63.Несущая способность свай по грунту

Грунт, окружающий ствол сваи может воспринимать, как правило, значи-тельно меньшую нагрузку. Необходима проверка несущей способности.

Для свай – стоек и висячих свай несущая способность по грунту определя-ется по разному.

1). Несущая способность свай – стоек.

Где R – расчетное сопротивление грунта под острием сваи;

А – площадь поперечного сечения сваи;

_с – коэффициент условия работы сваи;

_q – коэффициент надежности.

2). Несущая способность висячих свай (свай трения).

А) По таблицам норм - по 1-у пред. Сост.

N0,Nб – сопротивление сваи, соответственно под острием и по боковой по-верхности.

Р – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

где R – расчетное сопротивление грунта сваи под острием; u – периметр сваи; fi – расчетное удельное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи; i - мощность i слоя грунта, где действует fi

Б) Испытания свай динамическим методом

64.Динамические и статические испытания забивных свай

Динамический метод заключается в определении несущей способности сваи по величине ее отказа на отметке близкой к проектной. В основу метода положено, что работа, совершаемая свободно падающим молотом, GH (где G – вес молота, H – высота падения молота) затрачивается на преодоление сопротивления грунта погружению сваи; на упругие деформации системы «молот-свая-грунт»; на превращение части энергии в тепловую; разрушение головы сваи и т.п., т.е. на неупругие деформации.

В общем виде эта зависимость записывается следующим образом:

– уравнение работ Н.М. Герсевомова,

где G∙H – работа падающего молота;

Fu∙Sa – работа на погружение;

G∙h – работа на упругие деформации;

α∙G∙H – работа на неупругие деформации;

Fu – предельное сопротивление сваи вертикальной нагрузке, кН;

Sa – отказ сваи, м;

Α – коэффициент, учитывающий превращение части энергии в тепловую

и т.п.

Отказ сваи (Sa) определяется либо по одному удару молота, либо, что чаще, вычисляется как среднее арифметическое значение погружения сваи от серии ударов, называемой залогом (число ударов от 4-х до 10).

Опыт показывает, что по мере забивки сваи в песок отказы все уменьшаются, а нередко, после достижения определенной глубины, свая больше не погружается. Однако, если применить более мощный молот - сваю удается забить еще на некоторую глубину. Забивка свай в песчаный грунт сопровождается его уп­лотнением. В случае забивки свай в пластичные глинистые грунты кар­тина существенно меняется. Сначала так же, как и в песке, на­блюдается уменьшение отказов, но с некоторой глубины погру­жение сваи происходит при одном и том же отказе (в отдельных случаях он даже увеличивается).

В связи с этим, динамические испытания надо проводить: для свай, забитых в песчаные грунты, - по истечении не менее 3 су­ток, а для свай, забитых в глинистые грунты, - по истечении не менее 6 суток после окончания их забивки.

Метод испытания свай статической нагрузкой позволяет наиболее точно установить предельное сопротивление сваи с учетом всех геологических и гидрогеологических условий строительной площадки

Метод используется либо с целью установления предельного сопротивления сваи, необходимого для последующего расчета фундамента, либо с целью проверки на месте несущей способности сваи, определенной каким-либо другим методом, например, практическим. Проверке подвергаются в среднем до 1% от общего числа погруженных свай, но не менее 2-х. Нагрузка прикладывается ступенями, равными от ожидаемого предельного сопротивления сваи. Каждая ступень выдерживается до условной стабилизации осадки сваи. Осадка считается условно стабилизировавшейся, если ее приращение не превышает 0,1мм за 1 час наблюдения для песчаных грунтов и за 2 часа для глинистых.

По данным испытаний строятся два графика:

Практика показала, что графики испытаний свай делятся на два типа (рис. 1.13б):

1.с характерным резким переломом, после которого осадка непрерывно возрастает без увеличения нагрузки, данная нагрузка в этом случае и принимается за предельную;

2.с плавным очертанием без резкого перелома, что затрудняет определение предельной нагрузки. В этом случае за предельную принимается та нагрузка, под воздействием которой испытываемая свая получила осадку S: ,

где ζ – переходной коэффициент, комплексно учитывает ряд факторов:

несоответствие между осадкой одиночной сваи и сваи в кусте,

кратковременность испытания (главный фактор) по сравнению с

длительностью эксплуатации здания и т.п., принимается равным ζ=0,2;

Su,mt – предельное значение средней осадки фундамента проектируемого здания (по СНиП 2.02.01-83*).

В итоге расчетная нагрузка на сваю по результатам статических испытаний:

,

где γс – коэффициент условий работы;

γg – коэффициент надежности по нагрузке;

Fu – частное значение, т.е. нормативное значение.