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,

у_c коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,85 для свай сечением менее 0,3 х 0,3 м и у_с = 1 - для свай большего сечения;

у_т - коэффициент условий работы бетона, принимаемый у_т=1 для всех видов свай, для буронабивных у_т=0,9 при извлекаемых обсадных трубах, и у_т=0,8 при бетонировании под водой; у_т=0,7 при бурении скважин под глинистым раствором;

R_b — расчетное со­противление бетона осевому сжатию;

А — площадь поперечного сечения сваи, м²;

у_а — коэффициент условий работы арматуры, принимаемый у_а= 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= у_c RA,                                                                   

 

где у_c = 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=R_C. n / у_g,                                                                                 

 

где Rc.n — нормативное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа;

y_g=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 F_d (кН):

F_d = y_c ( Yс_R R A +u   y_{c f} fi hi )

 

первое слагаемое представляет со­противление нижнего конца сваи, второе - сопротивле­ние боковой поверхности.

                                                                                                         

где у_с — коэффициент условий работы сваи в грунте;

 y_cR, y_cf — 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 F_u.

 Проводят ряд испытаний свай в соответствии с ГОСТ 20522 - 96, находят нормативное значение предельного сопротивления сваи F_un. Тогда по известной величине F_un  несущая способность сваи F_d определяется из выражения

 

Fd=y_c F_{u n}  / y_g,                                                                    

    где у_c — коэффициент условий работы, принимаемый для сжимающих и гори­зонтальных нагрузок , у_c= 1;

y_g — 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 S_a+ G h+ GH,

                                                                                              

где F_u — предельное сопротивление сваи вертикальной нагрузке, кН;

s_a — 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=£s_{u mt},                                            

где £ — коэффициент, устанавливается наблюдениями за осадками зданий на свайных фундаментах, принимается равным £=0,2.               ;

s_u, _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!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!