Сваи, изготовленные в грунте
Устройство в любых грунтовых условиях, при большой несущей способности. Армирование производится на заданные эксплуатационные нагрузки, а безударные технологии обеспечивают работу вблизи существующих построек.
Их недостаток: бетонирование в полевых условиях, прогрева бетонной смеси в зимнее время.
Тема 3. «Фундаменты»
Вопрос: 3.19 Взаимодействие свай с окружающим грунтом
Ответ:
Взаимодействие свай с окружающим грунтом при устройстве свайных фундаментов, и под действием эксплуатационных нагрузок.
Эти процессы оказывают влияние на несущую способность и осадки свайного фундамента.
Процессы, происходящие в грунте, зависят от типа свай, грунтовых условий, технологии погружения свай.
Свая при погружении вытесняет объем грунта, равный ее объему, в результате грунт около сваи уплотняется, часть его вытесняется вверх, вызывая подъем поверхности грунта вокруг свай.
В рыхлых песках и песках средней плотности, в ненасыщенных водой глинистых грунтах, уплотнение протекает быстро, перемещение грунта вверх незначительно, что приводит к небольшому подъему поверхности грунта.
В водонасыщенных глинах и суглинках уплотнение происходит только в результате отжима воды из пор грунта, грунт не успевает уплотниться, большая его часть вытесняется вверх, в пределах свайного поля.
Зона уплотнения грунта вокруг забивных свай сплошного сечения имеет радиус порядка трех диаметров. Около сваи грунт сильно уплотнен, по мере удаления от сваи структура и плотность грунта приближаются к естественной.
|
|
Под нижним концом сваи зона уплотнения грунта распространяется на глубину до 3...4 диаметров сваи.
Изменение начальных свойств грунтов при погружении свай, их зависимость от свайных фундаментов, включение в работу ростверка предопределили сложный характер взаимодействия свай с грунтовым основанием.
Схемы передачи нагрузки на грунт основания:
a — одиночной сваей; б — группой свай
Тема 3. «Фундаменты»
Вопрос: 3.20 Расчет несущей способности свай при действии вертикальных нагрузок
Ответ:
Сваи-стойки.
Потеря несущей способности «сваей – стойкой» может произойти либо в результате разрушения грунта под ее нижним концом, либо в результате разрушения самой сваи.
Расчет на вертикальную нагрузку проводится по двум условиям:
-по условию прочности материала ствола сваи;
-по условию прочности грунта под нижним концом сваи.
За несущую способность сваи принимается ее меньшая величина.
|
|
По прочности материала сваи рассчитываются как «центрально сжатые стержни».
При низком ростверке расчет ведется без учета продольного изгиба сваи, при высоком ростверке — с учетом продольного изгиба на участке открытой сваи.
Несущая способность по материалу Fdm, железобетонных свай:
Fdm = ( yc ym Rb A+ya Rs Aa), где:
- коэффициент продольного изгиба, обычно принимаемый =1,
уc коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,85 для свай сечением менее 0,3 х 0,3 м и ус = 1 - для свай большего сечения;
ут - коэффициент условий работы бетона, принимаемый ут=1 для всех видов свай, для буронабивных ут=0,9 при извлекаемых обсадных трубах, и ут=0,8 при бетонировании под водой; ут=0,7 при бурении скважин под глинистым раствором;
Rb — расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;
А — площадь поперечного сечения сваи, м2;
уа — коэффициент условий работы арматуры, принимаемый уа= 1;
Rs - расчетное сопротивление сжатию арматуры, кПа, принимаемый по СНиП 2.02.01-84,
Аa — площадь сечения арматуры, м2.
По прочности грунта под нижним концом сваи несущая способность Fd «сваи-стойки»:
Fd= уc RA,
|
|
где уc = 1- коэффициент условий работы сваи в грунте;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи,
А - площадь опирания сваи на грунт, м2.
Расчетное сопротивление грунта R для всех видов забивных свай принимается равным 20 МПа.
Для набивных свай, если они опираются на прочную скальную породу, R определяется по формуле
R=RC. n / уg,
где Rc.n — нормативное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа;
yg=1,4 - коэффициент надежности по грунту;
Висячие сваи. Расчет несущей способности вертикально нагруженных висячих свай производится, только по прочности грунта.
Сопротивление висячей сваи по грунту принято определять расчетом по таблицам СНиП 2.02.03 - 85, либо по результатам полевых исследований.
Расчет по таблицам СНиП, широко применяемый в практике проектирования и известный под названием «практического метода», позволяет определять несущую способность сваи по данным геологических изысканий.
Тема 3. «Фундаменты»
|
|
Вопрос: 3.21 Испытания свай. Полевые исследования
Ответ:
К полевым исследованиям относятся испытания свай динамическими и статическими нагрузками, а также испытания грунтов статическим зондированием и эталонной сваей.
Практический метод. Сжимающие нагрузки.
Практический метод определения несущей способности висячей сваи базируется на обобщении результатов испытаний большого числа свай с целью установления предельных значений сил трения, между сваей и грунтом, и предельного сопротивления грунта под ее концом.
В результате составлены таблицы расчетных сопротивлений грунтов, которые позволяют определить сопротивление боковой поверхности и нижнего конца сваи и, просуммировав полученные значения по формуле, найти ее несущую способность Fd (кН):
Fd = yc ( YсR R A +u yc f fi hi )
первое слагаемое представляет сопротивление нижнего конца сваи, второе - сопротивление боковой поверхности.
где ус — коэффициент условий работы сваи в грунте;
ycR, ycf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи,
R — расчетное сопротивление под нижним концом сваи, принимаемое пo табл.
А — площадь поперечного сечения сваи, м2;
и — периметр поперечного сечения сваи, м
fi — расчетное сопротивление i- слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, кПа, принимаемое по табл.
hi толщина i-ro слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м
Расчетная схема к определению несущей способности свая практическим методом
Тема 3. «Фундаменты»
Вопрос: 3.22 Определение несущей способности свай по результатам полевых исследований.
Ответ:
Определенная при испытании свая статической или динамической нагрузкой величина ее предельного сопротивления Fu.
Проводят ряд испытаний свай в соответствии с ГОСТ 20522 - 96, находят нормативное значение предельного сопротивления сваи Fun. Тогда по известной величине Fun несущая способность сваи Fd определяется из выражения
Fd=yc Fu n / yg,
где уc — коэффициент условий работы, принимаемый для сжимающих и горизонтальных нагрузок , уc= 1;
yg — коэффициент надежности по грунту, определяемый по методике ГОСТа.
Динамический метод.
Теоретическая зависимость между скоростью забивки сваи в грунт, характеризуется величиной отказа. Работа, совершаемая свободно падающим молотом, GN затрачивается на:
-преодоление сопротивления грунта погружению сваи;
-на упругие деформации системы «молот — свая — грунт», выраженная через высоту отскока молота после удара «А»;
-на превращение части энергии в тепловую, разрушение головы сваи.
GH=Fu Sa+ G h+ GH,
где Fu — предельное сопротивление сваи вертикальной нагрузке, кН;
sa — отказ сваи,
где G — вес ударной части молота,
Н — высота падения молота.
коэффициент превращения части энергии в тепловую.
Тема 3. «Фундаменты»
Вопрос: 3.23 Метод испытания свай вертикальной статической нагрузкой,
Ответ:
Позволяет установить предельное сопротивление сваи с учетом всех геологических и гидрогеологических условий.
По ГОСТ 5686 — 94* проверке подвергается до 1% общего числа погружаемых свай, но не менее двух, при их числе меньше 100.
а)
1 - «испытываемая» свая; 2 - анкерные сваи; 3 — репервая система; 4 — прогибомеры; 5 — домкрат; 6 — упорная балка
.
Вертикальная нагрузка создается гидравлическим домкратом. Упор для домкрата - металлическая балка, на анкерных сваях, Осадка сваи измеряется прогибомерами с точностью до 0,1 мм.
.
По данным испытания вычерчивается график зависимости осадки от нагрузки, по которому определяется предельное сопротивление испытываемой сваи .
Предельной считается нагрузка, под воздействием которой испытываемая свая получила осадку:
s=£su mt,
где £ — коэффициент, устанавливается наблюдениями за осадками зданий на свайных фундаментах, принимается равным £=0,2. ;
su, тt, — предельное значение средней осадки фундамента проектируемого здания по СНиП 2.02.01 — 83*.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 786; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!