Коэффициент n в формуле (41) Н. М. Герсеванова зависит от условий забивки, материала свай, конструкции наголовника и др. и определяется из ошыта путем сопоставления сопротивления основания сваи, вычисленного по формуле, с величиной предельного сопротивления от максимальной (критической) нагрузки, устанавливаемой по результатам испытаний сваи статической нагрузкой.
По данным табл. 30, для железобетонных свай, забиваемых с наголовником, n = 150 т/м2.
В результате экспериментальных исследований, проведенных П. Р. Тикуновым [18], для средних размеров железобетонных свай, наиболее распространенных в практике современного строительства, установлено, что при забивке в глинистые грунты среднее значение n = 780 т/м2, а при забивке таких же свай (длиной 9 – 15 м) в песчаные грунты, можно принимать n = 1000 т/м2.
В формулу Герсеванова заложено предположение, что коэффициент, характеризующий полезную работу удара молота, затраченную на погружение и на упругие деформации сваи, зависит от сопротивления сваи P и площади ее поперечного сечения F. Это равносильно тому, что забитая свая испытывает сопротивление грунта преимущественно под ее нижним концом. Динамические же формулы применяются для определения сопротивления основания висячих свай, работающих главным образом сопротивлением грунта на боковой поверхности сваи. Поэтому было бы более последовательным считать коэффициент n функцией от отношения сопротивления сваи к ее боковой поверхности, а не к площади поперечного сечения, тем более, что современная практика применения железобетонных свай из предварительно напряженного бетона позволяет увеличить длину свай на 30 – 100% при сохранении того же сечения.
Предложение рассматривать общее сопротивление сваи как бы распределенным по ее боковой поверхности в ряде случаев более правильно, так как отражает действительный характер работы сваи в грунте. Это наглядно подтверждается и отношением боковой поверхности заглубленной в грунт части сваи S к ее поперечному сечению F
где l — глубина забивки сваи;
d — сторона квадратного поперечного сечения.
Для наиболее распространенных размеров железобетонных свай при l = 9 ÷ 15 м и d = 30 ÷ 35 см, указанное отношение составит S/F = 100 ÷ 200.
Заменив в формуле (41) F на S и коэффициент n на значение nf с учетом упругой части отказа с , получим
Для свай квадратного сечения при S = 4dl можно написать
где d — диаметр круглого или сторона квадратного, либо большая сторона прямоугольного поперечного сечения сваи в м;
l — глубина забивки сваи в м;
nf — коэффициент, принимаемый при забивке сваи с наголовником и прокладкой из деревянных планок толщиной 10 см равным 7 т/м2;
c — упругая часть отказа (упругие деформации грунта и сваи) в см;
q, Q, Н и e — те же значения, что и в формуле (41).
Формулу (41) можно преобразовать для определения по ней предельного сопротивления сваи по отказу, но с учетом упругих перемещений грунта и сваи:
Формула (44) имеет то преимущество перед формулой (43), что позволяет по заданному сопротивлению сваи определить глубину забивки сваи l.
От формулы Герсеванова (41) формулы (43) и (44) отличаются тем, что они учитывают влияние упругой части отказа и поэтому более соответствуют опытным данным.