Определение несущей способности свай-стоек.
Методы определения несущей способности свай
Аналитические
По материалу сваи
По грунту
Полевые
Динамические
Испытание эталонной сваей
Испытание статическим зондированием
Определение несущей способности свай по материалу
P=γcφ(γcbRbAb+γcaRacAa)
где gс – коэффициент условия работы сваи = 1;
j - коэффициент продольного изгиба = 1;
j< 1 для свайных фундаментов с высоким ростверком.
Для свай–стоек (опирающихся на практически несжимаемые слои грунта) несущая способность по грунту основания, может быть определена по следующему выражению:
,
где R – расчетное сопротивление грунта под острием сваи; А – площадь поперечного сечения сваи; γс – коэффициент условия работы сваи; γq – коэффициент надёжности.
Определение несущей способности свай-стоек.
По характеру передачи нагрузки на грунт сваи подразделяются на висячие сваи и сваи-стойки. К сваям-стойкам относятся сваи, прорезающие толщу слабых грунтов и опирающиеся на практически несжимаемые скальные или малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, глины твёрдой консистенции). Свая-стойка практически всю нагрузку на грунт передаёт через нижний конец, так как при малых вертикальных перемещениях сваи не возникают условия для проявления сил трения на её боковой поверхности (рис.1,а).
Свая-стойка работает как сжатый стержень в упругой среде, её несущая способность определяется или прочностью материала сваи, или сопротивлением грунта под её нижним концом. К висячим сваям относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Под действием продольного усилия N висячая свая получает вертикальные перемещения, достаточные для возникновения сил трения между сваей и грунтом. В результате нагрузка на основание передаётся как боковой поверхностью сваи, так и её нижним концом (рис.1,6). Несущая способность висячей сваи определяется суммой сопротивления сил трения по её боковой поверхности и грунта под остриём. Расчёт несущей способности сваи-стойки Поскольку потеря несущей способности сваей-стойкой может произойти либо в результате разрушения грунта под её нижним концом, либо в результате разрушения самой сваи, её расчёт на вертикальную нагрузку проводится по двум условиям: по условию прочности материала ствола сваи и по условию прочности грунта под нижним концом сваи. За несущую способность сваи в проекте принимается меньшая величина. По прочности материала сваи рассчитываются как центрально сжатые стержни. При низком ростверке расчёт ведётся без учёта продольного изгиба сваи, за исключением случаев залегания с поверхности площадки слоев очень слабых грунтов (торф, ил), а при высоком ростверке – сучётом продольного изгиба на участке сваи, не окружённом грунтом. Расчётная нагрузка на сваю по материалу определяется по формулам для расчёта соответствующих строительных конструкций. По прочности грунта под нижним концом сваи несущая способность Fα сваи-стойки определяется по формуле: Fα=γcRA, где γc=1 – коэффициент условий работы сваи в грунте; R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи; А – площадь опирания сваи на грунт.
|
|
|
|
|
|
Определение несущей способности свай по результатам статического зондирования.
Несущая способность свай на строительной площадке может быть определена методом зондирования. По данному методу в основание погружается инвентарная труба (зонд) с закрытым наконечником (см. схему).
Зондирование может осуществляться:
Вдавливанием (статическое зондирование).
Забивкой (динамическое зондирование).
По величине сопротивления погружению (Робщ = Рост + Рбок) судят о несущей способности сваи. Зонд может иметь уширенное относительно трубы остриё и в этом случае определяется только сопротивление под остриём (Рост). Зная Робщ и Рост можно определить сопротивление грунта по боковой поверхности зонда Рбок.
|
|
|
Принципиальная схема проведения испытаний грунтов (свай) методом зондирования.
К примеру, если по результатам зондирования получили:
Робщ = Рост + Рбок = 120 кг/см2
Рост = 40 кг/см2
Тогда: Рбок =Робщ - Рост = 120 - 40 = 80 кг/см2
Таким образом, по данному методу зондирования можно судить о несущей способности сваи, а также с использованием эмпирических формул определять модуль общей деформации грунта Е0.
Преимущество данного метода – малая стоимость, возможность проведения большого количества испытаний на строительной площадке.
Пример графического представления результатов зондирования, в виде величины сопротивления зонда от глубины погружения, представлен на схеме.
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. Такие установки, перемещаясь по строительной площадке, позволяют провести статическое зондирование большого количества точек, т.е. более подробно изучить грунты основания для будущего сооружения.
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1396; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!