Исследование несущей способности свай по результатам динамических испытаний в водонасыщенных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ В ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ОСНОВАНИЯХ

Контроль за несущей способностью свай при динамических нагрузках рекомендуется определять согласно требованиям:

ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями»

СН РК 5.01-07-2002 «Свайные фундаменты».

Классификация и основные характеристики свай

Сваи должны быть изготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 19804-91 «Сваи железобетонные. Технические условия», а также технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.

Классификация свай по способу заглубления:

- забивные железобетонные, деревянные и стальные;

- сваи-оболочки железобетонные;

- набивные бетонные и железобетонные;

- буровые железобетонные;

- винтовые.

Классификация свай по условиям работы:

- сваи-стойки(опирающиеся на скальные грунты);

- висячие (опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом).

Забивные железобетонные сваи должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0:

- по показателям фактической прочности бетона: в проектном возрасте, передаточной и отпускной;

- по морозостойкости и водонепроницаемости бетона;

- по защите от коррозии;

- к маркам сталей для арматурных и закладных изделий, в том числе для монтажных петель

Устройство забивных свайных фундаментов

Универсальный копер на рельсовом ходу

В составе копра находятся:

1 – нижняя рама

2 – ходовые тележки

3 – мачта

4, 5 – механизмы для изменения ориентации мачты

6 – поворотная платформа

Рабочий процесс копра состоит из:

- передвижения к месту установки сваи;

- строповки сваи;

- подтягивания сваи;

- установки сваи на точку погружения;

- выверке правильности её положения;

- закрепления на сваи наголовника;

- Установки на сваю погружателя;

- расстроповку сваи;

- погружение сваи;

- подъем погружателя и снятие наголовника.

Новые трубчатые дизель-молоты с ударным распыливанием топлива фирмы DELMAG (Германия)

Дизель-молоты фирмы BRITISH STEEL PILING (Англия)
Дизель-молоты фирм KOBE STEEL и ISHIKAWAJIMA HARIMA (Япония)

Методика проведения полевых испытаний грунтов сваями динамическими нагрузками

Полевые контрольные испытания свай при строительстве проводят с учетом требований приложения А ГОСТа 5686-94 с целью пpовеpки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.

Для полевых испытаний грунтов динамическими нагрузками с помощью натурных свай применяют то же оборудование, что было использовано для забивки сваи.

Свая, предназначенная для испытания динамической нагрузкой, после ее погружения не должна иметь продольных и поперечных трещин с pаскpытием более 0,2 мм, а также сколов в голове сваи, уменьшающих поперечное сечение сваи более чем на 15 %.

Испытание сваи динамической нагрузкой должно включать подсчеты количества ударов молота на каждый метр погружения и общего количества ударов, а на последнем метре - на каждые 10 см погружения; определение отказов сваи при забивке после "отдыха", т.е. после пеpеpыва между окончанием забивки и началом добивке.

Продолжительность «отдыха» устанавливается пpогpаммой испытаний в зависимости от состава, свойств и состояния пpоpезаемых грунтов и грунтов под нижним концом сваи.

Обработка результатов

Анализ результатов полевых испытаний грунтов сваями динамическими нагрузками

- Полевые испытания забивных свай С12-30 динамическими нагрузками проводились на площадке строительства «Жилого комплекса с объектами обслуживания на земельном участке, расположенном на пересечении ул. Иманова и Валиханова в г.Астане».

- Цель проведения испытаний – определение несущей способности забивных свай.

- При забивке использовалась сваебойная установка на базе трактора Т-130 с трубчатым дизель-молотом С996 массой ударной части 1,8 т и гидравлическая сваебойная установка «Юннтан» с гидравлическим молотом ННК4-1200 массой ударной части 4,0 т.

Инженерно-геологические условия строительной площадки

Определение несущей способности по результатам испытаний свай динамической нагрузкой

Несущая способность Fd по результатам полевых испытаний динамической нагрузкой определяется согласно формуле:

При динамических испытаниях свай частное значение предельного сопротивления Fu, по данным их погружения при фактических отказах определены по формуле:

Еd – Расчётная энергия удара молота Еd кДж (тс·м), при контрольной добивке одиночными ударами, принимаемая согласно формуле:

Результаты испытаний свай динамической нагрузкой

Выводы

- На площадке строительства «Жилого комплекса с объектами обслуживания на земельном участке, расположенном на пересечении ул.Иманова и Валиханова в г. Астане» произведены динамические испытания пробных свай С12-30.

- При забивке пробных свай С12-30 трубчатым дизель молотом С-996 с массой ударной части – 1,8 т., отказы составили в пределах 0, 55¸1,66 см и при забивке гидравлическим молотом ННК4-1200 с массой ударной части – 4,0 т., отказы составили в пределах 1,6¸4,3 см .

- При добивке этих же пробных свай через 6÷17 дней «отдыха» одиночными ударами отказы составили 0,26¸0,7 см.

- Определенная путем статистической обработки несущая способность свай С12-30 по результатам динамических испытаний была зафиксирована и отображена в таблице.

Новые методы при испытаниях железобетонных забивных свай

В 1850 г. Сандер предложил следующую динамическую формулу несущей способности сваи Q: Q=MH/e

Челлис предложил формулу для свободно падающего молота

Во Франции широко используется формула Крэнделла:

В Нидерландах получила распространение формула:

Несущая способность забивных свай по данным их забивки чаще всею определяется по формуле Н.М. Герсеванова:

Преимущества данного метода

- Данный метод предназначен для динамических испытаний свайных фундаментов любого типа.

- Динамическим испытаниям подвергаются железобетонные сваи любой конфигурации, в том числе возводимые под защитой глинистого раствора в различных грунтах I-IV групп.

- Результаты испытаний в соответствии с программой испытаний регистрируются, выводятся на монитор персонального компьютера, фиксируются в памяти компьютера и по окончании испытания оформляются в виде распечатки журнала по выполненным работам.

- Во время испытаний осуществляется контроль работоспособности механических узлов, измерительной и регистрирующей аппаратуры.

- Обработка результатов осуществляется по специальной программе.

- Отчет составляется в соответствии со сложившимися правилами и включает пояснительную записку, таблицы и графики по испытанным параметрам, фотоиллюстрации проведения испытаний.

Спасибо за внимание!