30. Теоретические методы расчета несущей способности сваи
Теоретические методы расчета полезны для выяснения качественной картины распрелеления напряжений при работе сваи.
Они базируются на трех схемах:
жесткий стержень (свая) расположена в упругом полупространстве;
рассматривается предельное равновесие грунта под острием сваи как для заглубленного фундмента на естественном основании
приближенные методы.
Теоретическое решение Миндлина (сила находится внутри упругого полупространства)
Представляем нашу сваю как набор сил в полупространстве и с помощью решения Миндлина находим напряжение в любой точке от каждой силы суммируем их. Картина распределения напряжений под острием сваи выглядит след образом:
Имеется так же решение Бирбаумера о распределении напряжений под острием сваи, несущей нагрузку боковой поверхностью . Угол α — угол внутреннего трения.
Т
еоретические
методы в практике проектирования не
применяются, они полезны для выяснения
качественной картины работы свай.
П
ри
работе свай в кусте (расстояние 3-4 d)
напряжения под острием сваи накладываются
и осадки получаются большими, чем от
одиночной сваи.
Теоретические методы показывают, что свая будет работать как одиночная при расстоянии между сваями >6d; при меньших расстояниях куст сваи работает как массивный фундамент.
31) Схемы работы свай по сНиП 2.02.03-85
В СНиП 2.02.03-85 заложены упрощенные схемы работы свай:
свая-стойка — свая, опирающаяся нижним концом на несжимаемый грунт:
висячая свая — несущая боковой поверхностью и острием:
для расчета осадок куста сваи приннимается след схема
4) свая с отрицателльным трением
Такие инженерные схемы более точны по сравнению с теоретическими методами, но всё же не обеспечивают достаточной точности, поэтому расчет несущей способности по СНиП используется только для предварительного проектирования, а рабочие чертежи свайных фундаментов делаются непосредственно на строительной площадке.
32) Практические методы определения несущей способности свай
Cтатическое испытание свай — эталонный метод.
Н
едостатки:
необходимо оборудование для забивки, которое должно производится до проектирования обьекта
имеются трудности для восприятия реактивных усилий
сравнительно большая продолжительнотсть испытания
Порядок приведения испытаний:
Сваю
ступенчато нагружают. Одна ступень =
от несущей способности сваи по формулам
СНиП. Каждая ступень нагрузки вызывает
осадку сваи. Под каждой ступенью осадка
сваи должна стабилизироваться. За момент
стабилизации ГОСТ принимает осадку
0,1мм за 2 часа.
На какой-то из ступеней нагружения затухания осадок не наблюдается. Значит, что достигнута критическая нагрузка на сваю. Критическая — такая нагрузка, при которой осадки свай возрастают без увеличения нагрузки.
По
предыдущему графику строят более удобный
график
Нагрузка на ступень меньше критической - предельная нагрузка, от которой и определяют расчетную нагрузку с помощью коэффициента запаса.
С помощью статических нагрузок производятся испытание свай на выдергивание и на горизонтальные нагрузки.
При испытании свай на вдавливание статическими нагрузками можно раздельно получать удельное сопротивление торца сваи и боковой поверхности.
В СНиПе приведены статистические таблицы №1 и №2 в которых приведены величины этих удельных сопротивлений. Они получены в результате многочисленных испытаний сваи в различных грунтовых условиях. Эти таблицы служат основой расчета несущей способности свай по методу СНиП.
Определение по данным зондирования(статического и динамического)
Статическое зондирование:
Достоинства: быстрота и дешевизна;
Недостатки: относительно низкая точноть измерений в водонасыщенных грунтах
Суть: В грунт вдавливается стандартный хонд (штанга+конус). Процесс погружения сваи и конуса условно аналогичен и полученные данные о сопротивлени грунта можно использовать для определения предельных сопротивлений свай.