от насыпи. И тут получается палка о двух концах: с одной стороны - закладываем сваи, т.к. предполагаем, что насыпь сделают хреново, с другой же - в расчете свай не учитываем самоуплотнение насыпи, т.к. насыпь сделают нормально и до начала бурения она успеет самоуплотниться (0,5 года). Хотя по табл. 6.9 СП 22.13330 продолжительность самоуплотнения насыпи от 0,5 до 1 года. Выход вижу один - это расчет консолидации насыпи. Правильно ли я рассуждаю?

Мы тоже один раз решили не учитывать, а потом судились

[Владимир.]

Сообщение от Сергей Юрьевич качественная планомерно возведённая насыпь - хороша в проекте. в реальности - такое же вымирающее животное

По нашим объектам практически всегда уплотняют по проекту. Редко когда уплотнение не дотягивает до проектного коэффициента 0,01

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от Владимир. По нашим объектам практически всегда уплотняют по проекту. Редко когда уплотнение не дотягивает до проектного коэффициента 0,01

что такое коэффициент 0,01?
стандартные коэффициенты уплотнения 0.98, 0.95, 0.92
СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты

[Botanik]

Сообщение от Сергей Юрьевич Botanik, посчитайте величину дополнительной нагрузки на сваю от самоуплотнения насыпи. мне кажется вы переоцениваете её

Не знаю, у меня это отрицательное трение очень даже портит картину. Давайте вместе просчитаем, если не сложно.

Исходные данные:
Свая буровая длиной 17 м, без уширения. На hn=9 м прорезает насыпь и на h=8 м погружена в грунт основания. Диаметр 0,6 м, площадь сечения A=0.283 м.кв., периметр u=1.885 м.
грунт основания - глинистый (суглинок) IL<0, Sr=0.86; насыпь - песок средней крупности.
Расчет ведем по СП 24.13330.
(далее G - это гамма).
Слои у нас однородные, поэтому разбивать их на элементарные не обязательно.
Несущая способность сваи по ф.(7.11): Fd=Gс*(Gcr*R*A+Gcf*u*f*h) = 0,8 * (1*1716*0.283 + 0.7*1.885*65*8)= 937 кН.
где Gc=0.8 - коэффициент условий работы сваи при Sr<0.85
Gcr=1 - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи
R=1716 кПа - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, по т.7.8 при глубине нижнего конца сваи = 14 м (длина сваи 17 минус 3 м согласно примечанию 1 к т.7.8)
Gcf=0.7 - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, по табл.7.6
f=65 кПа - расчетное сопротивление слоя грунта основания (суглинок) на боковой поверхности ствола сваи по т.7.3. Средняя глубина расположения слоя грунта 9м(насыпь) + 8м/2(основание) - 3м(прим.1 к т.7.2) = 10 м
Несущая способность куста из 4-х свай: N=4*937/1.4=2677 кН.

Считаем отрицательное трение от насыпи по правой части ф.(7.11):
Pn= Gcf*u*fn*hn=0.7*8.8*54.5*9 = 3021 кН.
где Gcf=0.7 - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, по табл.7.6
fn=54.5 кПа - расчетное сопротивление слоя грунта основания (насыпной песок ср. кр.) на боковой поверхности ствола сваи по т.7.3. Средняя глубина расположения слоя грунта 9/2=4.5 м.
u=8.8 м - периметр куста свай по наружной грани (4 сваи, расстояние 1.6 м по осям).

Итого, несущая способность куста по грунту N-Pn=2677-3021=-344. Свая взлетает ввысь
Слишком большое значение отрицательного трения на выходе получаем. Очевидно, где-то у меня закралась ошибка. Предположу, что при расчете отрицательного трения нужно было также принимать периметр сваи, но в литературе речь идет о наружном периметре именно куста.
Или это касается только случаев с просадочными грунтами и мне нужно принимать периметр сваи?
Жду комментариев.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от Botanik Слои у нас однородные, поэтому разбивать их на элементарные не обязательно.

неее. это не так. нужно делить по толщине на слои не более 2м. Сопротивление слоёв по глубине увеличивается не линейно. Это касается и расчёта несущей способности по боковой поверхности, и отрицательного трения

Сообщение от Botanik Или это касается только случаев с просадочными грунтами и мне нужно принимать периметр сваи?

да, по периметру сваи

[Botanik]

Сообщение от Сергей Юрьевич неее. это не так. нужно делить по толщине на слои не более 2м. Сопротивление слоёв по глубине увеличивается не линейно. Это касается и расчёта несущей способности по боковой поверхности, и отрицательного трения

Хорошо. Исходные данные те же. Разбил на элементы по 1 м. Получил Fd=1076 кН, отрицательное трение вышло Pn=607 кН.
Считаем (Fd/1.4)-Pd=(1076/1.4)-607=161 кН.
Хрен редьки не слаще, нужно заглублять сваи и тут без вариантов. Так получается?

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от Botanik Хрен редьки не слаще, нужно заглублять сваи и тут без вариантов. Так получается?

получается да. детально ваш расчёт не разбирал. если будет время - посчитаю сам, но не думаю, что где-то сильно ошиблись

[Botanik]

Сообщение от Сергей Юрьевич получается да. детально ваш расчёт не разбирал. если будет время - посчитаю сам, но не думаю, что где-то сильно ошиблись

Я к тому, что эта насыпь сводит на нет сваю длиной 17м. Тут в пору все 25 м пихать, но на мой взгляд это слишком круто. Нужно как-то выкручиваться.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от Botanik Я к тому, что эта насыпь сводит на нет сваю длиной 17м. Тут в пору все 25 м пихать, но на мой взгляд это слишком круто. Нужно как-то выкручиваться.

положиться на то, что строители сделают насыпь качественно и она не будет садиться)) отказаться от свай и ставить на плиту здание

[yarrus77]

Сообщение от Сергей Юрьевич и ставить на плиту здание

подровняв перед насыпью суглинок в горизонт.

[Варанчик]

Сообщение от Сергей Юрьевич отказаться от свай и ставить на плиту здание

Все равно стремно. Водоотведение нужно делать, и наче может и размыть основание из песка легко.

Сообщение от yarrus77 подровняв перед насыпью суглинок в горизонт.

А так да, основание насыпи у ТС сделано неправильно. Оно просто не сделано.

[Альф]

Сообщение от Botanik Слишком большое значение отрицательного трения на выходе получаем

У Вас насыпь отсыпана песком средней крупности, то есть несвязным грунтом. Каким образом на каждой свае могут налипнуть десятки тонн грунта?

[Botanik]

Сообщение от Альф У Вас насыпь отсыпана песком средней крупности, то есть несвязным грунтом. Каким образом на каждой свае могут налипнуть десятки тонн грунта?

А у вас есть какие-то соображения на этот счет? Или я не понял сарказма?

[Альф]

Никакого сарказма.
Отрицательное трение в Вашем случае настолько мало, что им можно пренебречь.

[FLASH!]

Сообщение от Альф Никакого сарказма. Отрицательное трение в Вашем случае настолько мало, что им можно пренебречь.

На основании чего можно пренебречь? Потому что вам так кажется?
СП24 п. 7.2.11 - Учет сил отрицательного (негативного трения) грунта на боковой поверхности сваи.
-планировки территории подсыпкой толщиной более 1,0 м; - можно рассматривать как просто подсыпку, так и подсыпку после устройства свай (пригруз).
-незавершенной консолидации грунтов современных и техногенных отложений;
-уплотнения несвязных грунтов при динамических воздействиях;
Эти положения заставляют рассматривать негативное влияние на сваи.
Есть еще пункт:
7.2.13 В случае когда консолидация грунта от подсыпки или пригрузки территории к
моменту начала возведения надземной части зданий или сооружений (включая свайный
ростверк) завершилась или возможное значение осадки грунта, окружающего сваи, после
указанного момента в результате остаточной консолидации не будет превышать половины
предельного значения осадки для проектируемого здания или сооружения, сопротивление
грунта на боковой поверхности сваи допускается принимать положительным вне зависимости
от наличия или отсутствия прослоек торфа. Для прослоек торфа значение следует
принимать равным 5 кПа.
Однако за 0,5 года, насыпь не уплотнится, особенно 7-11метров. Года 2-3 хотя-бы. В таб. 6.9 и цифры 0,5-1 года, что-то не верится.
Я бы рассматривал вариант буронабивных свай с уширенной пятой, в кот. основная несущая способность по лобовому сопротивлению. Значение бокового сопротивления п. 7.2.12 в) рекомендует брать по табл. 7.3, полные значения (я думаю, это слишком крут, но не учитывать вообще отрицательное трение тоже не стоит).
Попробуйте посчитать сваю с уширенной пятой, например 600/1500 должно все получится. Отдельно нужно проверить сваю по материалу, на осадку...ну и вообще, предусмотреть мероприятия компенсирующие деформации насыпного грунта в течении жизни здания.
Можно поговорить с Заказчиком подождать год, или считать сваи с учетом продолжительности строительства - на начальных этапах не сваи не будут загружены, а в этот момент будут действовать самые большие значения отрицательного трения. В процессе эксплуатации - когда появятся проектные нагрузки - значения отрицательного трения уже будут не так велики.