6.4. Дослідження зміни несучої здатності паль в залежності від їх параметрів

6.4.1. Загальні дані

Інженеру-початківцю, а тим більше студенту, важко приймати рішення з вибору типу паль, їх перерізу та довжини, виходячи з діючих навантажень та інженерно-геологічних даних будівельного майданчика. Як показує практика, орієнтація тільки на зміну розрахункового опору ґрунту під нижнім кінцем палі та бічній поверхні за глибиною є недостатньою для вибору раціональних розмірів паль. Тому для обґрунтованого, самостійного рішення студент виконує дослідження зміни несучої здатності паль різних перерізів за глибиною. Це завдання наближене до наукового пошуку, а тому розглянемо і інші загальні вимоги до побудови цього розділу.

Завдання: Дослідити несучу здатність одиночної забивної (буронабивної та ін.) палі для ґрунтових умов будівельного майданчика в залежності від її поперечного перерізу та глибини влаштування.

Спосіб дослідження: аналітичний, з використанням нормативних вимог [5].

Мета дослідження: розширити уяву початківців-проектувальників про характер зміни несучої здатності паль при зміні її параметрів та забезпечити підбір раціональних розмірів паль для проектування пальових фундаментів відповідно до завдання на курсовий проект.

Додаткові умови: допускається спрощений підхід у визначенні несучої здатності за глибиною. При використанні ЕОМ обмеження по спрощенню можуть бути скорочені або зняті повністю.

6.4.2. Вихідні дані та розрахункова схема для визначення

несучої здатності одиночної палі

Розглянемо порядок виконання вказаного дослідження:

1. Вихідні дані для дослідження. Повинні бути наведені ґрунтові умови та глибина котловану. Розглянемо це на окремому прикладі. Інженерно-геологічні умови будівельного майданчика характеризуються горизонтальним заляганням таких інженерно-геологічних елементів (ІГЕ), надаючи їх опис близьким до виробничого:

ІГЕ-1 – рослинний шар ґрунту, потужністю 1.0 м, який в якості природної основи використовувати не рекомендується;

ІГЕ-2 – супісок пилуватий, світло-жовтого кольору, алювіальний, тугопластичний - I_L = 0.40, потужністю 2.4 м;

ІГЕ-3 – пісок дрібний, алювіальний, кварцевий, світло-сірий, однорідний, середньої щільності, низького ступеня вологості, потужністю 3.4 м;

ІГЕ-4 – суглинок пилуватий, голубувато-сірий, алювіальний, з плямами та розводами окислів заліза, тугопластичний, з I_L= 0.30, пройденою потужністю 8.2 м.

Нормативні та розрахункові показники фізико-механічних характеристик окремих ІГЕ для даного майданчика попередньо визначені та приведені в зведених таблицях, що за формою відповідають таблицям приведених в п. 2.2.

Також приводяться додаткові дані. Наприклад, якщо при бурінні свердловин на глибину до 12.6 м від поверхні ґрунтові води не зустрінуті, за п. 10.5 ДБН [2] майданчик відноситься до потенційно непідтоплюваного.

Наводиться і характеристика поверхні майданчика: рівна (може бути слабко похила). В межах ділянки сучасні інженерно-геологічні процеси (гравітаційні, ерозійні, суфозійні та ін.) не розвиваються. Попередньо встановлено, що глибина котловану (закладання низу ростверку від поверхні) дорівнює h_k = 0.8 м.

Примітка. Норми [3] вимагають, щоб на практиці розвідування геологічної будови ділянки на 5...10 м перевищувало заглиблення нижніх кінців паль.

2. Розрахункова схема. Будуємо геологічний переріз для ділянки розрахунку палі, в межах якого наносимо котлован глибиною h_k = 0.8 м. Тут же показуємо палю, яка прорізає декілька шарів ґрунту. При цьому будемо вважати, що довжина палі умовно буде змінюватися від 0 до (H – h_k), де Н – загальна потужність розвіданої товщі (глибина свердловин). Для даного прикладу це:

15.0 м;

14.4 м.

У випадку, коли на майданчику будівництва поверхня похила, за розрахункову ділянку приймаємо найнижчу частину майданчика, де глибина котловану найменша, а несучі шари ґрунту залягають глибше.

Розрахункову схему будуємо так, щоб у подальшому простір з правої сторони малюнка можна було б використати для побудови епюр несучої здатності (рис. 33).