Метод статического зондирования

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 11Следующая ⇒

Метод такого зондирования позволяет узнать величину несущей способности свай. При его использовании в грунт вдавливают штангу, имеющую конус стандартного размера. Диаметр штанги по основанию составляет 26 мм, а угол заострения равен 60 градусам. После вдавливания проводят измерение вдавливающего усилия в зависимости от глубины вдавливания. Значение определяют при помощи переходных формул.

Взаимодействие свай с окружающим грунтом носит сложный характер и зависит от процессов происходящих в грунте при изготовлении и при их работе под эксплуатационными нагрузками. Процессы оказывают влияние на несущую способность и осадки свайного фундамента, от их правильного учета во многом зависит точность расчета и экономическая эффективность применения свай.

Процессы, происходящие в грунте при устройстве свайных фундаментов зависят от типа свай, грунтовых условий, технологии погружения или изготовления свай и т.п..

Так при погружении забивной сваи (сплошной сваи) объем грунта равный объему сваи вытесняется вниз, вверх и в стороны, в результате чего грунт вокруг сваи уплотняется.

Учитывая явление уплотнения грунта, рекомендуют во всех случаях, а в плотных грунтах особенно, забивку вести от середины свайного поля к его периметру. Если это правило не соблюдается, средние сваи из-за сильного уплотнения грунта не всегда удается погрузить до заданной глубины.

Но если брать расстояние между сваями в свайном фундаменте > 6d, то это приведет к огромным размерам ростверков, поэтому принято сваи забивать на расстоянии друг от друга равном 3d.

Но изменение напряженного состояния и плотности в грунтах при забивке свай могут носить и временный характер, т.е. грунт может обладать временным сопротивлением погружению сваи.

Скорость погружения сваи принято характеризовать величиной ее погружения от одного удара, называемой отказом сваи.

По величине отказа, который замеряется при достижении сваи проектной отметки, можно судить о ее сопротивлении, поскольку, чем меньше отказ, тем, очевидно, больше несущая способность сваи.

При забивке свай в маловлажные пески плотные и средней плотности под нижним концом образуется переуплотненная зона, препятствующая дальнейшему погружению сваи вплоть до нулевого значения отказа, и дальнейшая попытка забить сваю может привести к разрушению ее ствола. Но оставив эту сваю в покое, через некоторое время в результате релаксации напряжений сопротивление грунта под нижним концом сваи снизится и можно снова продолжить ее забивку до проектной отметки.

5.4. Выбор материалов и конструкций свайного фундамента применительно к инженерно-геологическим условиям, схеме сооружения и действующим нагрузкам

5.5.Методы расчета несущей способности свай

Несущую способность свай определяют по следующим формулам:
для свай-стоек

(2.2)

Для висячих свай

(2.3

Таблица 2.1
Нормативное сопротивление грунта основания в плоскости нижних концов забивных свай R^н по СНиП II-Б.5-67

Примечание: В тех случаях, когда значения R^н указаны дробью, числитель относится к пескам, а знаменатель к глинам.

где: k = 0, 7 - коэффициент однородности грунта; т = 1, 0 - коэффициент условий работы; F - площадь поперечного сечения сваи у нижнего конца, м2; R ^н - нормативное сопротивление грунта основания в плоскости нижнего конца сваи, Т/м², принимаемое для забивных свай по табл. 2.1; u - периметр поперечного сечения сваи, м; - нормативное сопротивление 1-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, Т/м², принимаемое по табл. 2.2; /, - длина участка сваи в пределах i - го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.
При определении значений пласты грунта по высоте делят на участки не более 2, 0 м.
Указанные в табл. 2.1 и 2.2 значения R^н и даны для песчаных грунтов средней плотности, супесей с коэффициентом пористости не более 0, 7, суглинков с тем же коэффициентом не более 1, 0 и глин - не более 1, 1.
Для плотных песчаных грунтов табличные значения R^н и увеличивают на 30%.
Таблица 2.2
Нормативные сопротивления грунта, основания по боковой поверхности забивных свай (по СНиП П-Б.5-67)

При определении величин R^н и нужно учитывать указанные ниже правила.

1. При планировке территорий срезкой, подсыпкой, намывом до 3, 0 м глубину расположения острия сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта по боковой поверхности сваи следует принимать от уровня природного рельефа.

2. При планировке срезкой, подсыпкой, намывом более 3, 0 м - глубину расположения острия сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта по боковой поверхности сваи нужно принимать от условной отметки, расположенной на 3, 0 м выше уровня срезки или на 3, 0 м выше природного рельефа при планировке подсыпкой.

3. Если в пределах длины сваи имеется прослойка торфа мощностью> 30 см и предполагается планировка территории подсыпкой или иная ее загрузка, эквивалентная подсыпке, то сопротивление грунта, расположенного выше подошвы наинизшего (в пределах глубины забивки сваи) слоя торфа, принимают:
- при подсыпке до 2, 0 м - для подсыпки и торфа равными нулю, а для минеральных пластов естественного сложения по табл. 2.2;
- при подсыпках от 2, 0 до 5, 0 м для грунтов, включая подсыпку, равным 0, 4 от значений, указанных в табл. 2, 2, взятых со знаком минус, а для торфа - равным минус 0, 5 Т/м²;
- то же, при подсыпках более 5, 0 м - указанным в табл. 2.2 значениям, но со знаком минус, (для торфа минус 0, 5 Т/м²).

Значения нормативных сопротивлений грунта под острием и по боковой поверхности сваи, со всеми поправками, можно использовать только при условии, что заглубление сваи в неразмываемый и несрезаемый грунт составляет не менее 4, 0 м для мостов и гидротехнических сооружений и не менее 3, 0 м для зданий и прочих сооружений

5.6.Определение несущей способности свай полевыми методами

Предварительные полевые испытания несущей способности свай предшествуют составлению проекта; цель их - определить или уточнить несущую способность свай в данных грунтовых условиях.

Контрольные испытания проводят в процессе устройства свайных фундаментов для проверки соответствия фактической несущей способности сваи с проектной.

Полевые испытания несущей способности свай могут быть статическими и динамическими. Динамический метод испытания свай применим только к готовым сваям, погружаемым в грунт забивкой или вибрированием.

Рассмотрим основной случай забивки готовой сваи молотом одиночного действия. Свободное падение ударной части молота весом Q с высоты Н создает работу, равную QН . Эта работа расходуется на погружение сваи и преодоление добавочных сопротивлений. От одного удара свая погружается на величину е. Эту величину называют отказом сваи. Сопротивление грунта погружению сваи составляет величину Р_пр. Следовательно, работа, израсходованная на погружение сваи, равна Р_пре .

В процессе удара молота о сваю возникают упругие деформации молота и сваи. Внешне работа упругих сил выражается в том, что молот весом Q, ударившись о сваю, подскочит на высоту h. Следовательно, работа упругих сил будет Qh .

Кроме погружения сваи и упругих деформаций молота и сваи, часть полезной работы молота расходуется на неупругие деформации молота и сваи. Допустим, что эта часть работы составляет . Тогда можно составить уравнение работы:

(2.7)

Для решения этого уравнения допускают, что остаточные неупругие деформации в свае будут тем больше, чем больше напряжения, возникающие в теле сваи. Следовательно, между величинами и , существует функциональная зависимость.
Н. М. Герсеванов, установив выражение этой зависимости, предложил решение уравнения (2.7). По его исследованиям, предельное сопротивление грунта погружению сваи выражается так:

(2.8)

где: F - площадь поперечного сечения сваи, м²; е - отказ (погружение от одного удара) сваи, см; Q - вес ударной части молота одиночного и двойного действия и дизель-молотов или полный вес подвесных молотов, Т; q - вес сваи, наголовника (при его наличии) и подбабка (если забивку ведут с подбабком), Т; H - расчетная высота падения ударной части молота, см; п -коэффициент, зависящий от материала сваи и способа забивки, принимаемый по табл. 2.7, Т/м².

Расчетное сопротивление (несущая способность) сваи равно предельному сопротивлению, умноженному на коэффициент однородности k = 0, 7 и коэффициент условий работы m = 1:

(2.9)

Таблица 2.7 Значения коэффициента п в формуле (2.8)

Расчетную высоту падения молота Н в зависимости от конструкции молота и наклона забивки свай принимают по табл. 2.8.
Таблица 2.8 Расчетная высота падения молота Н в формуле (2.8)

Таблица 2.9 Средние значения энергии удара Е,

В табл. 2.8 приняты следующие обозначения:
H₁ - фактическая величина хода упорной части молота, см; h - высота первого отскока ударной части дизель-молота от воздушной подушки, определяемая по мерной рейке (для предварительных расчетов для штанговых дизель-молотов принимают h = 60 см); Е - энергия удара, Т-см, принимаемая по паспорту или определяемая опытным путем (табл. 2.9); для трубчатых дизель-молотов энергию удара можно принимать равной Е= 0, 9QН ; Q - вес ударной части молота, Т.

5.7.Последовательность проектирования свайных фундаментов при действии центральной, внецентренной и горизонтальной нагрузок

Проектирование внецентренно нагруженных свайных фундаментов При внецентренном загружении фундамента различают два случая: I случай-—момент действует постоянно; II случай— момент непостоянен и может действовать то справа, то слева. В I случае стремятся совместить центр тяжести сечений свай в кусте с точкой приложения равнодействующей. Тогда свайный куст будет испытывать центральное загружение, и нагрузку на сваи проверяют.

Размещать сваи с большей частотой у наиболее загруженного края ростверка нежелательно из-за возможного крена ростверка. Во II случае при проектировании таких фундаментов удается несколько снизить влияние момента на -их работу частичным смещением центра тяжести сечений свай в кусте относительно оси конструкции. Число свай внецеитренно нагруженного фундамента обычно и увеличивают приблизительно на 20 %,

Расчетную нагрузку на сваю при эксцентриситете относительно двух осей инерции площади сечений свай в кусте находят по формуле внецентренного сжатия

Учитывая, что при применении свай одинакового поперечного сечения и момент инерции сечения сваи относительно собственной оси инерции / во много раз меньше а при отсутствии заделки свай в ростверке вообще равен нулю, поэтому При учете ветровых и крановых нагрузок разрешается принимать расчетную нагрузку на крайние ряды свай на 20 % больше.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒