Преимущество данного метода – малая стоимость, возможность проведения большого количества испытаний на строительной площадке.
Лекция 20 (продолжение)
Расчетная нагрузка на сваю по результатам статических испытаний:
,
где γс – коэффициент условий работы;
γ g – коэффициент надежности по нагрузке;
Fu – частное значение, т.е. нормативное значение.
Однако, данный метод обладает рядом недостатков, такие как:
- невозможностью раздельно определить сопротивление трению по боковой поверхности и сопротивление под нижним концом сваи;
- длительностью испытаний, в связи с необходимостью продолжительное время выдерживать каждую ступень нагрузки до стабилизации осадки.
- трудоемкостью испытаний, в связи с применением больших установок для задавливания свай.
Практический метод (по таблицам СП). Широко применяется в практике проектирования, позволяет определить несущую способность сваи по данным геологических изысканий. Метод базируется на обобщении результатов испытаний большого числа обычных и специальных свай вертикальной статической нагрузкой, проведенных в различных грунтовых условиях с целью установления предельных значений сил трения,
возникающих между сваей и окружающим грунтом и 
Рис. Расчетная схема к определению несущей способности сваи практическим методом
предельного сопротивления грунта под ее концом.
В результате составлены таблицы расчетных сопротивлений грунтов, которые позволяют определить сопротивление боковой поверхности и нижнего конца сваи и, просуммировать полученные значения по формуле:
|
|
|
Fd =ℽc(ℽcRRA+u∑ℽcffihi),где
ℽc - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по таблице;
A - площадь опирания на грунт сваи, м , принимаемая по площади поперечного сечения сваи;
u - наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице;
hi- толщина i -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м; ,
ℽcR, ℽcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по таблице.
Особое внимание в этом методе расчета необходимо уделять правильности оценки физико-механических свойств грунта, особенно показателю текучести IL глинистых, который оказывает значительное влияние на результат расчета.
Этот метод, как правило, дает заниженное значение НС сваи. Данный метод является наименее точным, но дает возможность - осуществить предварительную оценку ситуации.
|
|
|
Метод зондирования грунтов
Зондирование - более дешевый и быстрый метод по сравнению с испытанием свай статическими нагрузками.
Заключается во вдавливании в грунт стандартного зонда, состоящего из штанги с конусом на конце (dкон = 36 мм, F = 10 см2, < заострения 60º). Конструкция зонда позволяет как общее сопротивление его погружения, так и величину лобового сопротивления конуса.
Рис. Схема зондирования грунтов
Так как характер деформации грунтов при вдавливании свай и зонда аналогичен, полученные данные можно использовать для определения предельных сопротивлений свай.
Fd = AR+ f · h·U
f = B2·fз ; AR - сопротивление острия зонда
R = B1·qз ; h - длина сваи
B1 B2 – переходные коэффициенты учитывающие разные размеры зонда и сваи
Преимущество данного метода – малая стоимость, возможность проведения большого количества испытаний на строительной площадке.
Рис. Схема обработки результатов зондирования основания по глубине с выделением зон слабого, средней плотности и плотного сложения грунтов.
Представленная зависимость Р = f(H) позволяет выделить в глубине основания зоны слабого, средней плотности и плотного грунта, которые, как правило, соответствуют разным слоям грунта (см. схему). Такая интерпретация результатов исследований достаточно наглядна, позволяет выбрать надёжные слои грунта и, следовательно, обоснованно определиться с глубиной заглубления свай.
|
|
|
Следует подчеркнуть, что в настоящие время существуют современные автоматизированные установки по статическому испытанию грунтов на строительной площадке.
Наряду с зондами для определения НС свай используются также эталонные сваи .
Эталонная свая – это забивная инвентарная металлическая составная свая. Испытания грунтов эталонной сваей производится методом динамической нагрузки или статической вдавливающей, выдергивающей или горизонтальной нагрузки. Полевые испытания грунтов эталонными сваями производятся для получения данных, которые позволяют сделать обоснованный выбор типа фундамента, его паpаметpов и способов устройства. Также они позволяют определить pазмеpы и вид свай, их несущие способности, пpовеpить возможности погружения свай на нужную глубину, дать относительную оценку однородности грунтов в зависимости от их сопротивления погружению свай, определить взаимосвязь перемещения свай в грунте и возникающих нагрузок.
Установка для испытания грунтов сваей методом статических вдавливающих, выдергивающих или горизонтальных нагрузок состоит из устройства для нагpужения сваи (домкраты или таpиpованный груз), опорной конструкции для восприятия реактивных сил и устройства, которое позволяет измерить перемещение свай в процессе испытаний (pепеpная система с измерительными пpибоpами)
|
|
|
Полевые испытания с помощью эталонной сваи осуществляются по методу нагрузки (динамической и статической).
· Статическая нагрузка. Преимущественно применяется для крупных сооружений, подразумевающих наличие достаточно большого количества свай в фундаменте. Процедура является весьма сложной, а от того и дорогостоящей.
· Динамическая нагрузка. Имеет более широкое распространение ввиду доступной стоимости. Такие испытания чаще проводятся на предпроектном этапе строительства мелкого и среднего масштаба. Они позволяют максимально точно выявить несущую способность свай.
Буронабивные сваи
Буронабивные сваи изготавливаемые на строительной площадке. Это особая разновидность свай, применяющихся для строительства в сложных условиях —плотной городской застройки, на слабых грунтах, в специфических условиях — например, на участках с большим уклоном, с подземными вкраплениями скальных пород или наоборот, с плывунами. В настоящее время буронабивные сваи устраиваются диаметром ствола 400 - 1700 мм. Они могут иметь в нижней части уширение диаметром до 3500 мм. Расстояние в свету между стволами буровых свай должно быть не менее 1,0 м.
Буровые сваи по способу устройства подразделяют на:
а) буронабивные сплошного сечения с уширениями и без них, бетонируемые в скважинах, пробуренных в глинистых грунтах выше уровня подземных вод без крепления стенок скважин, в любых грунтах ниже уровня подземных вод - с закреплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными извлекаемыми обсадными трубами;
б) буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного вибросердечника;
в) буронабивные с уплотненным забоем, устраиваемым путем втрамбовывания в забой скважины щебня;
г) буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с последующим образованием уширения взрывом и заполнением скважин бетонной смесью;
д) буроинъекционные диаметром 0,15-0,25 м, устраиваемые в пробуренных скважинах путем нагнетания (инъекции) в них мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора, или буроинъекционные с уплотнением окружающего грунта путем обработки скважины по разрядно-импульсной технологии (сваи РИТ);
е) буроинъекционные, устраиваемые полым шнеком;
ж) сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин с уширением или без него, укладки в них омоноличивающего цементно-песчаного раствора и опускания в скважины цилиндрических или призматических элементов сплошного сечения со сторонами или диаметром 0,8 м и более;
з) буроопускные сваи с камуфлетной пятой, отличающиеся от буронабивных свай с камуфлетной пятой тем, что после образования и заполнения камуфлетного уширения в скважину опускают железобетонную сваю.
Суть технологии заключается в бурении скважины заданной глубины и диаметра с помощью обычной буровой установки. После этого в скважину под высоким давлением — порядка 20-30 атмосфер — подается водно-цементный или песчано-цементный раствор, который заполняет скважину, а также все подземные пустоты, которые с ним сопряжены, если таковые есть.
В связных маловлажных грунтах, когда можно осуществлять бурение без крепления стенок скважин, сваи устраивают без использования обсадных труб.
В водонасыщенных грунтах проходку скважин для устройства свай проводят или под защитой обсадных труб, или под защитой глинистого или полимерного бурового раствора, которые создают избыточное давление в скважине, препятствуя разрушению ее стенок.
В процессе бурения скважин под сваи отмечатют провалы инструмента. При фиксировании провала необходимо остановить работы и сообщить авторскому надзору.
Выбуренный грунт грузиться непосредственно в автотранспорт и вывозиться за пределы строительной площадки.
После завершения проходки скважины производят зачистку забоя от шлама механическим способом, а при опирании свай на скальные грунты зачистка забоя может выполняться дополнительно гидравлическим способом.
В сухих скважинах разрыхленный грунт может быть уплотнен трамбованием.
В водонасыщенных грунтах допускается проводить такое уплотнение путем сбрасывания трамбовки (массой не менее 5 т при диаметре скважины 1 м и более и массой 3 т при диаметре скважины менее 1 м).
Трамбование грунта в скважине необходимо производить до значения отказа, не превышающего 2 см за последние пять ударов.
Затем выполняется проверка соответствия фактической глубины скважины проектной и наличия грунтов, предусмотренных в проекте под нижним концом сваи.
Бурение скважин рядом с ранее изготовленными сваями допускается лишь по прошествии не менее 48 ч после окончания бетонирования последних. Допускается сокращать указанный срок при использовании специальных бетонов с ускоренным временем твердения.
Армирование свай производят заранее изготовленными каркасами, устанавливаемыми в скважину перед бетонированием. В целях предотвращения подъема и смещения в плане арматурного каркаса укладываемой бетонной смесью и в процессе извлечения бетонолитной или обсадной трубы, а также во всех случаях армирования не на полную глубину скважины его необходимо закрепить в проектном положении.
В обводненных песках и в других неустойчивых грунтах бетонирование свай должно производиться не позднее 8 ч после окончания бурения, а в устойчивых грунтах - не позднее 24 ч.
При невозможности бетонирования в указанные сроки бурение скважин начинать не следует, а уже начатых - прекратить, не доводя их забой на 1-2 м до проектного уровня.
Расстояние между забоем скважины и нижним торцом бетонолитной трубы при начале бетонирования не должно превышать 30 см. В процессе бетонирования осуществляется подъем бетонолитной трубы. При этом нижний торец должен быть постоянно заглублен под уровень бетонной смеси не менее чем на 1 м.
В процессе бетонирования бетонолитная труба на всю высоту должна быть постоянно заполнена бетонной смесью. Перерывы в подаче отдельных порций бетонной смеси не должны превышать срока схватывания, установленного лабораторией при данной марке цемента и температуре окружающей среды.
Буронабивные сваи выполняются из бетона класса не ниже В15 по прочности на сжатие (на плотных заполнителях) и марки по водонепроницаемости W6
Несущую способность Fd , кН, свай, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять по формуле
, (7.11)
где
ℽc - коэффициент условий работы сваи; в случае опирания ее на глинистые грунты со степенью влажности 
и на лессовые грунты 
, в остальных случаях - 
ℽcR - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; 
во всех случаях;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое в зависимости от грунтов основания из таблицы СП;
A - площадь опирания сваи, м, принимаемая равной:
для буровых свай без уширения - площади поперечного сечения сваи;
u - периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
ℽcf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, зависящий от способа образования скважины и условий бетонирования и принимаемый по таблице;
fi - расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа, принимаемое по таблице;
hi- толщина i -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи,м;
Конфигурация ростверка буронабивных свай выбирается исходя их схемы размещения свай в фундаменте
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 41; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!