Обработка результатов испытаний

Результаты испытаний оформляют в виде журнала полевого испытания талых грунтов динамической нагрузкой и графиков изменения отказов по глубине и зависимости общего количества ударов от глубины забивки сваи (рисунок 30).

Во время динамических испытаний могут возникнуть различные ситуации. РассмотримОРр наиболее характерные из них.

Первая ситуация. При забивке сваю удается погрузить до проектной отметки. В процессе погружения сваи размеры производственного и действительного отказов, контролируемых при помощи нивелира, s_a,п  0,003 м и s_a  0,003 м. Проектировщику выдается размер действительного отказа s_a для вычисления несущей способности сваи и, в случае необходимости, корректировки проекта фундаментов.

В торая ситуация. При забивке сваю удается погрузить до проектной отметки. В процессе погружения сваи размеры производственного и (или) действительного отказов, контролируемых при помощи нивелира, с какого-то момента погружения становятся меньше 0,003 м. Заменить сваепогружатель по тем или иным причинам невозможно. В этом случае производственный и (или) действительный отказы контролируются при помощи отказомеров. Проектировщику выдается размеры действительного остаточного отказа s_a и действительного упругого отказа s_el для вычисления несущей способности сваи и, в случае необходимости, корректировки проекта фундаментов.

Третья ситуация. При забивке испытываемых свай их не удается погрузить до проектной отметки, как во время забивки, так и при добивке. Недопогружение свай до проектной отметки больше 15 %. В этом случае следует либо применить сваебойное оборудование с большей энергией удара (если это возможно), либо скорректировать длину сваи и повторить динамические испытания.

15. Определение предельного сопротивления сваи по результатам динамических испытаний

При динамических испытаниях забивных железобетонных и деревянных свай длиной не более 20 м частное значение предельного сопротивления F_u, кН, по данным их погружения при фактических (измеренных) остаточных отказах s_a  0,003 м определяется по формуле

.

(29)

Если фактический (измеренный) остаточный отказ s_a < 0,003 м, то для погружения свай следует предусмотреть применение молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ будет s_a  0,003 м. В случае невозможности замены сваебойного оборудования и замеренных отказомером отказах s_a и s_el частное значение предельного сопротивления сваи F_u, кН, определяется по формуле

.

(30)

В формулах (29) и (30)

 , А, E_d, m₁, m₂, m₃,  – то же, что и в формуле (28);

М – коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным единице, а при вибропогружении свай - по таблице 20 в зависимости от вида грунта под их нижними концами;

s_a - фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота, а при применении вибропогружателей - от их работы в течение 1 мин, м (при s_a < 0,003 м определяемый с помощью отказомера);

s_el - упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м;

m₄ - масса ударной части молота, т;

 - коэффициент, 1/кН, определяемый по формуле

,

(31)

здесь А, m₂, m₄, то же, что и в формулах (29) и (30);

n_p, n_f - коэффициенты перехода от динамического (включающего вязкое сопротивление грунта) к статическому сопротивлению грунта, принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи n_p = 0,00025 с·м/кН и для грунта на боковой поверхности сваи n_f = 0,025 с·м/кН;

А_f - площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, м²;

g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

H - фактическая высота падения ударной части молота, м;

h - высота первого отскока ударной части дизель-молота, принимаемая согласно примечанию 2 к таблице 18, для других видов молотов h = 0.

Грунты под нижним концом сваи	Коэффициент М
1. Крупнообломочные с песчаным заполнителем	1,3
2. Пески средней крупности и крупные средней плотности и супеси твердые	1,2
3. Пески мелкие средней плотности	1,1
4. Пески пылеватые средней плотности	1,0
5. Супеси пластичные, суглинки и глины твердые	0,9
6. Суглинки и глины полутвердые	0,8
7. Суглинки и глины тугопластичные	0,7
Примечания 1 При плотных песках значения коэффициента М в поз. 2-4 следует повышать на 60%. 2 Значения коэффициента М рекомендуется уточнять по результатам статических испытаний свай, заглубленных вибропогружателями.

Если до динамических испытаний несущая способность сваи по грунту была определена только по расчетным формулам п. 3.4 и имеется расхождение более чем в 1,4 раза размеров несущей способности свай, определенных по формулам (29)-(31), с несущей способностью, определенной расчетом в соответствии с требованиями п. 3.4, то необходимо дополнительно проверить несущую способность свай по результатам статического зондирования или статических испытаний свай.

14. Требуется определить частное значение предельного сопротивления забивной сваи С80.30-5 сечением 300300 мм, длиной 8 м и массой 1,83 т, забитой в супеси пластичные. Динамические испытания через 6 дней "отдыха" сваи после забивки выполнены с помощью трубчатого дизель-молота типа С-996 с массой ударной части m₄ = 1,8 т без применения подбабка (m₃ = 0). Общая масса молота с учетом стационарной части по паспорту 3,56 т (в справочниках указывается масса 3,65 т, поэтому при расчетах следует уточнять фактическую массу молота), масса наголовника 0,32 т. Испытание производилось путем сбрасывания ударной части дизель-молота без подачи топлива с высоты H = 2,3 м, при этом величина первого отскока ударной части от воздушной подушки составила по измерению мерной рейкой в среднем h = 0,5 м. Размер измеренного остаточного отказа составил s_a = 0,0035 м.

Решение. Вычисляем расчетную энергию удара молота (см. таблицу 19).

E_d = G(H - h) = 17,7(2,3 – 0,5) = 31,86 кДж,

где G = m₄ g = 1,89,81 = 17,7 кН вес ударной части молота.

По таблице 17 для железобетонной сваи  = 1500 кН/м².

Площадь, ограниченная наружным контуром сечения ствола сваи

А = 0,30,3 =0,09 м².

Масса молота m₁ = 3,56 т.

Масса сваи и наголовника m₂ = 1,83 + 0,32 = 2,15 т.

По таблице 20 находим коэффициент М = 0,9.

Вычисляем частное значение предельного сопротивления F_u по формуле (29)

=

= 776 кН.

15. Требуется определить частное значение предельного сопротивления забивной сваи С80.30-5 сечением 300300 мм, длиной 8 м и массой 1,83 т, забитой в супеси пластичные. Динамические испытания через 6 дней "отдыха" сваи после забивки выполнены с помощью трубчатого дизель-молота типа С-996 с массой ударной части m₄ = 1,8 т без применения подбабка (m₃ = 0). Общая масса молота с учетом стационарной части 3,56 т, масса наголовника 0,32 т. Испытание производилось путем сбрасывания ударной части дизель-молота без подачи топлива с высоты H = 2,3 м, при этом величина первого отскока ударной части от воздушной подушки составила по измерению мерной рейкой в среднем h = 0,5 м.

Размеры измеренных отказомером отказов составили: остаточный отказ s_a = 0,0021 м; упругий отказ s_el = 0,0048 м.

Свая по проекту заводится в ростверк на 0,5 м.

Решение. Из примера 14:

E_d = 31,86 кДж,  = 1500 кН/м², А = 0,09 м², m₁ = 3,56 т, М = 0,9,

m₂ = 2,15 т.

Площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом

А_f = 40,3(8 – 0,5) = 9 м².

Коэффициенты n_p = 0,00025 с·м/кН и n_f = 0,025 с·м/кН.

По формуле (31) находим коэффициент

= 0,0038 1/кН.

Вычисляем частное значение предельного сопротивления F_u по формуле (30)

= 895 кН.