| < Предыдущая СОДЕРЖАНИЕ Следующая >
Перейти к загрузке файла |
|
| Рисунок 5.2 Ростверк РС1Рисунок 5.3 Ростверк РС2Рисунок 5.4 Ростверк РС4Рисунок 5.5 Ростверк РС6
Расчетная нагрузка на вертикальную сваю определяется по формуле, (26)где – расчетная сжимающая сила, ;, – расчетные изгибающие моменты, , относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;- число свай в фундаменте;, – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, ;, – расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, ;(27)- расчетный вес фундамента и грунта на его уступах.Для фундамента : Содержание Проверка выполнения условийДля наиболее и наименее нагруженных свай должно выполняться условие:Для фундамента :Условия выполняются Определение осадки свайного фундамента (Ф2)Расчёт фундамента на висячих сваях и его основания по деформациям следует, как правило, производить как для условного фундамента на естественном основании в соответствии с требованиями [2].Определение размеров условного фундамента |
Рисунок 5.6. Определение размеров условного фундамента
– осредненное расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое:
.
Определение расчётного сопротивления грунта
При расчете деформаций основания среднее давление под подошвой условного фундамента не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания , определяемого по формуле
, (28)
где и – коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл.3[1];
– коэффициент, принимаемый равным: , если прочностные характеристики грунта ( и ) определены непосредственными испытаниями, и , если они приняты по табл.1-3 рекомендуемого приложения 1[1];
, , – коэффициенты, принимаемые по табл.4[1];
– коэффициент, принимаемый равным при – ;
– ширина подошвы условного фундамента, ;
– осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы условного фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), ;
– то же, залегающих выше подошвы;
– расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой условного фундамента, ;
– глубина заложения условного фундамента от уровня планировки.
.
Определение среднего фактического давления под подошвой условного фундамента и проверка выполнения условия
В собственный вес условного фундамента при определении его осадки включаются вес свай и ростверка, а также вес грунта в объеме условного фундамента.
Фактическое среднее давления под подошвой фундамента равно
, (29)
– нормативная вертикальная составляющая внешних нагрузок;
; (30)
– вес ростверка
(31)
– вес грунта.
Полученные по расчёту значения деформаций (осадок) свайного фундамента и его основания не должны превышать предельных значений в соответствии с условием .
Проверка:
а) Pср = 312,6 кПа < R = 2374 кПа
б)
Условия выполняются.
Определение расчётной осадки фундамента
Расчёт оснований по деформациям производится исходя из условия , где – совместная деформация основания и сооружения, определяемая расчетом в соответствии с указаниями обязательного приложения 2[1], – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями пп.2.51-2.55[1]. Осадка основания c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле
, (32)
где – безразмерный коэффициент, равный ;
– среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;
и – соответственно толщина и модуль деформации слоя грунта; – число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине от подошвы фундамента – по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, определяются по формуле:
, (33)
где – коэффициент, принимаемый по табл.1[1] в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины
; (34)
– дополнительное вертикальное давление на основание;
– среднее давление под подошвой условного фундамента;
(35)
– вертикальное напряжение от собственного веса грунта
на уровне подошвы условного фундамента.
Таблица 5.2. Расчёт осадки условного фундамента
| № т. | Z | 2Z/b | б | zg | zp | zpcp | 0.2 zg | E |
| м | КПа | КПа | КПа | КПа | МПа | |||
| 0 | 0 | 0 | 1 | 225,8 | 82,5 | 45,16 | 30 | |
| 1 | 2 | 0,8 | 0,824 | 245,8 | 68,0 | 75,25 | 49,16 | |
| 2 | 4 | 1,6 | 0,4905 | 265,8 | 40,5 | 54,25 | 53,16 | |
| 3 | 6 | 2,4 | 0,291 | 285,8 | 24,0 | 32,25 | 57,16 | |
| 4 | 8 | 3,2 | 0,185 | 305,8 | 15,3 | 19,65 | 61,16 |
Источник: https://studbooks.net/2293473/nedvizhimost/razmeschenie_svay_rostverke_opredelenie_razmerov_rostverka
Испытание грунтов динамической ударной нагрузкой забивными сваями (динамические испытания свай)
Для подтверждения принятых проектом глубины погружения, сечения и длины свай, а также подтверждения несущей способности сваи проводятся испытания грунтов динамической и статической нагрузкой. Метод проведения испытаний должен быть указан в проекте.
I. В проектной документации должно быть указано:
Организация проектировщик на основании инженерно-геологических изысканий, нагрузок от проектируемого здания расчетным методом определяет марку, количество свай и расчетную несущую способность одной сваи.
После определения расчетом в проекте должно быть указано: максимальный отказ сваи, марка молота, вес ударной части молота, высота с которой наносится удар при свободном падении молота (без подачи топлива) и через какие прокладки наносится удар по свае.
Пример исходных данных указываемых в проекте:
1. Марка сваи – С 70.30-6 (серия 1.011.1-10, выпуск 1) – 76 штук (6 из них пробные (контрольные) на которых будет проводится испытание динамической нагрузкой);2. Максимальный отказ свай – 2,22см (по расчету);3.
Расчетный отказ принят при заглублении свай в грунт дизель-молотом С-996, весом ударной части молота 1,8т при свободном падении с высоты h=2,8м, через деревянные прокладки общей толщиной 10см, укладываемые на головы свай;4.
Расчетная максимальная нагрузка на сваю от здания – 14,0 т;5. Расчетная нагрузка на сваю по грунту с учетом коэффициента надежности (1,4) – 17,24 т – это сколько свая должна выдерживать;6. Инженерно-геологический разрез с описанием;
7.
Чертежи с отметками верха свай после забивки и срубки оголовков, план свайного поля, с указанием мест забивки контрольных свай (на которых будет проводится испытание).
Обычно на объект завозятся только контрольные сваи, потому что после проведения динамических испытаний указанная в проекте марка свай либо подтвердится, либо их придется менять на более длинные или менять сечение, а может быть наоборот. Место забивки испытываемых свай не должно совпадать с основными (рабочими) сваями, т.к. при испытании они могут либо провалиться, либо разрушится либо отказ будет больше максимального расчетного отказа и т.д. Используемое строительной организацией сваебойное оборудование должно соответствовать указанному в проекте, на основании которого рассчитан проектный отказ.
Если оборудование не соответствует указанному в проекте, проектная организация должна выполнить перерасчет отказа сваи для сваебойной установки которая будет применяться при испытании и забивке.
1. Забивка пробных (контрольных) свай, при этом сваи не добиваются до проектной отметки на величину необходимую для добивки (см. пункт 3). Важно: при погружении свай в процессе забивки на величину менее 0,1 см от одного удара работы следует прекратить, так как такой режим работы выведет из строя сваебойное оборудование (требование ТР 108-00 “Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства” п. 5.37. ).
При забивке сваи ведутся подсчеты числа ударов молота на каждый метр погружения и общего числа ударов, а на последнем метре – на каждые 10 см погружения.
2. Отдых – это перерыв между окончанием забивки и добивкой. За время отдыха грунт обволакивающий сваю частично восстанавливает свою структуру, нарушенную во время забивки. В соответствии с п. 7.2.3 ГОСТ 5686-2012 “Грунты. Методы полевых испытаний сваями” продолжительность “отдыха” устанавливается программой испытаний в зависимости от состава, свойств и состояния прорезаемых грунтов и грунтов под нижним концом сваи, но не менее : 3 сут – при песчаных грунтах, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых; 6 сут – при глинистых и разнородных грунтах. В случае прорезания песчаных, крупнообломочных, плотных песчаных или глинистых грунтов твердой консистенции продолжительность отдыха допускается сократить до 1 сут. Более продолжительный срок отдыха устанавливают: – при прорезании водонасыщенных мелких и пылеватых песков – не менее 10 сут; – при прорезании глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции – не менее 20 сут.
Продолжительность отдыха необходимо согласовать с проектировщиком.
3. Добивка и определение отказов каждой контрольной сваи после “отдыха”. Добивку сваи до проектной отметки производят последовательно залогами из 3 и 5 ударов. Для каждого залога определяют средний отказ в сантиметрах. Высота падения ударной части молота при добивке должна быть одинаковой для всех ударов (в нашем случае h=2,8 м). При этом удары дизельного молота должны быть холодными, без подачи топлива в цилиндр молота.
Величина отказа измеряется специальным прибором – отказомером, который крепится на свае. Отказомер позволяет получить график перемещения сваи при её добивке (отказограмму).
Образец отказограммы
В том случае, когда отказомера нет или он вышел из строя, в соответствии с п. 4.2. ТР 108-00 “Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства” разрешается измерение остаточного отказа с прецизионного (высокоточного) нивелира.
Для этого нивелир устанавливают на расстоянии 30-40 м от места забивки.
При этом динамическое испытание сваи “под нивелир” оформляется соответствующим актом с обязательным указанием в нем типа и серийного номера нивелира, измеренной величины остаточного отказа сваи от конкретного числа ударов молота, даты забивки и номера испытываемой сваи.
Акт подписывается геодезистами заказчика и генподрядчика, прорабом организации, выполняющей забивку свай, представителем испытательной лаборатории, а также представителем авторского надзора проектной организации.
Результаты испытания оформляют в журнале, форма которого приведена в ГОСТ 5686-2012 “Грунты. Методы полевых испытаний сваями” приложение Д.
После завершения добивки и определения отказов каждой пробной сваи результаты испытаний (журнал и отказограммы каждой сваи) направляются в проектную организацию, которая принимает окончательное решение о конструкции фундамента, расчетной нагрузке на сваи и необходимой глубине погружения их в грунт. При положительных результатах испытаний проектная организация дает разрешение на массовую забивку рабочих свай.
Также в проектной документации должно быть указано, что нужно сделать с пробными (контрольными) сваями после проведения испытаний: удалить или срубить на определенной отметке.
Источник: http://xn--80ahyhwag.xn--p1ai/tehnologii/dinamicheskie_ispitaniya_svay.php
Необходим ли расчет отказа свай при вибропогружении шпунтов
– Статьи – Необходим ли расчет отказа свай при вибропогружении шпунтов
При больших перерывах в погружении последующих звеньев свая в ряде случаев не может быть забита до проектной отметки, так как отказы уменьшаются в несколько раз. При этом возрастает интенсивность динамических воздействий и, следовательно, опасность повреждений соседних домов.
При погружении свай в слабые водонасыщенные глинистые грунты уплотнения грунта практически не происходит ввиду малой скорости фильтрации воды по сравнению со скоростью погружения свай.
Такие грунты являются, как правило, высокочувствительными, и при погружении сваи они превращаются в околосвайном пространстве в текучую массу, которая не уплотняется полностью и легко выдавливается вверх, не нарушая массива окружающего грунта.
Особенно большое влияние на существующее здание при погружении свай могут оказать инерционные силы, возникающие при колебаниях грунта.
12.1.9 В конце погружения свай, когда фактическое значение отказа близко к расчетному, производят его измерение. Отказ свай в конце забивки или при добивке следует измерять с точностью до 0,1 см.
При забивке свай паровоздушными молотами одиночного действия, а также гидромолотами или дизельными молотами последний залог следует принимать равным 30 ударам, а отказ определять как среднее значение из 10 последних ударов в залоге.
Погружаемые сваи, сваи-оболочки, шпунт
Способы погружения предварительно изготовленных свай: забивка, вибропогружение, вдавливание и завинчивание. Используемые для облегчения погружения средства: лидерное бурение, удаление грунта из полых свай и свай-оболочек и т.п.
При подготовке к производству работ по свайным фундаментам и шпунтовым ограждениям следует учитывать: данные о расположении в зоне влияния производства работ существующих подземных сооружений, электрокабелей с указанием глубины их заложения, линий электропередач, зданий и сооружений, а также мероприятия по их защите; при необходимости — подготовку основания под копровое и буровое оборудование исходя из инженерно-геологических условий площадки строительства и типа применяемого оборудования.
Правила погружения шпунта
Залог определяется исходя из типа используемого для погружения сваи оборудования:
- При забивке свай дизельными молотами одиночного действия (ударная часть которых падает на ствол сваи под воздействием силы гравитации) в качестве залога берется серия из 10 ударов;
- При погружении свай ударными механизмами двойного действия (гидромолотами, ударная часть которых опускается в низ под воздействием гидравлического привода) и вибропогружателями залог берется за одну минуту работы оборудования.
После определения глубины погружения сваи от залога (при использовании временного залога фиксируется количество ударов сваебойного механизма) рассчитывается средняя величина погружения сваи от одного удара. Полученный отказ сопоставляется с проектными данными, на основании чего принимается решение о завершенности погружения.
Расчет отказа сваи при забивке
Важно
Это работа архитектора.
- Свая вышла в пределах допуска на расчетный отказ. Это оптимальный вариант, который позволяет продолжать строительство в рассчитанном темпе.
- Свая не достигла расчетного отказа.
Тогда рассчитывают полученную несущую способность и планируют дальнейшие действия.
- В любом случае есть варианты для дальнейшей работы, которые помогают достигнуть желаемой прочности и технических характеристик. Отказ сваи определяется множество показателей.
Для того, чтобы расчет отказа при забивке свай был выполнен верно, то используют следующие показатели:
- Площадь сечения используемой сваи.
- Ложный отказ — это данные, полученные непосредственно по завершению погружения сваи, в момент, когда ее углубление от залога соответствует проектным расчетам;
- Истинный отказ — величина, полученная по истечению периода отдыха сваи, в грунтах, восстановивших свои структурные связи.
- Если используется дизельный молот одиночного действия, то серия залога состоит из десяти ударов.
- Если используется механизм двойного действия (гидромолот), то залог рассчитывается за одну минуту работы техники.
- Нижняя часть конструкции попала на твёрдый пласт почвы, который создаёт сопротивление при ударных нагрузках.
- Произошёл отток воды от грунтов, которые контактируют с основанием свайного столба. Уменьшилась влажность почвы, следовательно, увеличилась сила трения о ствол.
- Механизм, используемый при забивке и его масса.
- Масса ударной части молота.
- Постоянная величина сопротивления грунта, которая для разных видов грунта своя.
- Создаёт сопротивление и площадь сечения сваи.
- Обязательно учитывается вес конструкции.
- Энергия механизма, используемого при забивании свайного столба.
- Остаточный и упругий отказы стержня.
Производство опор выполняется в различных габаритах и при разработке проекта необходимо подобрать оптимальный вариант.
1. процессы, происходящие в грунтах при забивке и вибропогружений свай и шпунта
Внимание
Таким образом, размеры области деформирования зависят от площади поперечного сечения и длины сваи, свойств грунта, скорости и очередности погружения. При забивке свай в мягкопластичные глинистые грунты вода не успевает уйти в окружающую грунтовую толщу и образует своего рода смазку боковой поверхности ствола сваи, резко снижая сопротивление грунта по этой поверхности.
Кроме того, динамическое воздействие вызывает разжижение окружающего сваю грунта, который также служит смазкой, облегчающей погружение сваи. Поэтому при непрерывной забивке величина отказов снижается все медленнее и свая начинает легче уходить в грунт.
После же «отдыха» происходит трансформация свободной воды в физически связанную, поэтому свая с трудом поддается дальнейшей забивке. Это явление «засасывания» необходимо учитывать при забивке свай, особенно составных.
1. общие положения
Предельная отрицательная температура, при которой допускается погружение стального шпунта, устанавливается проектной организацией в зависимости от марки стали, способа погружения и свойств грунта.
Предыдущая3456789101112131415161718Следующая Дата добавления: 2015-10-09; просмотров: 560; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ: Поделитесь с друзьями: ПОИСК ПО САЙТУ: Поиск по сайту: При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.
Поделитесь с друзьями: Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц.В том случае, если отказ при контрольной добивке превышает расчетный, проектная организация должна установить необходимость контрольных испытаний свай статической нагрузкой и корректировки проекта свайного фундамента или его части. 12.1.
12 Сваи длиной до 10 м, недопогруженные более чем на 15 % проектной глубины, и сваи большей длины, недопогруженные более чем на 10 % проектной глубины, а для мостов и транспортных гидротехнических сооружений также сваи, недопогруженные более чем на 25 см до проектного уровня, при их длине до 10 м и недопогруженные свыше 50 см при длине свай более 10 м, но давшие отказ равный или менее расчетного, должны быть подвергнуты обследованию для выяснения причин, затрудняющих погружение, и принято решение о возможности использования имеющихся свай или погружений дополнительных.
Такое явление объясняется тем, что при забивке грунт вокруг сваи быстро уплотняется, особенно под острием, что препятствует погружению сваи, в результате чего может сильно возрасти уровень колебаний грунта. Через некоторый промежуток времени происходит частичная потеря сопротивления грунта (релаксация — расслабление), и отказ сваи увеличивается.
В насыщенных водой чистых песках и гравелистых грунтах, имеющих большие поры, вода отжимается быстро, что способствует перемещению частиц в значительной по глубине зоне под концом сваи и поэтому местная уплотненная зона не образуется.
Отсутствие же глинистых и пылеватых частиц в таких грунтах исключает возможность возникновения пленки — смазки тиксотропного характера на поверхности сваи, снижающей ее боковое сопротивление, и поэтому «отдых» не влияет на величину отказа.
При погружении свай в глинистые грунты возникают более сложные процессы.
Необходим ли расчет отказа свай при вибропогружении шпунтованная
В строительную практику введены понятия истинного и ложного отказа, согласно которым величина полученных в отличающихся условиях отказов классифицируется и используется в разных целях:
Продолжительность отдыха определяется исходя из свойств конкретного грунта, поскольку разница в сроках восстановления характерна не только для разных типов почвы, но и для одинаковых грунтов, обладающих разной плотностью и насыщенностью влагой. Рис.
В сложных инженерно-геологических условиях наиболее эффективными являются свайные фундаменты. В стесненных условиях существующей застройки при забивке свай и погружении шпунта вблизи стоящих зданий развиваются дополнительные осадки от сотрясения, а конструкции зданий получают повреждения от действия инерционных сил.
Следовательно, при сооружении свайных фундаментов вблизи существующих зданий, необходимо иметь четкое представление о физической сущности процессов, протекающих в различных грунтах при погружении в них свай и шпунта, поскольку именно эти процессы оказывают влияние на состояние примыкающих к котловану зданий. Исходя из этого определяют конструкцию свай и порядок производства свайных работ. При погружении свая должна вытеснить грунт в объеме, по крайней мере равном объему сваи.
Источник: http://11-2.ru/neobhodim-li-raschet-otkaza-svaj-pri-vibropogruzhenii-shpuntov/
Проектный отказ сваи — это страшно для постройки или нет?
В современном мире новых технологий при выполнении строительных работ акцент делается на экономичности.
Одной из таких новинок является свайный фундамент. При его монтаже одним из главных факторов является расчёт и отказ сваи.
Что это за величина?
Схема заглубления сваи
Отказ сваи в строительстве – это величина, которая показывает, насколько углублена конструкция. При этом её нижнее основание должно упираться в прочные глубинные грунты, которые обладают высокой плотностью.
Отказ сваи это мера, суть которой заключается в размере частичного углубления устройства после единичного удара молота. Существует специальный прибор, который позволяет измерять данную величину – прогибомер. Его погрешность составляет одну десятую миллиметра. Рассматривают два вида отказа – по проекту и по факту.
Проектный рассчитывается с помощью формул на основании строительных норм при проектировании фундамента.
Проектный отказ сваи определяется с учётом характеристики грунтов, свай и техники, которая используется для забивки конструкции. Погружение железобетонного столба считается выполненным тогда, когда отказы по проекту и по факту совпали.
Залог в свайном фундаменте
На практике определить величину продвижения столба после единичного удара молота невозможно, поэтому при расчёте этой величины применяют такое понятие, как залог сваи. Залог – это определённое количество ударов механизма, с помощью которого производят забивку. Или промежуток времени, в течение которого работает механизм.
Процесс забивания сваи
Залог зависит от используемого оборудования:
После того как произведено количество ударов равное залогу измеряют глубину погружения. Если механизм работает по времени, то необходимо сосчитать количество ударов за это время.
Разделив длину погружения на количество ударов, получим среднюю величину углубления свайного столба за один удар. Полученный результат сверяется с проектным отказом. При их совпадении завершается работа.
Но очень часто бывает так, что фактически погружение почти прекратилось, а отказ сваи отличается от проектных данных. Причиной этого может быть:
Решить проблему можно временным прекращением работ на 5–7 суток. За это время почва ослабевает и следует завершить механизм забивки до получения нужного результата.
Ложный отказ сваи
Во время погружения конструкции происходит уплотнение почвы по причине выдавливания свайным столбом определённого её объёма.
Поэтому показатели сразу после завершения работ могут быть неточными для определения прочности конструкции. Этот показатель называют ложным отказом. Особенно это касается глинистых и песчаных грунтов.
Посмотрите видео, как забивают сваи специализированным оборудованием.
После некоторого перерыва в работе грунты, соприкасающиеся с основанием свайного столба, восстанавливают свою первоначальную структуру. Показатели, снятые после периода отдыха, называют истинным отказом. Продолжительность отдыха зависит не только от видов грунтов. Значение имеет плотность и влажность однотипной почвы. Иногда этот период может доходить до нескольких недель.
Как производить расчёт?
После погружения конструкции на определённую глубину с учётом всех данных рассчитывается её несущая способность.
Дом на винтовых сваях
Рассмотрим параметры, которые учитывают при расчёте:
Все вычисления необходимо произвести по специальным формулам.Получаем величину,которая является проектной.
Иногда на практике возможна ситуация, когда проектный результат соответствует фактическому показателю, а сама конструкция не достигла твёрдых грунтов. В этом случае работы следует продолжать. Обращаем внимание, забивка производится опять же до тех пор, пока не будет, достигнут отказ сваи.
Если работы не продолжать, то масса будущего строения может ослабить прочность несущей конструкции.
При закладке фундамента на забивных железобетонных сваях очень важно соблюдение всех указаний и требований проектных документов.
Источник: https://fundamentaya.ru/svai/ustanovka/otkaz_svai.html
Расчет отказа сваи при забивке
Отказ свай при забивке
Свайные основания все чаще находят применение в различных отраслях строительства. Практическая ценность и эффективность такого фундамента позволяет достигать отличных результатов в реализации проекта. При этом, прочность и качество основания напрямую зависят от правильного выполнения расчетов и всех этапов производства работ.
В свайном строительстве существует много определений и свойственных характеристик. Отказ сваи при забивке это важный момент, которые играет особую роль для возведения основания необходимой прочности.
Что называют отказом сваи
В общем виде, отказ сваи это вычисленная или, практическим путем, установленная отметка глубины, на которой происходит затруднение погружения сваи из-за состава и характеристик грунта.
Перед выполнением работ по возведению свайного поля нужно не только точно определить и вынести в натуру фактическое местоположение свай.
Кроме этого, важно точно провести геологические изыскания на объекте и вычислить глубину отказа сваи – так удастся оптимально использовать возможности свайного основания и предотвратить его разрушение.
Проектный отказ сваи это определенный на основе множества исходных данных уровень грунта, на котором погружение сваи становится проблемным. Отказ измеряется в миллиметрах.
В процессе забивания сваи молотом или вдавливания сваи специальной установкой может произойти два варианта развития событий: либо свая в какой-то момент упрется в прочный горизонт и перестанет уходить в грунт, либо она провалиться в землю полностью. Для строительства важен выход на заданную отметку, поэтому предварительное определение проектного отказа сваи крайне важно для эффективности всего строительства.
к оглавлению ↑
Истинный и ложный отказ сваи
Важным понятием в производстве забивных работ является залог сваи. Это величина, на которую опора готова погружаться. В процессе забивки можно проследить тенденцию, на которую свая уходит вглубь.
Обычно для этого применяют отметку за 10 ударов молота: отмечается глубина, на которую опора уходит вглубь.
Если погружение осуществляется вибрационным способом, то отсчет залога определяют по временному промежутку.
Истинный отказ свай
Важная особенность: работы по погружению сваи выполняются вплоть до момента, когда она прочно сядет в грунт и дальнейшее погружение окажется невозможным.
Ложный отказ сваи может произойти из-за медленного или слишком часто ритма забивания опоры. Также такую задержку могут вызвать особенности слоев грунта. В любом случае, если остановка погружения происходит до выхода на заданную расчетную глубину, или до отметки залога, то следует продолжать работы.
Истинный отказ сваи является конечной целью. Благодаря проектным работам и предпроектным изысканиям удается выявить эту отметку и необходимо на неё выходить. В таком случае основание получает достаточную прочность и надежность.
Отказ сваи, определение которого заключается в плановом погружении опоры на установленную глубину, крайне важно для успеха всего строительства. Рассчитанный отказ свай при забивке должен соответствовать практическому в пределах допустимого несоответствия.
Ложный отказ свай
Просто знать, что такое отказ сваи при забивке недостаточно для грамотного производства работ. Важно правильно выполнить проектные расчет, потому что это определяет последующий порядок работ.
к оглавлению ↑
Расчёты, проводимые для определения отказа сваи
Расчет отказа сваи определяет ту проектную отметку, при выходе на которую свая полностью обеспечивает необходимую несущую способность. Для максимально точного определения параметров отказа выполняется несколько важных испытаний:
- статистические;
- динамические;
- испытания грунтов;
- испытания зондов;
- зондирование статистическое.
Расчетный отказ сваи выполняют профессиональные специалисты.
По результатам инженерно-геологических изысканий собирают необходимую для расчетов информацию. А непосредственно для определения отказа сваи используются следующие формулы:
где
А — площадь сечения сваи;
М — коэффициент, зависящий от вида грунта;
Ed — расчетная энергия вибропогружателей или удара молота;
m1 — масса молота или вибропогружателя;
m2 — масса сваи и наголовника;
m4 — масса ударной части молота;
Sa — остаточный отказ сваи
Sel — упругий отказ сваи.
На практике возможно три варианта развития событий при создании свайного поля:
- Свая превысила проектную отметку отказа и углубилась дальше. В таком случае забивание продолжают до тех пор, пока опора не выйдет на уровень отказа. После этого определяют возможность применения данной сваи в дальнейшем строительстве и корректируют выполненные расчеты с учетом практически полученной глубины. Это работа архитектора.
- Свая вышла в пределах допуска на расчетный отказ. Это оптимальный вариант, который позволяет продолжать строительство в рассчитанном темпе.
- Свая не достигла расчетного отказа. Тогда рассчитывают полученную несущую способность и планируют дальнейшие действия.
В любом случае есть варианты для дальнейшей работы, которые помогают достигнуть желаемой прочности и технических характеристик.
Отказ сваи определяется множество показателей. Для того, чтобы расчет отказа при забивке свай был выполнен верно, то используют следующие показатели:
- Площадь сечения используемой сваи. Производство опор выполняется в различных габаритах и при разработке проекта необходимо подобрать оптимальный вариант. При увеличении сечения сваи в геометрической прогрессии увеличивается создаваемая плотность прилегающего грунта.
- Коэффициент сопротивления грунта. Этот параметр играет важную роль для качества и особенностей погружения.
- Энергия погружения.
- Масса применяемого молота.
- Масса самой сваи.
- Остаточный отказ стержня.
Процесс забивания сваи представляет собой довольно сложный комплекс действий, который должен обеспечить должное качество возводимого основания. Поэтому строители и проектировщики должны точно соблюдать многие правила.
Источник: https://StroykaRecept.ru/fundament/raschet/raschet-otkaza-svai-pri-zabivke.html
Отказ сваи — что это значит?
Любая свайная конструкция устанавливается по предварительно проведенным расчетам. Нельзя просто так прибыть на участок, разметить места нахождения будущих свай, а затем сразу же начать вбивать или вкручивать их в землю.
Так не будет обеспечиваться надежность конструкции, ведь свайные стержни могут максимально уйти в грунт, не обеспечив, при этом, надежность фундаменту. С целью определения глубины залегания свай, на которой они будут достигать твердого грунта, было введено такое понятие, как отказ сваи. Различают расчетный и практический отказы, суть которых исходит из их названия.
Отказ сваи при забивке — это степень ее погружения в процессе забивки или вдавливания. На практике это означает, что дальше этого значения свая уже не пойдет, обретя упор на плотном грунте. Измеряется отказ сваи с точностью до миллиметра.
Залог сваи
Поскольку определить глубину погружения стержня после одиночных ударов по нему невозможно, то состояние отказа стержняпринять считать после серии нанесенных по нему ударов. В этом и состоит определение залога сваи. Залог — это серия ударов молота по стержню. После серии ударов определяется среднее значение отказа.
При использовании молота принято считать величину залога — 10 ударов. Если применяются вибропогружатели или вдавливающие устройства, то залог измеряют за единицу времени.
Любые действия по забиванию или вдавливанию свай должны идти до самого конца, то есть, до того момента, пока стержень не откажется погружаться дальше.
Параметры, используемые для правильного определения отказа сваи
Для чего необходимрасчет отказа сваи? При достижении сваей заданной глубины погружения делается вывод о том, что забитый стержень способен нести такую нагрузку, которая на нее будет возложена.
Расчет отказа стержня производится с учетом следующих параметров:
- Масса молота, которым производится забивание. Либо масса механизма, вдавливающего стержни в почву.
- Масса, которой обладает ударная часто молота.
- Коэффициент сопротивления грунта. Может иметь существенные различия на разных типах почвы.
- Площадь сечения сваи. Это ее поперечный разрез, который свидетельствует о том, какое сопротивление свая будет оказывать на грунт при вхождении в него.
- Вес сваи, который нельзя не учитывать при расчетах.
- Энергия ударов сваебойного молота или энергия того устройства, которое производит вдавливание сваи в грунт.
- Упругий и остаточный отказы стержня.
Вычисления производятся по известным формулам. На основании расчетов получают проектный уровень погружения свай в почву.
Для более точного определения глубины введения стержней в грунт, проводятся динамические и статические испытания свай на местности, а также зондирование грунта.
Использование расчетов на практике
На практике не всегда удается достичь совпадения проектного и реального уровней погружения. Например, если в процессе забивания стержня был достигнут проектный уровень, но свая не достигла твердого грунта, то погружение необходимо продолжать. Причем, до тех пор, пока не будет достигнут отказ сваи.
Если остановиться на проектном уровне, то масса здания может оказать влияние на фундамент, приведя к его осадке. При этом увеличится вероятность деформации здания.
Если же свая остановилась именно на расчетной глубине, то такую конструкцию считают полностью пригодной к дальнейшей эксплуатации.
Самостоятельное строительство свайного фундамента
При изготовлении свайного фундамента своими руками обычно используют винтовые сваи, так как для вбивания бетонных стержней нужна специальная техника. Это в определенной степени облегчает работы. Все сваи вкручиваются до упора, до достижения состояния «отказа». Если некоторые из них возвышаются над остальными, то производится их обрезка и подгонка всех свай под единый уровень.
Источник: http://www.bobrovka.ru/otkaz-svai-chto-eto-znachit
3.2 Пример расчета
Условие: Рассчитатьмарку молота для забивки железобетонныхсвай в суглинок средней плотности. Длинасвай 6 м, масса с наголовником 1500 кг.Расчетная нагрузка на сваю N= 400 кН.
Решение: 3.2.1 Минимально-необходимая энергия удара
Еh= 0,045 * 400 = 18 кДж
Из справочниковпо свайным работам /например, Свайныеработы /М.И. Стородинов., А.И. Егоров.,Е.М. Губанов и др./
Под ред. М.И.Стородинова – 2-е изд. – М.: Стройиздат,1988-223с подбираем варианты молотов:СССМ-570 с энергией Е одного удара согласнотехнической характеристике 27 кДж/паровоздушный одиночного действия/,С-232 с энергией Е удара 18 кДж /паровоздушныймолот двойного действия/, С-995А с наибольшейэнергией Е удара 22 кДж /трубчатыйдизель-молот/.
3.2.2 Расчетнаяэнергия удара выбранных молотов:
Молот СССМ-570 Еd= Ст*Н = 18 * 1,5 = 28 кДж ≥ Еh= 18 кДж
Молот С-232 Еd= Е = 18 кДж = Еh= 18 кДж
Молот С-995А Еd= 0,9 Ст Н = 0,9* 12,5* 2,8 = 31,5 кДж > Eh= 18 кДж
Таким образом, всемолоты удовлетворяют условию / 5 /.
3.2.3 Проверка поусловию / 6 /:
Молот СССМ-570 К =(2,7 + 1,5)/ 27 = 0,16 Кт= 0,5
Молот С-232 К =(4,65 + 1,5)/ 18 = 0,34 Кт= 0,6
Молот С-995А К = (2,9+ 1,5)/ 31,5 = 0,14 Кт= 0,6
Все молоты такжеудовлетворяют условию / 6 /, однако умолота С-232 значение /К/ наиболее близкок табличному /Кт/.
Обобщеннаяэкспертная оценка результатов расчетапозволяет в качестве наиболее рациональногопринять молот С-232.
4.1 Теоретическая часть
Основным требованиемк качеству погружения сваи являетсядостижение ею проектной несущейспособности.
Для установления несущейспособности сваи в процессе производстваработ применяют динамический методиспытания, основанный на корреляционнойзависимости сопротивления сваи и отказа.
Отказ– величина погружения сваи от одногоудара, или среднее арифметическое отсерии ударов – залога,например, 10 ударов – для подвесныхмолотов и молотов одиночного действия/для молотов двойного действия ивибропогружателей принимают числоударов или работу оборудования в течении2 мин./. Фактический отказ, зафиксированныйв процессе контролируемого погружениясваи /испытания/, сравнивается с расчетным/проектным/. Отказ замеряется в концепогружения сваи с точностью до 1 мм неменее чем от трех последовательныхзалогов.
В зависимости оттребований проекта при длине сваи до25 м /СНиП 3.02.01.-87/ динамическим испытаниямв процессе работ подвергаются 5-20 свайв характерных точках свайного поля.
Доначала погружения сваи размечают дляконтроля глубины погружения, начинаяот нижнего конца. Первые риски наносятчерез 1 м, потом через 0,5 м, в верхнейчасти – через 0,1 м.
Против рисок записываютдлину сваи от нижнего конца.
В процессе погружениясваи в грунт растет ее несущая способностьи величина погружения сваи с каждымударом установившейся мощностиуменьшается.
Забивку заканчиваютпосле достижения среднего отказа оттрех последовательных залогов, непревышающего расчетного. В процессединамических испытаний свай ведутсяжурналы, в которых отражаются всепараметры контролируемой забивки свай,в т. ч. глубина и длительность /чистая/погружения свай, число ударов молота.
Свая, не давшаярасчетного /проектного/ отказа,подвергается контрольной добивке после“отдыха” и засасывания ее в грунт втечение 6 суток – для глинистых иразнородных грунтов, 10 суток – дляводонасыщенных мелких и пылеватыхгрунтов.
Сваи давшие “ложный” отказ,не допогруженные на 10-15 % длины, подвергаютобследованию с целью устранения причин,затрудняющих забивку.
В случае, еслиотказ при контрольной добивке превыситрасчетный, проектная организация должнапровести уточнение проектного решениясвайного фундамента и провести статическиеиспытания свай /ГОСТ 5686-78/.
В качествеконтролируемого параметра вместопроектного значения отказа может бытьпринята проектная отметка /глубина/погружения сваи /устанавливаетсяпроектом – для слабых грунтов с несущейспособностью сваи не более 200 кН/.
Контрольныйрасчетный отказ Saопределяют по формуле:
η A Ed m1+ E2(m2+ m3)
Sa= ——————— * ————————— = (м) /7 /
Fd (Fd+ ηA) m1+ m2+ m3
где η– коэффициент, в зависимости от материаласвай /табл. 2
СНиП 3.02.01-87/, кН/м2,1500 – для железобетонных свай с
наголовником, 1000– для деревянных свай без подобабка,800
– для свай деревянныхс подобабком;
Fd– несущая способность сваи по проекту,кН;
A– площадь, ограниченная наружнымконтуром поперечного
сечения сваи, м2;
E2– коэффициент восстановления удара/для молотов
ударного действияи свай железобетонных и деревянных,свай-
оболочек/, равен0,2.
Несущая способностьсваи Fлможет быть определена через расчетнуюнагрузку N,передаваемую на сваю:
Fd= kN, кН
где k– коэффициент надежности /1,4 СНиП2.02.03-85, п.3.9/.
Отказ, определенныйпо формуле /7/ должен превышать 0,002
м, если это условиене выполняется, то делается
дополнительныйуточненный расчет отказа по СНиП3.02.01-
87 /приложение 4/ ианализируются дополнительные
мероприятия поприменению подмыва, лидерных скважини
др. /п.11.2 СНиП3.02.01-87/.
Источник: https://StudFiles.net/preview/3894524/page:3/