// //
Дом arrow Научная литература arrow Фундаменты arrow № 19 Определение несущей способности свай
№ 19 Определение несущей способности свай

Лекция 19.

Определение несущей способности свай

 

№ 19  Определение несущей способности свай

где gс – коэффициент условия работы сваи = 1; j - коэффициент продольного изгиба = 1; j < 1 для свайных фундаментов с высоким ростверком.

Выноска 1: Аa(Raс)№ 19  Определение несущей способности свай

Прочность ствола сваи должна быть обеспечена на всех этапах выполнения работ:

№ 19  Определение несущей способности свай

на транспортно-складских операциях теряется до 10% свай

 
- складирования;

- транспортировки;                  

- забивки.

Прочность при забивке свай, прежде всего, обеспечивается правильным выбором сваебойного оборудования:

№ 19  Определение несущей способности свай

Где Q – вес ударной части молота; q – вес сваи; Э – энергия удара; р – несущая способность сваи.

 
№ 19  Определение несущей способности свай    

1.     Несущая способность сваи по грунту основания

 

Грунт, окружающий ствол сваи может воспринимать, как правило, значительно меньшую нагрузку. Необходима проверка несущей способности.

Для свай – стоек и висячих свай несущая способность по грунту определяется по разному.

1). Несущая способность свай – стоек.

 

Где R – расчетное сопротивление грунта под острием сваи;

А – площадь поперечного сечения сваи; gс – коэффициент условия работы сваи; gq – коэффициент надежности.

 
№ 19  Определение несущей способности свай

 

2). Несущая способность висячих свай (свай трения).

Скругленная прямоугольная выноска: Расчет по I предельному состояниюА) По таблицам норм

№ 19  Определение несущей способности свай№ 19  Определение несущей способности свай

 

N0,Nб – сопротивление сваи, соответственно под острием и по боковой поверхности.

Р – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

 

№ 19  Определение несущей способности свай

№ 19  Определение несущей способности свай

Для однородного грунта вся толща также разбивается по глубине на отдельные слои li £ 2 м, т.к. fi – меняется с глубиной.

 
где R – расчетное сопротивление грунта сваи под острием; u – периметр сваи; fi – расчетное удельное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи;  li - мощность i слоя грунта, где действует fi
№ 19  Определение несущей способности свай

Несущая способность сваи, полученная расчетом, часто оказывается ниже фактической, найденной по испытаниям. Данное обстоятельство объясняется тем, что в расчетах используются осредненные табличные значения величин fi , что является приближенным.

Для определения истинной (фактической) несущей способности сваи рекомендуется проводить испытания свай непосредственно на площадке строительства. Обычно под пятном застройки здания (сооружения) перед производством работ проводятся испытания 1 или 2 свай.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б) Испытания свай динамическим методом

1. Явления, происходящие в грунте при забивке сваи.

 

№ 19  Определение несущей способности свай

Отказ при забивке свай. Понятие об истинном и ложном отказе.

 

Величина погружения сваи при ударе (забивке) носит название отказ.

При погружении свай через песчаные грунты величина отказа с глубиной резко уменьшается и в некоторых случаях может достигнуть нуля.

№ 19  Определение несущей способности свай№ 19  Определение несущей способности свай

 

Для увеличения отказа сваи необходимо предоставить отдых, т.е. остановить забивку на 3…5 дней. За это время в около свайном пространстве восстанавливается поровое давление, грунтовая вода снова подходит к стволу сваи, трение снижается и сваю можно снова добивать т.к. отказ увеличивается относительно первоначальной величины, полученной до отдыха.

Такой же эффект может быть получен при добавлении воды в около свайное пространство во время забивки.

При погружении свай через водонасыщенные глинистые грунты величина отказа с увеличением глубины забивки может увеличиваться и свая как бы проваливается в водонасыщенное основание.

№ 19  Определение несущей способности свай

При забивке в глинистых грунтах величина отказа (е) с глубиной или становится постоянной, или увеличивается.

После отдыха в течение 3…6 недель  (снятие динамических воздействий) величина отказа уменьшается. Это явление получило название «засасывание сваи».

 
 

№ 19  Определение несущей способности свай

Отказ (е) сваи во время забивки получил название «ложный».

Отказ (е) сваи после отдыха – «истинный».

Получение истинного отказа сваи в глинистых грунтах приводит к увеличению ее несущей способности. Исследования в этом направлении были проведены Новожиловым (ПГУПС).

№ 19  Определение несущей способности свай

Рнач – начальная несущая способность сваи в момент забивки;

Рmax – максимальная несущая способность сваи;

Т – период относительно быстрого возрастания  несущей способности сваи;

t1, t2 – время испытания сваи;

Р1, Р2 – несущая способность сваи, соответственно в момент времени t1 и t2.

№ 19  Определение несущей способности свай№ 19  Определение несущей способности свай

 

m – коэффициент, учитывающий скорость засасывания сваи.

Насколько повышается несущая способность сваи после отдыха?

Почти максимальная несущая способность при забивке

 
№ 19  Определение несущей способности свайВ супесях     – в 1,1…1,2 раза     

Необходимо учитывать повышение несущей способности

 
В суглинках – в 1,3…1,5 раз

В глинах      – в 1,7…6 раз № 19  Определение несущей способности свай

№ 19  Определение несущей способности свайТ = (3…6) недель

В 1911 г. профессор Н.М. Герсеванов предложил формулу для определения несущей способности свай динамическим способом:

QH = A+B+C

 

№ 19  Определение несущей способности свай

QH – работа свайного молота;

A= Pe – работа, затраченная на погружение сваи;

В = Qh – работа упругих деформаций (подскок свайного молота);

С=  aQH – потерянная работа (трение, смятие, нагрев и т.д.).

QH = Pe + Qh +aQH

Р – сопротивление сваи погружению (несущая способность сваи);

a - коэффициент, учитывающий потерю работы.

В результате получаем квадратное уравнение, решение которого можно представить в виде:

 

№ 19  Определение несущей способности свай

 

А – площадь поперечного сечения сваи;

е – действительный отказ сваи;

Q – вес ударной части молота;

q – вес сваи; n – коэффициент, учитывающий упругие деформации (150 т/м2 – для ж/б сваи).

Практически, при проектировании эту формулу используют для определения величины отказа (е), определив заранее расчетом величину (Р).

№ 19  Определение несущей способности свай

 

Достоинства

Недостатки

1. Простота

1. Не точные результаты для глинистых грунтов

2. Малая стоимость

 

В). Определение несущей способности свай статической нагрузкой

 

№ 19  Определение несущей способности свай№ 19  Определение несущей способности свайПринципиальная схема испытаний

1.     Испытуемая свая

2.     Анкерные сваи

3.     домкрат

4.     Балка

Нагрузка прикладывается ступенями по 5 т.

Каждая ступень выдерживается до полной стабилизации осадки, определяемой прогибомерами с точностью до 0,1 мм.

По данным испытаниям строятся 2 графика.

№ 19  Определение несущей способности свай№ 19  Определение несущей способности свай

Скругленная прямоугольная выноска: Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по результатам стати-ческих испытаний№ 19  Определение несущей способности свай

№ 19  Определение несущей способности свайг). Определение несущей способности свай методом зондирования

 

Зонд может погружаться:

- вдавливанием (статическое                зондирование);

- забивкой (динамическое зондирование).

Робщ = Рост + Рбок

 

 

№ 19  Определение несущей способности свайРобщ =120 кг/см2            Робщ - Рост = Рбок =120-40=80 кг/см2

Рост= 40 кг/см2                       

По данным 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.

№ 19  Определение несущей способности свай

 

№ 19  Определение несущей способности свай 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


д). Явление отрицательного трения

№ 19  Определение несущей способности свай

Данное явление возникает при слоистом напластовании грунтов с наличием слабых прослоев.

При наличии распределенной нагрузки будут деформироваться все слои грунта. Перемещение грунта вниз относительно ствола сваи вызовет дополнительное загружение её трением  - отрицательное трение. Сваи начинают держать окружающий грунт, а не наоборот.

Значительные исследования в этом направлении выполнены Ю.В. Россихиным.

                        

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.