Расчет свай-оболочек с открытым нижним концом

Первоначально считалось, что предпосылкой такого использования торцового сечения является бетонная пробка, создаваемая после окончания процесса погружения сваи и извлечения грунта из ее внутренней полости. Однако специально проведенные на открытых оболочках крупных сечений натурные исследования и исследования на моделях показали, что при погружении оболочки в песчаные грунты образующаяся в ее полости грунтовая пробка (или, как ее еще называют, грунтовый сердечник) с точки зрения сопротивления такой оболочки вертикальным нагрузкам равноценна бетонной пробке.

Эти исследования позволили также выявить очертание ножа оболочки, обеспечивающее наивысшую несущую способность.

Было установлено, что с этой точки зрения наиболее целесообразным оказался нож так называемого кессонного типа, который создавал при погружении сильно уплотненную грунтовую пробку в полости оболочки.

Применение открытых свай-оболочек с грунтовым сердечником существенно упрощает и ускоряет процесс производства работ, поскольку отпадают две сложные и трудоемкие операции: извлечение грунта из полости оболочки, а также бетонирование этой полости. Значительно улучшаются и экономические показатели фундамента и сооружения в целом.

В связи с изложенным выше рассмотрим условия работы грунтового сердечника и определим минимальную его высоту.

Грунтовый сердечник находится под действием давления грунта в плоскости нижнего торца сваи Р, сил трения

В этом случае возможны следующие мероприятия:

1. Увеличение сил сопротивления сдвигу грунтового сердечника относительно сваи искусственным путем (создание повышенной шероховатости на внутренней поверхности сваи, уплотнение грунта сердечника или искусственное его окаменение и т. д.).

2. Замена грунтового сердечника бетонной пробкой.

Как и в рассмотренных ранее случаях, наилучшим способом определения несущей способности свай-оболочек с грунтовым ядром является пробная нагрузка, осуществленная после соответствующего отдыха сваи.