Методические указания по проектированию фундаментов мостовых опор и береговых устоев (стр. 5 из 6)
Несущую способность пирамидальной, трапециидальной и ромбовидной свай, прорезающих песчаные и пылевато-глинистые грунты, Fd (кН), с наклоном боковых граней
следует определять по [5, формула (9)] 
.При этом пласты грунтов расчленяются на слои толщиной не более 2,0 м.
Допустимая нагрузка на сваю (кН) определяется по условию [5, формула (2)]
,где
– принимается равным 1,4.4.2.4. Определение требуемого количества свай
и размещение их в ростверке
Требуемое количество свай предварительно определяют из условия восприятия расчетных вертикальных нагрузок, действующих на свайный фундамент в плоскости подошвы плиты ростверка (с учетом его веса) по формуле
где μ – коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки на сваи в ростверке при действии момента и принимается в зависимости от эксцентриситета «е» равнодействующей относительно оси, проходящей через ростверк, равным от 1,0-1,3;
– коэффициент надежности, принимаемый по [5, п. 3.10.]; 
– суммарная расчетная нагрузка по обрезу ростверка, кН;Fd – несущая способность сваи, кН;
– ориентировочный вес ростверка и грунта определяется по минимальной площади подошвы плиты ростверка аналогично тому, как это выполняется при проектировании фундаментов на естественном основании 
.Величина обреза С, как и для случая сооружения фундамента в открытом котловане, принимается
м. 
,где
– коэффициент надежности по нагрузке, принимается равным 1.1;hp – высота ростверка, м ;
γmtn – средний нормативный удельный вес материала ростверка и грунта на обрезах. Принимается равным 12-14 кН/м3 при условии взвешивающего действия воды и 20 – 24 кН/м3 при отсутствии гидростатического взвешивания.
Полученное количество округляется до целого числа свай в ростверке, удобного для размещения и забивки.
При необходимости изменяют количество свай, принимая их других размеров. В этом случае, соответственно, уменьшается или увеличивается несущая способность сваи.
Конструирование ростверка начинается с разбивки (размещения) свай. Расстояние между осями висячих свай в плоскости их нижних концов должно быть не менее 3d (где d – диаметр круглого или сторона квадратного поперечного сечения ствола сваи), а свай-стоек – не менее 1,5d.
а) б)
Для облегчения производства работ желательно сваи размещать в плане ростверка правильными рядами, если ширина плиты ростверка позволяет устраивать расстояние между осями свай а ≥ 3d. При меньшей величине «а» обязательно шахматное расположение (рис. 5). Расстояние от края ростверка до оси крайнего ряда свай ак зависит от точности погружения свай в грунт или их изготовления. Для забивных свай это расстояние чаще всего принимается равным размеру поперечного сечения сваи. При жестком сопряжении свайного ростверка со сваями расстояние от края ростверка (плиты) до ближайшей сваи (т.е. свес плиты) принимается не менее 0,25 м.
4.2.5. Проверка усилий в сваях ростверка
После размещения свай и конструирования ростверка находят фактический вес ростверка и грунта GpgI (кН). Расчетную нагрузку на сваю N (кН) определяют, рассматривая фундамент как рамную конструкцию, воспринимающую вертикальные и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.
Для центрально нагруженных свайных ростверков, у которых равнодействующая нагрузок проходит через центр тяжести площади поперечного сечения свай в плоскости верхних концов (низ ростверка), проверяется условие
,где Nd – расчетная сжимающая сила
, кН;n – число свай в ростверке;
– коэффициент надежности.При проектировании внецентренно нагруженных свайных фундаментов необходимо стремиться к тому, чтобы равнодействующая постоянных сил проходила возможно ближе к центру тяжести подошвы ростверка при возможно более равномерном расположении свай.
При равномерном расположении свай в ростверке расчет производится так же, как центрально нагруженного, но количество свай принимается больше, чем это требуется при расчете на центральную нагрузку. Расчетную нагрузку на сваю определяют по [5, формула (3)], кН.
,где Μxi, Μyi – расчетные изгибающие моменты относительно главных центральных осей X и Y плана свай в плоскости подошвы ростверка;
xi и yi – расстояние от крайних осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.
При расчете свай всех видов как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки N (кН), следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности по нагрузке, увеличивающим расчетное усилие.
Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних сил нагрузок образуют один или несколько рядов, то при учете нагрузок от торможения, давления ветра, льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10 % при четырех сваях в ряду и на 20 % при восьми сваях и более.
4.2.6. Расчет осадки свайного фундамента
Осадка фундамента из свай-стоек обуславливается в основном упругими деформациями ствола сваи и упругими деформациями подстилающего слоя опорного пласта грунта. Расчет таких фундаментов на осадку, как правило, не производится.
Расчет свайного фундамента из висячих свай по второму предельному состоянию (по деформациям) производится так же, как для условного фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями [4, п.2.39], исходя из условия
,где S – совместная деформация свай, свайного фундамента и сооружения, определяемая расчетом по указаниям [5, п.п. 3.3; 3.4; раздел 6];
Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями [4, п.п.2.51; 2.52].
Рис. 6. Схема к расчету осадок свайного фундамента
Границы условного фундамента (рис. 6) определяются следующим образом: снизу – плоскостью BC, проходящей через нижние концы свай; с боков - вертикальными плоскостями AB и DC, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии
;сверху – поверхностью уровня наинизшего горизонта воды AD, или поверхностью планировки;
– усредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определенного по формуле 
,где
– расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных, пройденных сваями слоев грунта толщиной 
, м;h – глубина погружения сваи в грунт, м.
Еcли обозначить стороны условного массива грунта со сваями ℓy и by, то площадь условного фундамента
.В собственный вес условного фундамента при определении его осадки включается вес свай и ростверка, а также вес грунта в объеме условного фундамента на глубину Hy.
Среднее давление по подошве условного фундамента определяется
,где
– расчетная вертикальная нагрузка по обрезу фундамента; 
– вес свай, ростверка и грунта в объеме условного фундамента ABCD.Значение PІІ не должно превышать расчетного сопротивления грунта, определяемого по [4, формула (7)], или с учетом обозначений на рис.6.