Несущая способность сваи-стойки (забивной сваи, сваи-оболочки, набивной и буровой сваи,  опирающейся на скальный грунт, а также забивной сваи, опирающейся на слабодеформируемый грунт), принимается равной несущей способности основания под нижним концом сваи.

Несущая способность основания под нижним концом сваи

                 (4)

где   - коэффициент условий работы сваи в грунте, равный 1;

 - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи-стойки, кПа;

 - площадь опирания на грунт сваи, м² , принимаемая для свай сплошного сечения и полых свай с закрытым нижним концом равной площади поперечного сечения брутто, для свай полых круглого сечения с открытым нижним концом и свай-оболочек - равной площади поперечного сечения нетто при отсутствии заполнения их полости бетоном и равной площади поперечного сечения брутто при заполнении этой полости бетоном на высоту не менее трех ее диаметров.

Расчетное сопротивление скального грунта  для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные и слабодеформируемые грунты, следует принимать

 = 20000 кПа.

Для набивных, буровых свай и свай-оболочек, заполняемых бетоном, опирающихся на невыветрелые скальные грунты (без слабых прослоек) и заглубленные в них менее чем на 0,5 м,  следует определять по формуле

                                  (5)

где - нормативное значение предела прочности на одноосное сжатие массива скального грунта в водонасыщенном состоянии (определяется в полевых условиях), кПа;

 - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

Для предварительных расчетов оснований сооружений всех уровней ответственности значения характеристик  допускается принимать равным

= ,                            (6)

где  расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа, определяются по результатам испытаний образцов в лабораторных условиях;

 - коэффициент, учитывающий снижение прочности ввиду трещиноватости скальных грунтов принимаемый по табл.7.1[30].

В любом случае значение  следует принимать не более 20000 кПа и не менее величины расчетного сопротивления под нижним концом сваи для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем при ⁰ по таблице   Приложения

Расчетное сопротивление скального грунта  для набивных и буровых свай и свай оболочек, заполняемых бетоном и заделанных в невыветрелый скальный грунт (без слабых прослоек) не менее чем на 0,5 м, определяется по формуле

 )                  (7)

- расчетная глубина заделки набивной и буровой сваи и сваи-оболочки в скальный грунт, м;

 - наружный диаметр заделанной в скальный грунт части набивной и буровой свай и сваи-оболочки, м.

Значение фактора заглубления ) принимается не более 3.

Для окончательных расчетов оснований сооружений I и II уровней ответственности, а также оснований, сложенных выветрелыми, размягчаемыми, со слабыми прослойками скальными грунтами, несущую способность сваи-стойки F_d следует принимать по результатам испытаний свай статической нагрузкой.

Пример 3.Определение несущей способности  забивной сваи-стойки

Задание: Определить несущую способность забивной  сваи С60-30-3 при следующих грунтовых условиях: супесь пластичная, мощностью 1,5м, суглинок тугопластичный, мощностью 2м; песок пылеватый, насыщенный водой, мощностью 2,5м, подстилаемый  скальным  грунтом. Уровень грунтовых вод проходит на глубине  3,5м от уровня планировки

Решение.

Так как под нижним концом сваи расположен малосжимаемый ( E≥50МПа) грунт - скальный, расчет ведется как сваи-стойки

Несущая способность по грунту:

1*20000*0,30*0,30=1800кН

С учетом к-та надежности  = =1285кН

Несущая способность по материалу определяется без учета продольного изгиба ( , т.к. фундамент с низким ростверком и в пределах ствола сваи нет слабых грунтов:

1*(0,9*11500*0,09+355000*0,000314)=931,5+114,61=1046,11кН

Бетон класса В-20, 0,3*0,3=0,09м²

Арматура 3 типа армирования -4 Ø10 А-ΙΙΙ (А-400) ; ,

²

С учетом к-та надежности  = =747,22кН

Так как несущая способность по материалу сваи меньше, чем по грунту для дальнейших расчетов принимаем это значение.

Рис.3 К определению несущей способности сваи-стойки

Пример 4.Определение несущей способности  буровой сваи-стойки

Задание: Определить несущую способность буронабивной сваи (БСИ) диаметром 0,88м при следующих грунтовых условиях: супесь пластичная, мощностью 2,5м, суглинок тугопластичный, мощностью 3м; песок пылеватый, насыщенный водой, мощностью 2,5м, подстилаемый  скальным грунтом. Уровень грунтовых вод проходит на глубине  5,5м от уровня планировки. Заделка в скальный грунт 0,8м. Нормативное значение предела прочности на одноосное сжатие массива скального грунта в водонасыщенном состоянии, найденное в полевых условиях,  Свая армируется продольной арматурой 8 Ø16 А- ΙΙ (А-300), Бетон класса В-20.

Рис.4 К определению несущей способности буровой  сваи-стойки

Решение:

Несущая способность по грунту

 )= ,

где

Несущая способность по материалу определяется без учета продольного изгиба ( , т.к. фундамент с низким ростверком и в пределах ствола сваи нет слабых грунтов

=1(0,85*0,8*11500*0,61+270000*0,003216)=4770+868,32=5638,32кН, где =0,85 ;как для элементов, бетонируемых в вертикальном положении, =0,8; так как бурение скважин в которых производится с применением извлекаемых обсадных труб и бетонирование под водой,

Бетон класса В-20, =0,61м²

Арматура 8 Ø16 А-ΙΙ (А-300) ; , ²

=0.003216м²

Расчетная нагрузка на сваю с учетом к-та надежности:

По материалу

 = =4027,37кН

По грунту

 = =3478кН

Несущая способность по грунту меньше, для конструирования ростверка принимается это значение.