9. Выбор оборудования для погружения свай. Определение расчетного отказа свай
Погружение свай в грунт до заданной отметки можно осуществлять при помощи молотов различного принципа действия и конструкции, вибропогружателей, вибровдавливающих механизмов и др. устройств. Наибольшее распространение получил метод погружения свай забивкой молотами. Для успешного погружения свай необходимо, чтобы отношение веса ударной части молота к весу сваи было не менее 1,5 при плотных грунтах и не менее 1,25 при грунтах средней плотности. Величину погружения сваи от одного удара молота называют "отказом"., который является показателем сопротивления сваи вертикальной нагрузке. Расчетным отказом называют величину погружения сваи от одного удара молота, при которой свая приобретает заданную в проекте несущую способность. При проектировании свайных фундаментов необходимо подобрать тип молота и вычислить величину расчетного отказа сваи. Расчетный отказ вычисляется по формуле:
где n- коэффициент, зависящий от материала сваи и способа забивки (для железобетонных свай, погружаемых с металлическим наголовником принимается равным 1,5 МПа);
Ed - расчетная энергия удара, принимаемая в зависимости от типа молота;
Fd - несущая способность сваи;
М - коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия М=1;
- коэффициент
восстановления удара (при забивке свай
0,2);
m1 - вес молота;
m2 - вес сваи и наголовника;
mЗ - вес подбавка.
Некоторые данные для определения расчетного отказа сваи приведены в Приложении. Формулой можно пользоваться при правильно подобранном оборудовании и при расчетной величине S не менее 2 мм.
ЛИТЕРАТУРА
Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. пособие для вузов / [С. Б. Ухов и др.]; под ред. С. Б. Ухова.- Изд. 5-е, стер.- М.: Высш. школа, 2010. - 565 с.
Механика грунтов, основания и фундаменты : учеб. пособие для вузов / [С. Б. Ухов и др.]; под ред. С. Б. Ухова.- Изд. 4-е, стер.- М.: Высш. школа, 2007. - 565 с.
Механика грунтов, основания и фундаменты : учеб. пособие для вузов / [С. Б. Ухов и др.]; под ред. С. Б. Ухова.- Изд. 3-е, стер.- М.: Высш. школа, 2004. - 565 с.
Берлинов М.В., Ягупов Б.А. Расчет оснований и фундаментов. - М.: Лань, 2011. - 269 с.
Берлинов М.В. Расчет оснований и фундаментов. М.: Высш. школа, 2000. - 272 с.
Основания зданий и сооружений. СНиП 2.02.01-83*. - М., 1985.
СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).
Свайные фундаменты. СНиП 2.02.03-85. - М., 1986.
Свайные фундаменты. СП 50-102-2010. - М., 2009.
Нагрузки и воздействия. СНиП 2.01.07-85*. - М., 1987.
Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. СНиП 52-01-2003. М., 2004.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Коэффициенты условия работы грунта
Таблица П1
|
|
Коэффициент усло- | |
|
|
вий работы грунта | |
|
Способы пофужения свай и свай-оболочек |
при расчете несу- | |
|
(без выемки грунта) |
щей способности | |
|
|
фунта |
|
|
|
под ниж- |
по |
|
|
ним |
боковой |
|
|
концом |
поверх- |
|
|
Ус, R |
ности Yc,f |
|
Погружение сплошных и полых с закрытым нижним концом свай ме- |
|
|
|
ханическими (подвижными) паровоздушными молотами и дизель- |
|
|
|
молотами |
1,0 |
1,0 |
|
Погружение забивкой и вдавливанием в предварительно пробуренные |
|
|
|
скважины-лидеры с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя |
|
|
|
скважины при ее диаметре : |
|
|
|
равном стороне квадратной сваи |
1,0 |
0,5 |
|
на 50 мм меньше стороны сваи |
1,0 |
0,6 |
|
Погружение с подмывом в песчаные грунты при условии добивки свай |
|
|
|
на последнем этапе погружения без применения подмыва на 1 м и более |
1,0 |
0,9 |
|
Вибропогружение свай-оболочек, вибропогружение и вибропродавли- |
|
|
|
вание свай в фунты : |
|
|
|
песчаные средней плотности крупные и средней крупности |
1,2 |
1,0 |
|
то же, мелкие |
1,1 |
1,0 |
|
пылеватые |
1,0 |
1,0 |
|
пылевато-глинистые с 1| < 0.5 , супеси |
0,9 |
0,9 |
|
то же, суглинки |
0,8 |
0,9 |
|
глины |
0,7 |
0,9 |
|
пылевато-глинистые с II^ 0 |
1,0 |
1,0 |
|
Погружение молотами любой конструкции полых свай с открытым |
|
|
|
нижним концом при диаметре полости сваи, м : |
|
|
|
0,4 и менее |
1,0 |
1,0 |
|
0,4 - 0,8 |
0,7 |
1,0 |
|
Погружение любым способом полых круглых свай с закрытым нижним |
|
|
|
концом на глубину 10 м и более с последующим устройством в нижнем |
|
|
|
конце сваи камуфлетного уширения в песчаных фунтах средней плот- |
|
|
|
ности и в пылевато-глинистых фунтах с II ^ 0,5 при диаметре ушире- |
|
|
|
ния , м |
0,9 |
1,0 |
|
1,0 независимо от указанных видов фунта |
0,8 |
1,0 |
|
1,5 в песках и супесях |
0,7 |
1,0 |
|
1,5 в суглинках и глинах |
|
|
|
Погружение вдавливанием свай в фунты : |
|
|
|
песчаные средней плотности крупные, средней крупности и мелкие |
1,1 |
1,0 |
|
то же, пылеватые |
1,1 |
0,8 |
|
пылевато-глинистые с IL< 0,5 |
1,1 |
1,0 |
|
то
же, с
IL
|
1,0 |
1,0 |
0,5|
Расчетные сопротивления |
грунта под нижним |
концом забивных свай Таблица П2 | ||||||||
|
Грунт |
R |
(МПа) при глубине погружения |
конца |
\ сваи |
,м | |||||
|
|
3 |
4 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
Песчаный средней плотности, гравелистый и пылевато-глинистый с IL = 0 |
7,5 |
8,3 |
8,8 |
9,0 |
10,5 |
11,7 |
12,6 |
13,4 |
14,2 |
15,0 |
|
Песчаный средней плотности, крупный и пылевато-глинистый с Il=0,1 |
6,6 |
6,8 |
7,7 |
7,3 |
7,7 |
8,2 |
8,5 |
9,0 |
9,5 |
10,0 |
|
4,0 |
5Д |
6,0 |
6,9 |
7,3 |
7,5 | |||||
|
Пылевато-глинистый с Il=0,2 |
3,0 |
3,8 |
4,0 |
4,3 |
5,0 |
5,6 |
6,2 |
6,8 |
7,4 |
8,0 |
|
Песчаный средней крупности и пылевато-глинистый с Il=0,3 |
3,1 |
3,2 |
3,4 |
3,7 |
4,0 |
4,4 |
4,8 |
5,2 |
5,6 |
6,0 |
|
2,0 |
2,5 |
2,8 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 | ||||
|
Песчаный средней плотности, мелкий и пылевато-глинистый с Il=0,4 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,9 |
3,2 |
3,5 |
3,8 |
4,1 |
|
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,2 |
2,4 | ||||||
|
Песчаный средней плотности, пылеватый и пылевато-глинистый с IL=0.5 |
1Д |
1,25 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,65 |
1,8 |
1,95 |
2,1 |
2,25 |
|
Пылевато-глинистый с Il= 0,6 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
Над чертой приведены значения R для песчаных грунтов, под чертой - для пылевато-глинистых.
Значения R для свай, забиваемых в плотные песчаные фунты без использования подмыва или лидерных скважин, повышаются на 100%, если их плотность сложения определена по данным статического зондирования, и на 60% (но не более 20000 кПа), если плотность сложения определена по данным других видов инженерных изысканий.
Значение R под нижним концом свай сечением 0,15x0,15 м и менее, используемых для фундаментов под внутренние перегородки одноэтажных производственных зданий, допускается увеличивать на 20%.
Для супесей при числе пластичности 1Р < 0,04 и коэффициенте пористости е < 0,8 расчетные сопротивления R и f следует определять как для пы- леватых песков средней плотности.
Расчетные сопротивления грунта по боковой поверхности f, кПа забивных свай и свай-оболочек
Таблица ПЗ
|
Глубина слоя Z, м |
Расчетные сопротивления грунта по боковой поверхности f, кПа | |||||||||
|
для песчаных грунтов средней плотности сложения | ||||||||||
|
Крупные и средней крупности |
Мелкие пески |
Пыле-ватые пески |
|
|
|
|
|
| ||
|
|
Пылевато-глинистые грунты при консистенции IL : | |||||||||
|
|
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 | |
|
1 |
35 |
23 |
15 |
12 |
8 |
4 |
4 |
3 |
2 | |
|
2 |
42 |
30 |
21 |
17 |
12 |
7 |
5 |
4 |
4 | |
|
3 |
48 |
35 |
25 |
20 |
14 |
8 |
7 |
6 |
5 | |
|
4 |
53 |
38 |
27 |
22 |
16 |
9 |
8 |
7 |
5 | |
|
5 |
56 |
40 |
29 |
24 |
17 |
10 |
8 |
7 |
6 | |
|
6 |
58 |
42 |
31 |
25 |
18 |
10 |
8 |
7 |
6 | |
|
8 |
62 |
44 |
33 |
26 |
19 |
10 |
8 |
7 |
6 | |
|
10 |
65 |
46 |
34 |
27 |
19 |
10 |
8 |
7 |
6 | |
|
15 |
72 |
51 |
38 |
28 |
20 |
11 |
8 |
7 |
6 | |
|
20 |
79 |
56 |
41 |
30 |
20 |
12 |
8 |
7 |
6 | |
|
25 |
86 |
61 |
44 |
32 |
20 |
12 |
9 |
7 |
6 | |
|
30 |
93 |
86 |
47 |
34 |
21 |
12 |
9 |
8 |
7 | |
|
35 |
100 |
70 |
50 |
36 |
22 |
13 |
9 |
8 |
7 | |
Значение/для плотных песчаных грунтов следует увеличивать на 30% по сравнению с табличными величинами.
Расчетные сопротивления грунта R под нижним концом набивных и буровых свай
Таблица П4
|
Глубина погруж. сваи,м |
Значение R (МПа) для пылевато-глинистых грунтов при показателе консистенции Д равном | ||||||
|
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 | |
|
3 |
0,85 |
0,75 |
0,65 |
0,50 |
0,40 |
0,30 |
0,25 |
|
5 |
1,00 |
0,85 |
0,75 |
0,65 |
0,50 |
0,40 |
0,35 |
|
7 |
1,15 |
1,00 |
0,85 |
0,75 |
0,60 |
0,50 |
0,45 |
|
10 |
1,35 |
1,20 |
1,05 |
0,95 |
0,80 |
0,70 |
0,60 |
|
12 |
1,55 |
1,40 |
1,25 |
1,10 |
0,95 |
0,80 |
0,70 |
|
15 |
1,80 |
1,65 |
1,30 |
1,30 |
1,10 |
1,00 |
0,80 |
|
18 |
2,10 |
1,90 |
1,70 |
1,50 |
1,30 |
1Д5 |
0,95 |
|
20 |
2,30 |
2,10 |
1,90 |
1,65 |
1,45 |
1,25 |
1,05 |
|
30 |
3,30 |
3,00 |
2,60 |
2,30 |
2,00 |
- |
- |
|
40 |
4,50 |
4,00 |
3,50 |
3,00 |
2,50 |
- |
- |
Коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности