Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОиФ рекомендации / руководства по проектированию / Руководство по проектированию свайных фундаментов.doc
Скачиваний:
233
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
6.22 Mб
Скачать

Приложение 8 определение стабилизированных осадок свай по результатам их статических испытаний

1. Расчет осадок во времени фундаментов из свай, работающих как одиночные, рекомендуется производить по результатам статических испытаний пробных свай, расположенных в контуре здания или сооружения. Статические испытания должны быть выполнены по ГОСТ 5686-78 с условной стабилизацией не более 0,1 мм за 1 ч, если под нижними концами свай залегают грунты песчаные или глинистые с консистенцией от твердой до тугопластичной, и не более 0,1 мм за 2 ч, если под нижними концами свай залегают глинистые грунты от мягкопластичной до текучей консистенции.

2. Предварительно стабилизированная осадка сваи Spi от постоянной нагрузки, соответствующей ступени нагрузки pi с учетом фактора времени, может быть определена по упрощенной методике путем вычисления ее по формуле

Spi = 1 + 2 + St2,                                                   (1)

где 1 - осадка сваи, полученная при статических испытаниях от нагрузки, предшествующей ступени pi,

2 - осадка за время увеличения нагрузки на ступень (принимается равной дополнительной осадке сваи при испытаниях спустя 5 мин с момента приложения ступени нагрузки);

St2 - расчетная осадка сваи за время t2, которая вычисляется по формуле

,                                                 (2)

где St1 - принимают равным значению осадки сваи спустя 3 ч с момента увеличения нагрузки на ступень (при t1 = 3 ч) за вычетом осадки 2.

Для расчета осадки St2 и времени t2 за условную стабилизацию осадки принимают ее скорость vs стаб  1 мм/год.

Значения Sp1, 1, 2, St1 и St2 показаны на рис. 1.

Значения t2 в зависимости от St1 приведены в табл. 1.

0355S10-07573

Рис. 1. Схема расчета осадки сваи

Таблица 1

St1

t2, год

St1

t2, год

0

0

1,2

13

0,3

2

1,4

16

0,5

3

1,6

20

0,6

5

1,8

23

0,7

6

2

27

0,8

7

3

47

0,9

8

4

72

1

10

5

100

Примечание. Значения t2 при промежуточных величинах St1, определяют интерполяцией.

3. Окончательно осадка сваи S при постоянной нагрузке Р в момент времени t > tу.с определяется по формуле

0355S10-07573

(3)

где Sy.c - условно стабилизированная осадка пробной сваи, мм, определяемая по графику S = f(P) статических испытаний при нагрузке Р;

- величина условной стабилизации, мм/ч;

ty.c - время, ч, необходимое для достижения условной стабилизации при нагрузке Р и определяемое по графикам S = f(t);

t - время, ч, действия нагрузки Р;

т - коэффициент, вычисляемый по результатам статических испытаний пробных свай по формуле

(4)

где mj - частное значение коэффициента для j-й ступени нагрузки, характеризующейся развитой во времени и затухающей кривой S = f(t), определяемой в соответствии с указаниями п. 4 настоящего приложения;

k - число ступеней нагрузки, для которых определяется тj.

4. Для определения коэффициента т, строится график зависимости скорости осадки свай  от времени t в логарифмических координатах, состоящий из двух прямых с точкой пересечения в момент времени tп. Коэффициент тj представляет собой абсолютную величину тангенса угла наклона прямой при tп < t ty.c и вычисляется по формуле

0355S10-07573

,                             (5)

где

0355S10-07573

;                                           (6)

здесь n - число опытных точек на графике  при tп < t ty.c.

5. Время полной стабилизации осадки tстаб определяется по формуле

,                                         (7)

где  - критерий полной стабилизации, например, 1 мм/год.

Пример 1. Определить стабилизированную осадку сваи Sp от постоянной нагрузки, соответствующей ступени нагрузки Pi = 55 тс по упрощенной методике. В соответствии с результатами статических испытаний (см. рис. 1) значения: 1 = 3,5 мм; 2 = 0,3 мм; St1 = 0,8 мм.

Решение. По табл. 1 время достижения стабилизации осадки, соответствующее скорости vв = 1 мм/год, при St1 = 0,8 мм, равно t2 =7 лет.

По формуле (2) вычисляем St2:

0355S10-07573

мм.

Стабилизированную осадку сваи определим по формуле (1):

Spi = 1 + 2 + St2 = 3,5 + 0,3 + 21,2 = 25 мм.

Пример 2. Требуется определить конечную осадку фундамента из свай, работающих как одиночные, время стабилизации осадки и коэффициент перехода . Нагрузка на одну сваю 50 тс. Нижние концы свай залегают в суглинке мягкопластичной консистенции. Статические испытания пробной сваи выполнены с условной стабилизацией 0,1 мм за 2 ч. Результаты испытаний приведены на рис. 2.

0355S10-07573

Рис. 2. Графики зависимости S = f(p) и S = f(t)

Решение. В логарифмических координатах графики зависимости скорости осадки пробной сваи от времени (рис. 3) имеют точку перелома при tп = 1,5 - 4 ч. В интервале времени tп < t ty.c значения коэффициента тj для ступеней нагрузки 40, 45, 50 и 55 тс определяются по формуле (5). Подготовительные вычисления сведены в табл. 2.

0355S10-07573

Рис. 3. Графики зависимости скорости осадки сваи от времени по ступеням нагрузки

Таблица 2

P1, тс

ti, ч

lg ti

(lg ti)2

, мм/ч

lg

lg lg ti

n

40

2,5

0,398

 

0,1584

 

0,15

-0,824

 

-0,328

 

 

 

3,5

0,544

 

0,296

 

0,13

-0,886

 

-0,482

 

 

 

5

0,699

 

0,4885

 

0,1

-1

 

-0,699

 

 

 

7

0,845

 

0,714

 

0,075

-1,125

 

-0,951

 

 

 

10

1

3,486

1

2,657

0,05

-1,301

-5,136

-1,301

-3,761

5

45

2,5

0,398

 

0,1584

 

0,2

-0,699

 

-0,2782

 

 

 

3,5

0,544

 

0,296

 

0,15

-0,824

 

-0,448

 

 

 

5

0,699

 

0,4886

 

0,11

-0,9586

 

-0,67

 

 

 

7

0,854

 

0,714

 

0,1

‑1

 

-0,854

 

 

 

9

0,954

 

0,9103

 

0,075

-1,125

 

-1,073

 

 

 

11

1,041

 

1,0845

 

0,06

-1,222

 

-1,272

 

 

 

13

1,114

5,595

1,2409

4,893

0,05

-1,301

-7,1296

-1,449

-6,0442

7

50

2,5

0,398

 

0,1584

 

0,2

-0,699

 

-0,2782

 

 

 

3,5

0,544

 

0,296

 

0,15

-0,824

 

-0,448

 

 

 

5

0,699

 

0,4886

 

0,125

-0,903

 

-0,631

 

 

 

7

0,854

 

0,714

 

0,1

-0,903

 

-0,854

 

 

 

9

0,954

 

0,9106

 

0,075

-1,125

 

-1,073

 

 

 

11

1,041

 

1,0845

 

0,075

-1,125

 

-1,171

 

 

 

13

1,114

 

1,2409

 

0,05

-1,222

 

-1,3612

 

 

 

15

1,176

6,771

1,3832

6,2758

0,05

-1,301

-8,199

-1,5301

-7,3465

8

55

4,5

0,653

 

0,4264

 

0,25

-9,602

 

-0,3931

 

 

 

6

0,778

 

0,6053

 

0,2

-0,699

 

-0,5438

 

 

 

8

0,903

 

0,8154

 

0,15

-0,824

 

-0,74407

 

 

 

10

1

 

1

 

0,125

-0,903

 

-0,903

 

 

 

12

1,079

 

1,1642

 

0,11

-0,939

 

-1,0348

 

 

 

14

1,146

 

1,3133

 

0,1

-1

 

-1,146

 

 

 

20

1,301

 

1,6926

 

0,075

-1,125

 

-1,4636

 

 

 

25

1,398

 

1,9544

 

0,06

-1,222

 

-1,7084

 

 

 

36

1,556

9,814

2,4211

11,393

0,05

-1,301

-6,635

-2,0244

-9,9612

9

0355S10-07573

;

0355S10-07573

;

0355S10-07573

0355S10-07573

Коэффициент т определим по формуле (4):

Время полной стабилизации осадки при нагрузке 50 тc определим по формуле (7), подставив tу.c = 15 час и Sстаб = 1 мм/год:

0355S10-07573

= 36514 ч  4,17 года.

Конечную осадку сваи определим по формуле (3), подставив t = 36514 ч и Sy.c = 9,5 мм:

0355S10-07573

Определим коэффициент перехода :

Пример 3. Требуется определить конечную осадку фундамента из свай, работающих как одиночные, время стабилизации осадки и коэффициент перехода . Нагрузка на одну сваю 50 тс. Нижние концы свай залегают в суглинке тугопластичной консистенции. Статические испытания пробной сваи выполнены с условной стабилизацией 0,1 мм за 2 ч. Результаты испытаний приведены на рис. 4.

0355S10-07573

Рис. 4. Графики зависимости скорости осадки сваи от времени по ступеням нагрузки

Решение. В логарифмических координатах графики зависимости скорости осадки пробной сваи от времени (рис. 5) имеют точки перелома при tп = 1 - 3 ч. В интервале времени tп < t ty.c значения коэффициента тj для ступеней нагрузки 33,6; 38,4; 48 и 52,8 тс определяются по формуле (5). Подготовительные вычисления сведены в табл. 3.

0355S10-07573

Рис. 5. Графики зависимости скорости осадки свай от времени по ступеням нагрузки

Таблица 3

P1, тс

ti, ч

lg ti

(lg ti)2

, мм/ч

lg

lg lg ti

n

33,6

1,25

0,0969

 

0,0094

 

0,3

-0,523

 

-0,0507

 

 

 

2

0,301

 

0,0906

 

0,15

-0,824

 

-0,248

 

 

 

3

0,477

 

0,2275

 

0,1

-1

 

-0,477

 

 

 

5

0,699

1,5739

0,4886

0,8161

0,05

-1,301

-3,648

-0,9094

-1,6851

4

38,4

1,25

0,0969

 

0,0094

 

0,4

-0,3979

 

-0,0386

 

 

 

3

0,477

 

0,2275

 

0,125

-0,8931

 

-0,426

 

 

 

5

0,699

 

0,4886

 

0,075

-1,1249

 

-0,7863

 

 

 

6

0,7782

2,0511

0,6056

1,3311

0,05

-1,301

-3,7169

-1,0124

-2,2633

4

48

1,25

0,0969

 

0,0094

 

0,41

-0,3872

 

-0,0375

 

 

 

2

0,301

 

0,0906

 

0,3

-0,523

 

-0,1574

 

 

 

3

0,477

 

0,2275

 

0,2

-0,699

 

-0,3334

 

 

 

4

0,6021

 

0,3625

 

0,15

-0,824

 

-0,4961

 

 

 

6

0,7782

 

0,6056

 

0,1

-1

 

-0,7782

 

 

 

7

0,845

 

0,714

 

0,075

-1,1249

 

-0,9505

 

 

 

9

0,9542

4,0554

0,9105

2,9201

0,05

-1,301

-5,8591

-1,2444

-3,9945

7

52,8

2,75

0,4493

 

0,2019

 

0,6

-0,2219

 

-0,0997

 

 

 

3,5

0,5441

 

0,296

 

0,4

-0,3979

 

-0,2165

 

 

 

5

0,699

 

0,4886

 

0,3

0,523

 

-0,3656

 

 

 

6,5

0,8295

 

0,6881

 

0,2

0,699

 

-0,5798

 

 

 

8

0,9031

 

0,8156

 

0,175

0,757

 

-0,6837

 

 

 

10

1

 

1

 

0,125

0,8931

 

-0,8931

 

 

 

12

1,0792

 

1,1647

 

0,1

1

 

-1,0792

 

 

 

14

1,1461

6,6503

1,3135

5,9684

0,1

1

-5,4919

-1,1461

-5,0595

8

0355S10-07573

0355S10-07573

0355S10-07573

0355S10-07573

Коэффициент т определим по формуле (4):

Время tу.c, необходимое для достижения сваей условной стабилизации 0,1 мм за 1 ч при нагрузке 50 тс, определим интерполяцией tу.c = 8,5 ч.

Время полной стабилизации осадки при нагрузке 50 тс определим по формуле (7), подставив tу.c = 8,5 ч.  и

0355S10-07573

Конечную осадку сваи определим по формуле (3) при t = 2407 ч;  tу.c = 8,5 ч и Sу.с = 14,7 мм:

0355S10-07573

Подставив в формулу (3) t = , получим S = 19,42 мм.

Определим коэффициент перехода :

0355S10-07573