Библиотека KaTeX не загрузилась (нет доступа в интернет). Формулы показаны в исходной записи TeX — содержание отчёта от этого не меняется.

Морозное пучение свай

СП 24.13330.2021 с Изменением № 2, приложение Г, (Г.1)–(Г.2), таблица Г.1, пункт 8.18 (в редакции Изм. № 2).

Устойчивость свайного фундамента на действие касательных сил морозного пучения грунтов проверяется по условию (Г.1). Касательная сила пучения τfh принимается по таблице Г.1 или по опыту (Г.3), сила удержания Frf — по (Г.2). Пункт 8.18 допускает такой расчёт по приложению Г.

1. Исходные данные

ВеличинаЗначениеПримечание
Случай по Г.1эксплуатациянеотапливаемое, консервация, строительство или замораживание
Класс сооруженияКС-2примечание 4 к таблице Г.1 для КС-1
Сечение сваикруг, d = 0,40 м—
Длина сваи L, м8,00от головы на уровне поверхности
Глубина промерзания dth, м2,00расчётная
Нагрузка N, кН120,0сжатие «+», выдергивание «−»
Способ τfhтаблица Г.1—

2. Касательная сила пучения τfh

Строка таблицы Г.1 по грунту промерзания: строка 2 — 0,25 < IL ≤ 0,5; пески D > 1 и 0,8 < Sr ≤ 0,95.

(Г.1)\[\tau_{табл} = \tau_{i} + \frac{\tau_{i+1} - \tau_{i}}{d_{i+1} - d_{i}}\,(d_{th} - d_{i}) = 90 + \frac{70 - 90}{2{,}5 - 1{,}5}\,(2{,}00 - 1{,}5) = 80{,}00\ \text{кПа}\]
(Г.1)\[\tau_{fh} = \tau_{табл}\cdot k_{п}\cdot k_{КС} = 80{,}00\cdot 1{,}00\cdot 1{,}00 = 80{,}00\ \text{кПа}\]

kп — по виду поверхности сваи (примечание 3 к таблице Г.1), kКС — по классу сооружения (примечание 4; для КС-1 — 0,9, для КС-2 и КС-3 — 1,0).

3. Площадь смерзания и нагрузка

\[u = \pi d = \pi\cdot 0{,}40 = 1{,}257\ \text{м}\]
(Г.1)\[A_{fh} = u\cdot\min(d_{th};\,L) = 1{,}257\cdot 2{,}00 = 2{,}513\ \text{м}^2\]
(Г.1)\[F = 0{,}9\cdot N = 0{,}9\cdot (120{,}0) = 108{,}0\ \text{кН}\]

4. Сила удержания Frf

(Г.2)\[F_{rf} = u\sum_{i} f_{i}\,h_{i}\]
(Г.2)\[F_{rf} = 1{,}257\cdot\left(30{,}0\cdot 2{,}00 + 40{,}0\cdot 2{,}00 + 43{,}0\cdot 2{,}00\right) = 1{,}257\cdot 226{,}00 = 284{,}00\ \text{кН}\]

Талые слои ниже промерзания (fi — по таблице 7.3 при средней глубине части слоя; слои толще 2 м делятся):

№Грунтz, мhi, мfi, кПаfihiu, кН
1супесь3,002,0030,075,40
2суглинок5,002,0040,0100,53
3песок мелкий7,002,0043,0108,07

5. Проверка условия (Г.1)

(Г.1)\[\tau_{fh}A_{fh} - F \le \frac{\gamma_c}{\gamma_k}F_{rf}\]
(Г.1)\[80{,}00\cdot 2{,}513 - 108{,}0 = 93{,}06 \le \frac{1{,}0}{1{,}1}\cdot 284{,}00 = 258{,}18\ \text{кН}\]

Запас 165,12 кН; отношение левой части к правой 0,36.

6. Схема

d_th = 2 мL = 8 мзона промерзанияτ_fh A_fhF_rf (талый грунт)F = 108 кН

7. Итог

Устойчивость на морозное пучение обеспечена: условие (Г.1) выполнено.

Примечания