Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Текущий контроль несущей способности свай





При устройстве фундаментов из призматических свай естественный и случайный разброс характеристик грунтов в пределах строительной площадки приводит к тому, что при забивке свай до расчетного отказа они заходят на различную глубину. Иное положение при забивке коротких пирамидальных свай, погружение которых обязательно до проектной отметки, но отказы при их забивке могут быть различными. В результате не исключено, что несущая способность некоторых свай в пределах свайного поля будет ниже расчетной, а это может привести к неравномерным осадкам сооружения. Отсюда ясно, насколько важно осуществлять текущий контроль за несущей способностью пирамидальных свай в процессе строительства.

Общепризнанный метод определения несущей способности забивных свай основан на фиксации отказа свай. При динамических испытаниях забивных свай предельное сопротивление ФПР, кН, по данным их погружения определяется.

Если фактический (измеренный) остаточный отказ, то в проекте свайного фундамента следует предусмотреть применение для погружения свай молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ 0,002 м.

Возможность применения формулы для определения несущей способности коротких пирамидальных свай была проверена опытным путем. Опытное погружение пирамидальных свай ударным способом производилось в песчаных грунтах и суглинках на двух площадках.

Высота падения ударной части была отрегулирована при забивке первых свай и затем принималась равной 1 м. В конце забивки велись замеры количества ударов на погружение последних 10 см. По этим результатам определяется отказ сваи. При более медленном погружении сваи отказ определяется по величине осадки сваи за последние 10 ударов. Мерной линейкой при забивке свай и определении отказа служила направляющая, I на которой была наклеена миллиметровая бумага.

В процессе ударной забивки пирамидальных свай фиксировался фактический отказ сваи, затем определялось предельное сопротивление сваи внешней нагрузке по формуле. Несущая способность, определенная по характеристикам погружения свай, оказалась выше полученной при статических испытаниях. Приняв известной несущую способность пирамидальных свай и имея данные 1 забивки их ударным способом, по той же формуле определили расчетные значения поперечного сечения сваи F. Как показали расчеты, величину F следует принимать равной 2/3 площади верхнего сечения сваи. При такой корректировке площади сечения сваи получаем величину, близкую к несущей способности, определенной в результате испытания сваи статической нагрузкой.

Рассмотрим основные закономерности механики грунтов как механики дисперсных тел, которые совместно с уравнениями теоретической механики и механики деформируемых сплошных тел дают систему зависимостей, достаточную для решения задач механики грунтов. Эти зависимости являются важнейшими закономерностями, описывающими механические свойства дисперсных (мелкораздробленных) тел, какими являются грунты.

 

Особые свойства грунтов Закономерность Показатели Практические приложения в механике грунтов
Сжимаемость Закон уплотнения Коэффициент сжимаемости Расчет осадок фундаментов
Водопроницаемость Закон ламинарной фильтрации Коэффициент фильтрации Прогноз скорости осадок водонасыщенных грунтовых оснований
Контактная сопротивляемость сдвигу   Условие прочности Коэффициент внутреннего трения и сцепление Расчеты предельной прочности, устойчивости и давления на ограждения
Структурно-фазовая деформируемость Принцип линейной деформируемости Модули деформируемости Определение напряжений и деформаций грунта

Так, сжимаемость грунтов, обусловленная изменением их пористости, а следовательно, и общего их объема под действием внешних сил вследствие переупаковки частиц (т.е. изменения содержания твердых частиц в единице объема грунта), есть свойство лишь дисперсных материалов, не учитываемое в строительной механике сплошных тел. Следует, однако, отличать сжимаемость грунтов как весьма характерное их свойство, обуславливаемое изменением пористости, от общей деформируемости грунтов, присущей всем физическим телам и имеющей лишь свои особенности для грунтов.

Водопроницаемость, представляя общее свойство всех пористых тел, имеет для грунтов особенность, так как является для них переменной величиной, изменяющейся в процессе уплотнения их под нагрузкой.

Контактная сопротивляемость сдвигу обусловлена лишь внутренним трением в сыпучих грунтах и трением со сцеплением в грунтах связных.

Деформируемость грунтов зависит как от сопротивляемости и податливости их структурных связей (будут ли связи сплошные или только в токах контакта минеральных частиц; являются ли они пластичными – водно-коллоидными, или хрупкими - кристаллизационными), так и от деформируемости отдельных компонентов, образующих грунты. При этом при однократном загружении и давлении, большем прочности жестких структурных связей, грунты всегда будут иметь кроме восстанавливающихся и остаточные деформации, во много раз превосходящие по величине деформации восстанавливающиеся.

 

РАСЧЕТ: http://pestovodom.narod.ru/raschet_nesushay_sposobnosti_svay.html

 

6. Условия применения песчаных подушек при устройстве фундаментов мелкого заложения. Основы расчета.

Если в основании фундамента залегают слабые грунты (илы, текучие пылевато-глинистые грунты, торфы и т.п.), обладающие низкой несущей способностью и повышенной сжимаемостью, то их использование в качестве естественных оснований чаще всего оказывается невозможным или нецелесообразным. В этом случае экономичней может оказаться замена слабого грунта другим, обладающим достаточно высоким сопротивлением и имеющим малую сжимаемость, который образует так называемую грунтовую подушку. В качестве материала грунтовых подушек чаще всего используют крупные и среднезернистые пески (песчаные подушки). При решении вопроса о назначении толщины песчаных подушек могут быть два случая. Возможен вариант, показанный на рис.1.а, когда слой слабого грунта подстилается более прочным грунтом, причём расстояние от подошвы фундамента до кровли прочного грунта z не превышает 1...3 м. Тогда целесообразно полностью удалять слабый грунт в пределах этой глубины, заменив его песчаной подушкой. Когда пласт слабого грунта имеет большую толщину (рис.1,б), то его полная замена оказывается неэкономичной и прибегают к устройству песчаных подушек "висячего" типа, подстилаемых слабым грунтом. Если в первом случае выбор толщины грунтовой подушки однозначен, то во втором случае порядок её проектирования сводится к следующему. Задавшись расчётными значениями физико-механических характеристик материала подушки, определяют ориентировочные размеры фундамента в плане. Далее, варьируя толщину подушки и, если необходимо, размеры фундамента, устанавливают такую толщину подушки, чтобы выполнялось условие: pz ≤ Rz (1) где pz - сумма давлений, передаваемых на подстилающий слой слабого грунта от фундамента и веса песчаной подушки: pz =γnz+αp0 (2) γn и z - соответственно удельный вес и толщина песчаной подушки; p0 - дополнительное (осадочное) давление под подошвой фундамента; Rz - расчётное сопротивление грунта, слагающего слабый подстилающий слой; α - коэффициент, определяемый по таблицам в зависимости от соотношений n=l/b (l - длина, b - ширина подошвы фундамента) и m=2z/b. Далее производится расчёт деформаций основания. Если совместная деформация грунтовой подушки и подстилающего слоя грунта s окажется больше предельно допустимой величины su для данного сооружения, то толщина подушки должна быть увеличена до размера, при котором будет выполнено условие s≤ su. Ширина подушки понизу bz зависит от угла β (см.рис.1), часто называемого углом распределения напряжений. Для песка обычно принимают β=30°…35°. Таким образом, bz =b+2·z·tgβ (3) При применении песчаных подушек уменьшается осадка фундаментов, так как модуль деформации песка в теле подушки, как правило больше 15...20 МПа, что в несколько раз превышает модуль деформации слабых грунтов.

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=29012

 

7. Методы определения несущей способности забивных и буронабивных свай.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов из буронабивных свай. Способ определения несущей способности буронабивной сваи включает предварительное сооружение буронабивной сваи путем вращательного погружения в грунт инвентарной обсадной трубы с теряемым наконечником, последующее заполнение инвентарной обсадной трубы арматурным каркасом и бетоном и, при достижении последним проектной прочности, приложение статической вдавливающей нагрузки к свае и измерение ее перемещения. Перед заполнением инвентарной обсадной трубы бетоном в ней устанавливают стакан, между днищем которого и наконечником размещают датчик усилия, связанный с регистрирующей аппаратурой, которую располагают на поверхности грунта. Датчик усилия изолируют от окружающего пространства по периметру стакана посредством кольца, выполненного из упругоэластичного материала, которое устанавливают также между наконечником и днищем стакана. Стакан и датчик усилия вводят в инвентарную обсадную трубу совместно с арматурным каркасом. Испытание сваи осуществляют методом циклических нагружений после набора проектной прочности, при этом одновременно снимают показания с датчика усилий для выделения из показаний усилий части внешней нагрузки, характеризующей несущую способность буронабивной сваи, отделения переменной и нестабильной части в виде сил трения. Технический результат состоит в повышении точности определения несущей способности буронабивной сваи. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.


Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при изготовлении свайных фундаментов из буронабивных свай, применяемых, преимущественно, на строительных площадках вблизи существующих зданий, т.е. в стесненных условиях, обеспечивая повышение безопасности за счет минимизации передаваемого динамического воздействия на окружающие сооружаемый фундамент здания.

Любой фундамент должен обладать достаточной несущей способностью для того, чтобы воспринимать нагрузки от здания. Различают несущую способность как фундамента, так и отдельной сваи по условию прочности грунта основания и материала соответственно.

В процессе принудительного заглубления каждая свая закрытым нижним концом вначале сжимает грунт в направлении ее погружения, а затем отжимает в стороны, уплотняя его. В результате этого вокруг сваи образуется зона грунта с повышенной плотностью по сравнению с природной и, следовательно, с более высокими напряжениями.

Воздействующая на сваю осевая сжимающая нагрузка передается на окружающий массив грунта по поверхностям давления «А» (фиг.1), которые являются поверхностями главных нормальных напряжений. Форма и размеры этих поверхностей зависят от свойства грунтов, сечения, длины и способа погружения сваи.

Нагруженная свая оказывает давление на окружающий ее массив грунта, в каждой точке которого из-за этого возникают, кроме активных, равные по величине, но противоположные по знаку реактивные напряжения грунта: нормальные о в уровне низа (подошвы) сваи, нормальные (обжимающие) б и касательные на ее боковой поверхности (фиг.1). Этот массив называют зоной активного давления нагруженной сваи на грунт или сокращенно активной зоной [Глотов Н.М., Луга А.А. и др. Свайные фундаменты. М.: Транспорт, 1975, с.126-176].

По мере увеличения внешней силы на сваю вначале включается в работу боковая поверхность, а затем - нижний конец сваи. Для свай, опирающихся на практически несжимаемые скальные породы, крупноблочные отложения, плотные пески или твердые связные грунты, почти отсутствуют осадки основания, и поэтому почти не проявляются силы трения грунтов о боковую поверхность таких свай. Незначительные смещения верхней части сваи за счет ее упругой деформации приводят к появлению сил трения грунтов в пределах верхних слоев. Однако эти силы в общем балансе сил, характеризующих несущую способность сваи, составляют небольшую величину и поэтому, как правило, не учитываются в расчетах на действие вертикальных нагрузок.

Буронабивные сваи относятся к типу глубоких опор, строительство которых рекомендуется применять именно в случае вышеуказанных видов грунтов. Другими словами, несущая способность буронабивной сваи определяется прочностью грунта основания. Кроме того, буронабивные сваи применяются для фундаментов зданий и сооружений любого назначения при значительных сосредоточенных вертикальных и горизонтальных внешних нагрузках [Метелюк Н.С. и др. Сваи и свайные фундаменты (справочное пособие). Киев: Будiвельник, 1977, с.34-39].

Типичный способ сооружения буронабивной сваи состоит в том, что обсадную инвентарную трубу с теряемым наконечником погружают в грунт в режиме вращательных колебаний до ее остановки на уровне проектной отметки. После чего в трубу закладывают арматуру, заполняют ее бетоном и извлекают обсадную трубу также в режиме вращательных колебаний [Патент РФ №1730356, кл. E02D 5/38. Публ. 30.04.92].

Анализ вышеописанного процесса сооружения буронабивной сваи показывает, что при извлечении обсадной трубы под действием нормальных обжимающих напряжений б, возникающих, как указано выше, в процессе сооружения сваи, бетон, находящийся в пластическом состоянии, уменьшает величину этих напряжений, а в конечном итоге, и величину касательных напряжений на боковой поверхности сваи. Это обстоятельство приводит к тому, что силы трения, действующие на сваю, в значительной мере уменьшаются, и ее несущая способность под действием осевой нагрузки определяется несущей способностью грунта на уровне низа сваи, ее подошвы. Для исправления этого недостатка рекомендуется использовать вибрационное или ударное уплотнение бетона, набравшего определенную прочность, что в какой-то мере увеличивает значение о, а значит и . Однако это приводит к значительному усложнению технологии сооружения буронабивной сваи и снижению производительности. Следует отметить, что боковая поверхность буронабивных свай формируется в процессе ее производства по случайному закону, и, следовательно, площадь контакта сваи с грунтом имеет разброс в широком диапазоне, что не позволяет с помощью каких-либо аналитических расчетов учесть силы трения в несущей способности буронабивной сваи. Таким образом, несущая способность последней определяется нагрузкой на подошву сваи.

Несущую способность свай всех типов определяют, как наименьшее из значений, полученных по условию сопротивления грунта основания (по грунту) и по условию сопротивления материала (по материалу). Расчеты несущей способности свай по материалу производят в соответствии с нормами проектирования бетонных, железобетонных и прочих конструкций. Несущую способность свай по грунту определяют по нормам проектирования свайных фундаментов аналитическим и полевым методами.

Из-за большого многообразия грунтовых условий действующие нормы не в состоянии предложить единую методику определения несущей способности грунтов с достаточно высокой степенью точности. Поэтому при больших объемах свайных работ несущую способность уточняют на основании результатов полевых испытаний, к числу которых относятся зондирование грунтов, испытание свай динамической и статической нагрузками.

Метод испытания свай статической нагрузкой позволяет с более высокой степенью достоверности определять их несущую способность. Сущность этого метода испытаний заключается в непосредственном определении величины (предельного значения) нагрузки, воспринимаемой испытуемой сваей в момент начала резкого увеличения ее перемещения.

Испытания проводят одной из трех видов статических нагрузок: осевой вдавливающей; горизонтальной; осевой выдергивающей.

В практике отечественного и зарубежного фундаментостроения применяют несколько методов испытаний свай статической нагрузкой, в том числе: метод ступенчатого нагружения; метод непрерывного нагружения; метод равновесия.

Однако независимо от метода испытаний наступление предельного состояния по несущей способности характеризуется резким увеличением смещения сваи.

Испытания свай всех видов, в том числе динамическими и статическими нагрузками, производят в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-96 «Методы полевых испытаний сваями», принятого за ближайший технический предшественник (прототип). Количество испытуемых свай устанавливается программой испытаний и принимается при испытаниях статической вдавливающей нагрузкой до 1% общего количества свай в фундаменте, но не менее 2-х штук.

Для определения несущей способности буронабивной сваи на месте предполагаемого свайного поля осуществляют ее сооружение, которое включает вращательное погружение инвентарной обсадной трубы с теряемым конусообразным наконечником. При достижении проектной глубины погружения обсадной трубы во внутреннюю полость последней вводят заранее заготовленный металлический арматурный каркас, который устанавливают на наконечник, соединенный с обсадной трубой. Затем обсадную трубу заполняют бетоном и делают выдержку во времени, пока бетоном не будет достигнуто не менее 80% проектной прочности. В случае приложения к свае статической вдавливающей нагрузки используют установку, представляющую собой батарею гидравлических домкратов, упираемых в устройство из нескольких стальных балок, которые закреплены на анкерных сваях. Перемещение сваи допускается измерять любыми приборами с точностью не менее 0,1 мм. Наиболее удобными являются прогибомеры. Для измерения перемещения сваи рекомендуется использовать не менее двух приборов. ГОСТ 5686-96 регламентирует порядок испытания свай, вдавливаемых статической ступенчато-возрастающей нагрузкой. Согласно ему статическое испытание следует продолжать до тех пор, пока от воздействия нагрузки осадка (перемещение) сваи достигнет 20 мм и более для фундаментов зданий и сооружений с предельной величиной средних осадок 15 см и не менее 40 мм для сооружений с предельной величиной средних осадок 30 см.

Существенным недостатком описанного способа является то, что он дает приблизительную величину нагрузки, характеризующую несущую способность буронабивной сваи. Это вызвано тем, что осевое усилие (аналог несущей способности), которое фиксируется на гидравлических домкратах, есть сумма нормальных сил в подошве сваи и сил трения на боковой поверхности последней, действующих со стороны грунта. С определенной долей достоверности можно говорить о сумме двух составляющих - постоянной и переменной. Действительно, если учесть особенность взаимодействия грунта и бетона, заполняющего скважину при удалении из нее обсадной трубы, то становится очевидным факт снижения боковых, нормальных напряжений в грунте, создающих касательные напряжения , изменение которых происходит по случайному закону. В настоящее время отсутствуют какие-либо аналитические или эмпирические методики определения сил трения, действующих на боковые поверхности буронабивной сваи. Следует также отметить, что касательные напряжения со временем подвергаются релаксации, т.е. уменьшаются. Таким образом, величина нагрузки на гидравлических домкратах, полученная по способу-прототипу, недостоверно характеризует несущую способность буронабивной сваи, т.к. несет в себе переменную во времени, трудно учитываемую составляющую.

Задачей изобретения является повышение точности определения несущей способности буронабивной сваи за счет получения возможности выделения из величины нагрузки, получаемой на гидравлических домкратах, части, характеризующей несущую способность сваи со стороны ее подошвы, и части, зависящей от сил трения. Такое разделение позволяет более точно характеризовать несущую способность буронабивной сваи.

Поставленная задача решается следующим образом. Способ определения несущей способности буронабивной сваи включает сооружение последней путем вращательного погружения в грунт инвентарной обсадной трубы с теряемым наконечником. После чего трубу заполняют арматурным каркасом и бетоном, при достижении им проектной прочности прикладывают к свае статическую вдавливающую нагрузку и измеряют при этом ее перемещение. Особенностью способа является то, что перед заполнением обсадной трубы бетоном в ней устанавливают стакан, между днищем которого и наконечником размещают датчик усилия, связанный с регистрирующей аппаратурой, которую располагают на поверхности грунта. Стакан и датчик в обсадную трубу вводят совместно с арматурным каркасом и высоту стакана принимают не менее 1,5 наружного диаметра обсадной трубы. Датчик усилия изолируют от окружающего пространства по периметру стакана с помощью кольца, выполненного из упругоэластичного материала, которое устанавливают также между наконечником и днищем стакана.

Техническая сущность изобретения состоит в том, что датчик усилия позволит выделить из показаний усилия на гидравлических домкратах ту часть внешней нагрузки, которая более точно характеризует несущую способность буронабивной сваи, отделив при этом переменную и нестабильную часть в виде сил трения, приложенных к боковой поверхности сваи.

На чертежах, прилагаемых к описанию, даны изображения:

- на фиг.1 - характера напряженного состояния грунта вокруг нагруженной сваи;

- на фиг.2-6 - различных стадий сооружения буронабивной сваи, предназначенной для определения ее несущей способности;

- на фиг.7 - установки для испытания буронабивной сваи статической нагрузкой.

Для описания способа определения несущей способности буронабивной сваи используются следующие конструктивные элементы и узлы:

обсадная труба - 1; теряемый наконечник - 2; арматурный каркас - 3; стакан - 4 с днищем - 5; датчик усилия - 6; кабель - 7; блок регистрирующей аппаратуры - 8; уплотняющее кольцо - 9; масса бетона - 10; анкерные сваи - 11; анкерные балки - 12; упорная плита - 13; силовой гидравлический цилиндр - 14; оголовник - 15; реперная система - 16 с прогибомером - 17.

Предлагаемый способ определения несущей способности буронабивной сваи осуществляется следующим образом.

Известно, что тип свайного фундамента, длину и сечение свай выбирают в зависимости от геологических и гидрологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей и размеров сооружения, величины нагрузок, передаваемых на основание, опыта строительства и производственных возможностей строительной организации.

Буронабивные сваи различных видов рекомендуется применять для фундаментов зданий и сооружений в следующих случаях:

- при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках;

- на площадках со слоистыми геологическими условиями строительства, затрудняющими применение забивных свай;

- на стесненных площадках, где сложно транспортировать и устанавливать забивные сваи;

- вблизи существующих зданий и сооружений, в которых могут возникнуть недопустимые деформации элементов несущих конструкций или оборудования при забивке или вибрационном погружении свай.

Типовая буронабивная свая устраивается на фундаментном поле в соответствии с принятой для него схемой, определяемой конфигурацией и нагрузочной характеристикой будущего сооружения, а также геологическими и гидрологическими параметрами грунта. Применяют фундаменты в виде совокупности одиночных буронабивных свай или кустов, состоящих из 2-5 свай, объединенных общим монолитным ростверком.

Технология сооружения буронабивной сваи состоит из ряда последовательных операций, первая из которых состоит в том, что полую обсадную трубу 1, снабженную теряемым наконечником 2, связанным с последней с помощью устройства типа торцевой зубчатой муфты, устанавливают в захватном механизме станка, например, финской фирмы «Junttau» (не показан). Затем с помощью гидравлических домкратов сообщают обсадной трубе 1 вращательно-поступательное движение с крутящим моментом Т и осевым усилием F, что значительно облегчает ее погружение (фиг.2). На один из концов, подготовленного заранее арматурного каркаса 3 устанавливают и закрепляют стакан 4, на днище 5 которого монтируют датчик усилия 6, связанный кабелем 7 с аппаратурой 8 измерения усилия. На днище 5 установлено уплотнительное кольцо 9 из упругоэластичного материала, например пористой резины, которое располагается по периметру стакана 4 так, что датчик 6 оказывается в центре (фиг.3 и 4). С помощью подъемного крана (не показан) арматурный каркас 3 в сборе со стаканом опускается в обсадную трубу 1, погруженную ранее на проектную глубину. Каркас 3 через днище 5 стакана 4 и датчик 6 усилия опирается на наконечник 2, при этом датчик 6 усилия оказывается замкнут в кольцевую полость, образованную кольцом 9, изолирующим этот датчик от наружного пространства. Диаметр стакана 4 выбирают менее внутреннего диаметра обсадной трубы 1 на несколько миллиметров, а его высота назначается не более 1,5-2 внешних диаметров обсадной трубы 1. После установки арматурного каркаса 3 осуществляют заполнение обсадной трубы 1 бетонной смесью 10 по выбранной технологии. Извлечение сопровождают вращательным движением обсадной трубы с крутящим моментом Т* и усилием F* (фиг.6). Сформированная свая подвергается испытанию на несущую способность не ранее того, как бетон сваи достигнет 80% от проектной прочности. Испытания проводятся на установке, изображенной на фиг.7, которая является одной из практически применяемых. На голову сваи, которая предварительно подготовлена, надевается оголовник 15, а нагружающий гидравлический цилиндр 14, в свою очередь, через плиту 13 и анкерные балки 12 замкнут на анкерные сваи 11, закрепленные в грунте. Нагружение сваи осуществляют со скоростью 0,5-1,5 мм/мин. Испытания осуществляются в соответствии с пп.2, 4, 5 и 8 ГОСТ 5686-96 методом циклических нагружений до достижения осадки буронабивной сваи не менее 40 мм. Отсчеты осадки ведутся по прогибомеру 17. Общая нагрузка на сваю фиксируется по показаниям прибора силового гидравлического цилиндра 14. Одновременно снимаются показания с датчика 6 усилия, которые по кабелю 7 передаются в аппаратуру 8 регистрации этих показаний. Нагрузка, развиваемая на силовом гидравлическом домкрате 14, будет отличаться в большую сторону от показания силы на датчике 6. Разница между двумя этими показаниями является нагрузочной способностью сваи за счет силы трения, величина которой не только на стадии сооружения сваи, но и ее эксплуатации непостоянна и нестабильна и имеет тенденцию к уменьшению. Таким образом, за практически приемлемую и более точно определяемую несущую способность сваи следует принять нагрузку, зафиксированную датчиком усилия в подошве сваи, при этом, считая силы трения фактором запаса по несущей способности, который по ряду методик, в частности, принятых в США, учитывается в виде коэффициента запаса.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ определения несущей способности буронабивной сваи, включающий предварительное сооружение буронабивной сваи путем вращательного погружения в грунт инвентарной обсадной трубы с теряемым наконечником, последующее заполнение инвентарной обсадной трубы арматурным каркасом и бетоном и при достижении последним проектной прочности приложение статической вдавливающей нагрузки к свае и измерение ее перемещения, отличающийся тем, что перед заполнением инвентарной обсадной трубы бетоном в ней устанавливают стакан, между днищем которого и наконечником размещают датчик усилия, связанный с регистрирующей аппаратурой, которую располагают на поверхности грунта, при этом датчик усилия изолируют от окружающего пространства по периметру стакана посредством кольца, выполненного из упругоэластичного материала, которое устанавливают также между наконечником и днищем стакана, причем стакан и датчик усилия вводят в инвентарную обсадную трубу совместно с арматурным каркасом, а испытание сваи осуществляют методом циклических нагружений после набора проектной прочности, при этом одновременно снимают показания с датчика усилий для выделения из показаний усилий части внешней нагрузки, характеризующей несущую способность буронабивной сваи, отделения переменной и нестабильной части в виде сил трения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что высоту стакана принимают равной не менее 1,5 наружного диаметра инвентарной обсадной трубы.

8. Сущность расчета оснований по деформациям. Основные этапы проектирования.

Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных и (или) относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). При этом имеется в виду, что прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкций проверена расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.

Деформации основания могут быть следующими:

· – осадки-деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок (и в отдельных случаях собственного веса грунта) и не сопровождающиеся коренным изменением его структуры;

· – просадки-деформации, происходящие в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительно с ними действующих факторов, таких как замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзающем грунте и т.п.;

· – подъемы и осадки — деформации, связанные с изменением объема некоторых грунтов при увеличении их влажности или воздействии химических веществ (набухание и усадка) и при замерзании воды в порах грунта (морозное пучение и оттаивание грунта);

· – оседания — деформации земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий и т.п.;

· – горизонтальные перемещения — деформации, связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание (фундаменты распорных систем, подпорные стены и т.д.) или со значительными вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках грунтов от собственного веса и т.п.

Деформации основания в зависимости от причин их возникновения подразделяются на два вида:

· первый — деформации от внешней нагрузки на основание (осадки, просадки, горизонтальные перемещения);

· второй — деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса).

При проектировании следует учитывать, что деформации основания первого вида вызывают тем большие усилия в конструкциях сооружения, чем больше сжимаемость грунтов основания; при деформациях второго вида с увеличением сжимаемости грунтов основания усилия снижаются.

Наиболее опасны для конструкций сооружения неравномерные деформации основания, главными причинами возникновения которых для первого вида являются:

· – неравномерная сжимаемость грунтов из-за их неоднородности, выклинивания и непараллельности залегания отдельных слоев, наличия линз, прослоев и других включений, неравномерного уплотнения грунтов, в том числе искусственных подушек и т.п.;

· – различие в осадках основания в пределах и за пределами площадки загружения (особенно часто это происходит с основаниями, сложенными сильносжимаемыми грунтами, чем и объясняются многие случаи повреждений существующих зданий при возведении вблизи них новых сооружений);

· – неравномерное увлажнение грунтов, в частности просадочных и набухающих;

· – различие нагрузок на отдельные фундаменты, их размеров в плане и глубины заложения;

· – неравномерное распределение нагрузок па полы производственных зданий, а также загрузка территории в непосредственной близости от сооружения;

· – нарушения правил производства строительных работ, приводящие к ухудшению свойств грунтов; ошибки, допущенные при инженерно-геологических изысканиях и проектировании оснований и фундаментов, а также нарушение предусмотренных проектом условий эксплуатации сооружения.

Основные причины возникновения неравномерных деформаций оснований для второго вида — это повышение влажности грунтов в грунтовых условиях II типа по просадочности, наличие подземных горных выработок, изменение температурно-влажностного режима некоторых грунтов (например, набухающих), изменение гидрогеологических условий площадки, влияние динамических воздействий, например от городского транспорта и т.д.

Таким образом, среди причин, вызывающих неравномерные деформации основания, которые необходимо учитывать при проектировании, имеются не только инженерно-геологические и гидрогеологические факторы, но также конструктивные и технологические особенности проектируемых сооружений, способы производства работ по устройству оснований и фундаментов, особенности эксплуатации сооружений.

Расчет оснований по деформациям, как уже указывалось, должен производиться из условия совместной работы сооружения и основания. Деформации основания допускается определять без учета совместной работы сооружения и основания, т.е. без учета перераспределения нагрузок на основание конструкцией сооружения, в случаях, оговоренных в п. 5.3.

Совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться: абсолютной осадкой основания отдельного фундамента si, средней осадкой основания сооружения ; относительной неравномерностью осадок Δ s/L двух соседних фундаментов, т.е. разностью их вертикальных перемещений, отнесенной к расстоянию между ними (рис. 5.17); креном фундамента или сооружения в целом i — отношением разности осадок крайних точек фундамента к его ширине или длине (рис. 5.18); относительным прогибом или выгибом f/L — отношением стрелы прогиба или выгиба к длине однозначно изгибаемого участка сооружения (рис. 5.19); кривизной изгибаемого участка сооружения ρ = 1/ R (см. рис. 5.19); относительным углам закручивания сооружения = Δβ/ L (рис. 5.20); горизонтальным перемещением фундамента или сооружения в целом u. Аналогичные характеристики могут устанавливаться также и для просадок грунтов, подъемов их при набухании, оседаний земной поверхности и других деформаций.

Сложная деформация сооружения, возникающая вследствие неравномерных осадок основания, может быть разложена на отдельные составляющие, как это показано на рис. 5.21, где крен сооружения i = (s 6s 1)/ L.

Рис. 5.17. Схема осадок основания сооружения

Рис 5.18. Крен жесткого сооружения

Рис. 5.19. Схема прогиба (выгиба) сооружения

Рис. 5.20. Схема осадок, вызывающих кручение сооружения

Рис. 5.21. Схема сложной деформации основания

Расчет оснований по деформациям производится исходя из условия

ssu,

(5.28)

где s — совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом (см. далее п. 5.5.4); su — предельное значение совместной, деформации основания и сооружении (см. далее п. 5.5.5).

Под величинами s и su может пониматься любая из перечисленных выше деформаций.

В необходимых случаях, например для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций сооружений с учетом длительных процессов, следует рассчитывать осадки во времени. Осадки основания в процессе строительства (например, осадки от веса насыпей до устройства фундаментов, осадки до омоноличивания стыков строительных конструкций и т.п.) допускается не учитывать, если они не влияют на эксплуатационную пригодность сооружений.

При расчете оснований по деформациям исходя из условия (5.28) необходимо учитывать возможность изменения как расчетных, так и предельных значений деформаций основания за счет применения строительных мероприятий по уменьшению сжимаемости и неоднородности грунтов основания, а также конструктивных мероприятий, направленных на снижение чувствительности сооружений к деформациям основания.

В расчетах деформаций с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемой среды давление по подошве не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания.

 

9. Какие деформации наиболее опасны для конструкций зданий и как они нормируются.

Date: 2016-05-23; view: 535; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию