Явление происходящее в грунте при погружении свай

При погружении свая вытесняет некоторый объем грунта, это приводит к уплотнению окружающего ее грунта, что обычно наблюдается в рыхлых и средней плотности песках, а также в ненасыщенных водой пылевато-глинистых грунтах. Но и даже в этих грунтах при забивке сваи вокруг нее может происходить небольшое поднятие дна котлована.

Глины и суглинка, в которых все поры заполнены водой, уплотняются только в результате отжатия поровой воды, но так как вода из таких грунтов отжимается очень медленно, во время погружения наблюдается лишь незначительное уплотнение грунтов в результате выдавливания воды из пор и отжатия ее вдоль ствола сваи вверх, а также вследствие упругих объемных деформаций воды, содержащей воздух. Основная же деформация грунта развивается в виде смещения его части в стороны и вверх, что приводит к поднятию дна котлована.

По характеру взаимодействия:

Отдельные сваи или куст

• При забивке сваи в водонасыщенные глинистые грунты структура грунта вокруг сваи нарушается и это приводит к таким последствиям:

а) если связи между частицами слабые, грунт водонасыщенный, то происходит разжижение грунта. При забивке сваи легко погружаются в грунт и несущая способность сваи сразу после забивки низкая.

После недельного перерыва вода из пор грунта отжимается, трение мжду грунтом и сваей увеличивается, несущая способность возрастает. Происходит «засасывание» сваи. Отказ сваи (погружение сваи от одного удала) будет меньше. Этот отказ называют действительным отказом.

б) при забивке свай в плотные, маловлажные глинистые грунты свая с трудом идет в грунт, сразу после забивки ее несущая способность очень высокая, а после перерыва несущая способность сваи уменьшается за счет явления ползучести и релаксации грунта, которые приводят к включению в работу дополнительного объема грунта с уменьшением напряжений в грунте непосредственно около сваи.

Исходя из вышесказанного.Несущую способность сваи определяют: после недельного отдыха – для супесей и песков; двухнедельного – для суглинков; не менее трёх недель – для глин.

Релаксация напряжений– явление уменьшения напряжений (расслабление напряжений) при постоянстве общей деформации.

• При кустовом расположении свай проявляется их взаимное влияние друг на друга. Степень этого влияния зависит от расстояния между сваями.

l≥3d

l=3d

При этом необходимо выполнить расчет осадок свайного куста.

d– диаметр или сторона поперечного сечения сваи

l- расстояние между осями свай

Рис 9.2

Зоны влияния возникают отдельно от каждой сваи (от левой и от правой сваи) напряжения будут такими же как и от одной сваи, в результате происходит наложение и нужно учитывать суммарную эпюру напряжения.

Эффект наложения эпюр, это негативный фактор, так как в этом случае происходит:

1 – разрушение слабого грунта

2 – увеличение осадки по сравнению с осадкой одиночной сваи

- нормальное вертикальное напряжение в основании

Расчет свайных фундаментов на горизонтальную нагрузку

Рис 9.3

Если свая загружена горизонтальной нагрузкой или моментом, она подвергается изгибу (а). Смещению сваи в горизонтальном направлении препятствует грунт, оказывая сопротивление (б). При таком смещении сваи грунт уплотняется, сопротивление его всё возрастает и в самых поверхностных слоях наблюдается выпор грунта. Поэтому определить сопротивление сваи при воздействии горизонтальной нагрузки сложно.

Чаще всего расчет ведется по деформациям, так как сооружения, как правило, не допускают существенных горизонтальных смещений. В качестве допустимого принимают смещение, равное 1см. с целью увеличения жесткости системы «ростверк-свая» голову сваи прочно заделывают в ростверке (горизонтальное смещение сваи уменьшается).

Расчет свай, воспринимающих горизонтальную нагрузку, приводится в приложении 1 СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.

Лекция 10 – ДЗ.05.12