ГОСТ Р 59995—2022
Испытания на сдвиг мини-крыльчаткой на образцах, полученных с помощью задавливаемых пробоотборни
ков, обычно хорошо коррелируют с результатами НН-испытаний при трехосном сжатии ипредставляются особенно
полезными для слабых глин. Полевые испытания скважинной крыльчаткой или методами статического зондиро
вания (с коническим, шаровым или Т-образным наконечниками) могут быть использованы для оценки эффектов
неустойчивости в образцах газонасыщенных или структурированных грунтов. Методы статического зондирования
позволяют определять непрерывный профиль расчетных значений прочностных характеристик грунта. Методы
типа SHANSEP (подход, позволяющий оценивать историю приложенных напряжений и нормализованные
геотех нические параметры грунтов; см. [118] и [119]) способны обеспечить более согласованную интерпретацию
стан дартных лабораторных испытаний, а также предоставить дополнительную информацию для более
корректного определения вертикального давления в нормально уплотненных и недоуплотненных глинах.
А.8.1.3.2.4 Влияние длины сваи
Длинные сваи, забиваемые в глинистых грунтах, как правило, обладают достаточно высокой гибкостью, по
этому их несущая способность может оказаться сниженной вследствие следующих факторов:
- прогрессирующее разрушение грунта в результате снижения прочности (явление деформационного раз
уплотнения) с продолжающимся деформированием или сдвиговым смещением грунта на определенном горизонте в
процессе установки сваи;
- горизонтальное смещение грунта относительно сваи вследствие бокового «выпячивания» сваи впроцессе
забивки.
Степень деградации несущей способности сваи, обусловленной указанными эффектами, зависит от многих
факторов, на которые влияют условия строительства и характеристики грунта. Методы оценки степени снижения
несущей способности длинных свай описаны в [105]—[107], [109]—[111].
А.8.1.3.2.5 Изменения несущей способности по оси в глине со временем
Существующие методы вычисления несущей способности свай в глинах основаны на практическом опыте,
дополненном результатами испытаний свай на вертикальную нагрузку. В этих испытанияхлишь небольшое количе
ство свай было оборудовано контрольно-измерительными средствами, при этом в большинстве случаев влияние
временных эффектов после окончания забивки сваи на формирование сопротивления сдвигу на границе «свая —
грунт» если и учитывались, то в ограниченном объеме. Значения несущей способности забиваемых в глину свай,
вычисляемые согласно требованиям 8.1.2—8.1.3, соответствуютдолговременному значению статической несущей
способности сваи в недренированных условиях, когда она нагружается вертикальной нагрузкой до момента раз
рушения грунта основания после завершения процесса рассеяния избыточного порового давления воды, вызван
ного процессом строительства. Сразу после забивки несущая способность сваи в связных грунтах может быть
значительно ниже, чем предельная статическая несущая способность. Измерения в полевых условиях показали,
что период времени, необходимый для достижения сваей, забитой в связных грунтах, своей предельной несущей
способности, может быть достаточно длительным и составлять от двух до трех лет [114], [120], [121]. Однако не
обходимо отметить, что скорость набора прочности имеет максимальное значение сразу после забивки сваи и
снижается по мере рассеяния избыточного давления. Поэтому значительное увеличение несущей способности
сваи может произойти за довольно короткое время.
В ходе забивки свай в нормально уплотненных и слабо переуплотненных глинах грунт, окружающий сваю,
оказывается в сильно нарушенном состоянии, а поле напряжений существенно измененным, в результате чего
может формироваться значительное по величине избыточное поровое давление. После забивки сваи избыточное
поровое давление начинает рассеиваться, в результате чего окружающий грунтовый массив начинает уплотнять ся,
и со временем несущая способность сваи увеличивается. Этот процесс иногда называется «засасыванием».
Скорость рассеивания избыточного порового давления является функцией коэффициента радиальной (горизон
тальной) консолидации, радиуса сваи, характеристик грунтовой пробки (свая с открытым концом или с закрытым
концом), а также слоистости основания.
Если приложение расчетных нагрузок на поддерживающие сооружение забивные сваи предполагается вско
ре после установки, то характеристики консолидации необходимо учитывать в проектных расчетах. В такой си
туации несущая способность свай сразу после забивки и предполагаемое увеличение несущей способности
со временем являются важными проектными показателями, которые могут оказывать существенное влияние на
бе зопасность системы «основание — фундамент» на ранней стадии процесса консолидации.
В ряде исследований были предложены аналитические модели формирования порового давления и после
дующего процесса его рассеивания для забивки свай в нормально уплотненных глинах и глинах слабой степени
переуплотнения [122], [123]. Посколькузабивка свай порождаетформирование избыточного поровогодавления, то
рассеивание избыточного порового давления после установки сопровождается увеличением сопротивления сдви гу
окружающего массива грунта и, следовательно, увеличением несущей способности сваи. После рассеивания
избыточного порового давления несущая способность сваи достигает предельного значения долговременной не
сущей способности, хотя некоторый дополнительный рост прочности может иметь место за счет вторичных про
цессов. Внекоторых переуплотненных глинах несущая способность сваи можетуменьшаться по мере рассеивания
поровогодавления, если скорость изменения полного радиального напряжения снижается быстрее скорости изме
нения порового давления. Аналитические модели учитывают степень закупоривания конца сваи путем использо
вания различных предположений относительно механизма формирования грунтовой пробки, при этом условия на
77