18. Определение несущей способности свай методом зондирования
Несущая способность свай на строительной площадке может быть определена методом зондирования. По данному методу в основание погружается инвентарная труба (зонд) с закрытым наконечником (см. схему).
Зондирование может осуществляться:
Вдавливанием (статическое зондирование).
Забивкой (динамическое зондирование).
По величине сопротивления погружению (Робщ = Рост + Рбок) судят о несущей способности сваи. Зонд может иметь уширенное относительно трубы остриё и в этом случае определяется только сопротивление под остриём (Рост). Зная Робщ и Рост можно определить сопротивление грунта по боковой поверхности зонда Рбок.
Принципиальная схема проведения испытаний грунтов (свай) методом зондирования.
К примеру, если по результатам зондирования получили:
Робщ = Рост + Рбок = 120 кг/см2
Рост = 40 кг/см2
Тогда: Рбок =Робщ - Рост = 120 - 40 = 80 кг/см2
Таким образом, по данному методу зондирования можно судить о несущей способности сваи, а также с использованием эмпирических формул определять модуль общей деформации грунта Е0.
Преимущество данного метода – малая стоимость, возможность проведения большого количества испытаний на строительной площадке.
Пример графического представления результатов зондирования, в виде величины сопротивления зонда от глубины погружения, представлен на схеме.
Схема обработки результатов зондирования основания по глубине с выделением зон слабого, средней плотности и плотного сложения грунтов.
Представленная зависимость Р = f(H) позволяет выделить в глубине основания зоны слабого, средней плотности и плотного грунта, которые, как правило, соответствуют разным слоям грунта (см. схему). Такая интерпретация результатов исследований достаточно наглядна, позволяет выбрать надёжные слои грунта и, следовательно, обоснованно определиться с глубиной заглубления свай.Следует подчеркнуть, что в настоящие время существуют современные автоматизированные установки по статическому испытанию грунтов на строительной площадке (см. видеоролик).Такие установки, перемещаясь по строительной площадке, позволяют провести статическое зондирование большого количества точек, т.е. более подробно изучить грунты основания для будущего сооружения.
17. Расчет несущей способности свай по результатам статических испытаний
Расчетную нагрузку на сваю по результатам испытания вдавливающей статической нагрузкой определяют по формуле
Эта формула справедлива для свай диаметром до 1, 5 м и неприемлема для свай-оболочек диаметром более 1,5 ж и набивных свай с уширенной пятой диаметром 1,5 м. Несущую способность свай с уширенной пятой диаметром 1, 5 м по результатам статических испытаний на осевое вдавливание рекомендуется определять по индивидуальной методике, учитывающей региональные свойства грунтов.
Для мостов за нормативное (предельное) сопротивление сваи в формуле принимают (СНиП Н-Б.5—67*):
нагрузку иа одну ступень, меньшую соответствующей нагрузки, при которой приращеине осадки за одну ступень загружения (при общей величине осадки более 40 мм) превышает в 5 раз н более приращение осадки, полученное за предыдущую ступень загружения;
нагрузку, вызывающую осадки общей величиной более 40 мм, которые не затухают в течение одних суток и более.
Расчетная несущая способность буронабивной сваи по результатам статических испытаний осевыми выдергивающими нагрузками определяется также го формуле
Сваи, испытанные горизонтальной нагрузкой в соответствии с указаниями ГОСТ 5686—69, нельзя использовать в фундаментах.
Особенности расчета несущей способности свай по результатам статических испытаний на подрабатываемых территориях
В рабочих сваях, испытываемых до заданной в проекте величины перемещения, но не более 10 мм, за несущую способность принимают нагрузку, соответствующую на графике заданной величине перемещения, с учетом коэффициента условий работы тоа.
Расчет несущей способности свай по результатам динамических испытаний
Несущая способность свай по данным испытания пробных свай динамической нагрузкой и при замере только остаточной части отказа определяется по формуле (СНиП Н-Б.5—67*)
При забивке свай штанговыми дизельными молотами произведение QH в формулах заменяют энергией удара молота. Однако иа достоверность результатов динамических испытаний, проведенных с помощью дизельных молотов, при определении несущей способности свай полагаться не следует. Исследованиями установлено, что величина энергии, передаваемой от молота к свае, в большей степени зависит от конструкции наголовника и прокладок. Поэтому для определения фактической несущей способности прн использовании дизельных молотов динамические испытания свай (забивка и добивка) следует производить одиночными ударами молота.
Несущая способность Р, тс, свай поданным их погружения при помощи вибропогружателя со скоростью 2—10 см/мин может быть приближенно определена по формуле (СНиП И-Б.5—67*)