Расчет на выдергивание свай: Выдергивающая нагрузка на сваю: методика расчета своими руками

Содержание

Выдергивающая нагрузка на сваю: методика расчета своими руками





  • Монтаж фундамента
    • Выбор типа
    • Из блоков
    • Ленточный
    • Плитный
    • Свайный
    • Столбчатый
  • Устройство
    • Армирование
    • Гидроизоляция
    • После установки
    • Ремонт
    • Смеси и материалы
    • Устройство
    • Устройство опалубки
    • Утепление
  • Цоколь
    • Какой выбрать
    • Отделка
    • Устройство
  • Сваи
    • Виды
    • Инструмент
    • Работы
    • Устройство
  • Расчет




Поиск



Фундаменты от А до Я.

  • Монтаж фундамента
    • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

      Фундамент под металлообрабатывающий станок

      Устройство фундамента из блоков ФБС

      Заливка фундамента под дом

      Характеристики ленточного фундамента

  • Устройство
    • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

      Устранение трещин в стенах фундамента

      Как армировать ростверк

      Необходимость устройства опалубки

      Как сделать гидроизоляцию цоколя

  • Цоколь
    • ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство

      Отделка фундамента камнем

      Выбор цокольной плитки для фасада

      Что такое цоколь

      Как закрыть винтовые сваи

  • Сваи

Расчет выдергивающей нагрузки на сваю ⋆ Смело строй!

При планировании строительства различных малоэтажных конструкций на винтовых сваях обязательно проведение расчётов предполагаемых нагрузок с учётом влияющих на них факторов. К одной из них относится выдёргивающая сила, которая, в зависимости от важности объекта и его массивности, может дополнительно потребовать проведения полевых испытаний. В результате проводится анализ и сравнивается расчётная нагрузка на сваю с полученными данными, а затем выбирается подходящая свайная конструкция.

Требуется ли учитывать выдёргивающие нагрузки

Свайное основание подвержено множеству нагрузок

При проектировании свайных фундаментов под дом одним из ключевых моментов расчёта несущей способности опор является учёт деформаций. Они влияют не только на устойчивость конструкции основания, а и на возможность образования проседаний.

Особенно это актуально при выполнении строительных работ на рыхлых, скалистых, сейсмически-активных и промерзающих грунтах. То есть такой расчёт требуется проводить в тех случаях, когда расчётная схема устойчивости свай существенно отличается от стандартной.

При строительстве достаточно часто применяют сваи диаметром 108 мм, которых хватает для строительства одноэтажных объектов из древесины или пеноблоков. Опоры обладают высокой прочностью и при этом имеют оптимальную стоимость. Согласно действующим стандартам они способны выдерживать нагрузки в пределах 4-5 т и эффективно справляться с поперечными и продольными сдвигающими силами.

Использование лопастей в конструкции позволяет эффективно справляться с выдёргивающими напряжениями в результате пучения грунта. Однако же сваи 108 мм, несмотря на это, требуют обязательного просчёта на выдёргивание, особенно если требуется возвести двухэтажный дом.

Критерий необходимости учёта выдёргивающей нагрузки

Согласно СП 22.13330.2011, критерием для учёта выдёргивающей нагрузки является выполнение следующего условия:

формула монтаж опоры

где Fn – нормативная выдергивающая сила;

Gn – нормативный вес свайного основания;

β – угол действия выдёргивающей силы относительно вертикали;

γс – коэффициент, определяющий условия работы сваи;

R“0 – расчётная величина сопротивления грунта обратной засыпки;

A0 – величина площади проекции верхней части свайного основания на плоскость, которая перпендикулярна направлению действия выдёргивающей силы.

Выдергивающая нагрузка может быть не учтена только в том случае, когда она по направлению действия совпадает с осевой линией винтовой сваи.

Как определить коэффициент условий работы сваи

Чтобы определить γс, необходимо воспользоваться следующей формулой:

где γ1 может принимать значения 0,8, 1,0 или 1,2 при расстояниях между осями опор под дом равными 1,5, 2,5 и 5 м соответственно;

γ2 принимается равным 1,0 при нормальных режимах монтажа свай, либо 1,2 — при аварийном и монтажном режиме работы;

γ3 может принимать следующие значения:

  • 1,0 – при промежуточном прямом распределении устройств;
  • 0,8 – для промежуточных угловых, свайных, свайно-угловых, концевых распределениях порталов устройств;
  • 0,7 – для специальных порталов устройств.

γ4 может быть равным 1,0 при использовании грибовидных оснований и анкерных плит с защемлёнными стойками в грунте, либо 1,15 для анкерных плит с шарнирными опорами на основание.

Как определить сопротивление грунта обратной засыпки

Сопротивление грунта под подошвой стоек вычисляется по следующей формуле:

 

где γс1 и γс2 – коэффициенты условий работы. Первый коэффициент определяется на основе Таблицы 1, а второй принимается равным 1.

Таблица 1.

Таблица 1. Значения коэффициента γс1 для различных типов грунта

Значения коэффициента γс1 для различных типов грунта Коэффициенты М с различными индексами, которые присутствуют в формуле (3), берутся из Таблицы 2.

Таблица 2.

Таблица 2. Значения коэффициентов М в зависимости от угла внутреннего трения

Остальные переменные, присутствующие в формуле (3), определяются в соответствии с СП 22.13330.2011.

Максимальное давление на грунтовые слои подошвы фундамента под воздействием вертикальных и горизонтальных нагрузок в одном или обоих направлениях не должно превышать расчётную величину, равную 1,2 R.

Расчёт выдёргивающих нагрузок на основание

Расчёт винтовых свай под дом необходимо определять с учётом основных и особых нагрузок отдельно или при их одновременном воздействии. Кроме того, нужно выполнять расчёты по основным типам деформаций. При этом обязательно учитывается тип грунта и материала свай.

Определение основных параметров для расчётов может быть выполнено также при помощи полевых испытаний. При наличии неточной информации о несущих способностях нестабильного грунта может потребоваться дополнительное тестовое бурение в нескольких местах участка.

Основное условие для проведения расчётов Выдёргивающая нагрузка на винтовую или буронабивную сваю под дом с воздействием сжимающих и/или растягивающих сил в вертикальном либо горизонтальном направлениях сводится к выполнению следующего условия:

Набивная свая

где F – приведённая действующая нагрузка на основание в верхней точке опор;

FR – допустимая горизонтальная нагрузка в верхней точке фундамента.

Параметр FR определяется на основе проведения расчётов на опрокидывание со сжатием или выдёргиванием. Среди двух рассчитанных величин выбирается та, которая имеет наименьшее значение.

Расчёт выдёргивающей нагрузки

Формула для вычисления выдёргивающей нагрузки F на фундамент имеет следующий вид:

где γf – коэффициент, характеризующий надёжность несущей конструкции, который в данном случае берётся равным 0,9;

Gn – значение веса конструкции фундамента;

γс – коэффициент условий работы, который принимается равным 1;

Fu,a – предельное сопротивление винтовых свай на выдёргивание;

γn – коэффициент надёжности сваи.

Выдёргивающее сопротивление зависит только от величины бокового трения.

Винтовые опоры диаметром 108 мм

На основе расчётов выдёргивающей нагрузки определяют диаметр винтовых свай, которые потребуются для создания надёжного основания.

Если нагрузки на выдёргивание имеют значительную величину, то применяют буронабивные сваи с выполнением уширения пятки либо винтовые с диаметром более 108 мм. Наиболее устойчивыми к выдёргивающим силам являются буронабивные конструкции.

Однако их применение невозможно на грунтах с непробиваемыми пластами. Поэтому проектировщику приходится принимать достаточно сложное решение по возникшим технических проблемам.

Основным преимуществом применения винтовых свай диаметром 108 мм является возможность передачи выдёргивающих нагрузок в грунт. Дом построенный на их основе будет иметь более выгодную конструкцию, чем при использовании буронабивных опор, по параметру веса, надёжности и распределения нагрузки.

Испытания свай на выдёргивающие нагрузки

Для определения выдёргивающих нагрузок проводят статические испытания винтовых свай. При наличии песчаных слоёв грунта измерения проводят через 3 суток, а для глинистых — только после 6 суток. Для буронабивных свай испытательные работы следует выполнять только после набора бетоном прочности, определяемой по данным взятых образцов, созданных во время закладки опоры.

Испытания на вдавливание

Испытание винтовых свай статическим методом

В перечень основных испытаний на вдавливание опор под дом входят следующие этапы:

  1. Равномерная нагрузка.
  2. Дифференцированная нагрузка.
  3. Дифференцированная нагрузка, выполняемая по гистерезисной зависимости.

Величина нагрузки определяется необходимостью определения заданного уровня точности измерений. Обычно для равномерной нагрузки она составляет 0,07-0,1 от общей расчётной, а для дифференцированной – 0,2-0,4 для начальной ступени и 0,07-0,1 для последующих.

Переход между степенями нагружения осуществляется только после определения выхода на полную остановку усадки. Критерием является отсутствие изменений в течение 2-х последних часов наблюдения. Исключением из данного правила становятся песчаные и глинистые грунты, где создаётся необходимость проведения ускоренных испытаний. В таком случае вывод о стабилизации сваи принимается в течение часа при отсутствии смещений менее 0,1 мм.

На каждой ступени нагружения регистрируют показания измерительных приборов о вертикальном смещении сваи. Интервалы замеров длятся от 15 до 30 минут. Общее количество интервалов должно быть не менее трёх. Если выбрано нечётное число ступеней, то нагрузку на первой принимают равной величине всех последующих. После этого строят временную зависимость от вертикального смещения, а затем сравнивают с нормативным значением СП 22.13330.2011. Предельным считается такое значение, которое соответствует 0,1 от нормативной нагрузки.

Посмотрите видео, как проводится испытание опор с помощью вдавливания.

Испытания на выдёргивание

Испытания на выдёргивание винтовых свай под дом диаметром 108 мм определяются параметрами грунта, а также величиной предполагаемых нагрузок. Включают в себя следующие виды нагружения:

  • Увеличивающаяся ступенчатая нагрузка с выжиданием достижения стационарного состояния в положении сваи.
  • Пульсирующее ступенчатое воздействие с повышением нагрузки в несколько этапов: 1,25, 2,5 либо 5 мс. Суть заключается в проведении нагружения на каждой ступени от нуля до максимума, а затем полностью убирается без выжидания выхода в стационарное состояние. Изменение ступеней осуществляется только после стабилизации смещения опоры по вертикали по сравнению с предыдущей.
  • Знакопеременная нагрузка. На опору действует многократное нагружение одинаковой величины на выдёргивание и вдавливание, которые изменяют свой знак при переходе через ненагруженную точку.
  • Непрерывно возрастающая нагрузка – на сваю действует постоянная выдёргивающая сила. При изменении величины нагружения не выжидают полной стабилизации, так как вполне достаточно достижения некоторого условного значения. Предельным значением нагрузки считается такое, когда перемещение опоры вверх не превышает 0,1 от величины её диаметра. Для переменных нагрузок и пульсирующих изменение положения не должно быть больше, чем 0,05 от диаметра сваи.

Выполнение испытаний для винтовых свай рекомендуется для уточнения расчётных значений сопротивления фундамента на выдёргивание и вдавливание.

Особенности проведения испытаний винтовых свай

Испытания винтовых опор

Винтовые сваи 108 мм под дом испытывают статическими нагрузками с применением следующих методов:

  • Ступенчатой нагрузкой с выжиданием стационарного состояния по вертикальным смещениям на каждой из величин нагружения.
  • Непрерывно увеличивающейся нагрузкой.
  • Знакопеременным или пульсирующим нагружением.

При ввинчивании винтовой сваи в грунт регистрируются следующие параметры: число оборотов, длительность заглубления, осевая пригрузка и крутящий момент. Периодичность записи данных в журнал определяется величиной погружения сваи на каждые полметра.

Пригрузка вдоль оси определяется плотностью грунта и его структурой. Численно она определяется путём деления теоретического числа оборотов сваи к реальному. Если соотношение имеет значение менее 1, то пригрузка повышается, а при большем — снижается. Оптимальным вариантом, который говорит о правильности настройки испытательной установки, считается равенство полученного значения единице.

Посмотрите видео, как проводятся испытания винтовых опор.

Заключение

После проведения расчётов и полевых испытаний на выдёргивающие нагрузки для свай диаметром 108 мм под дом проектировщиком решается вопрос о том, какую конструкцию фундамента выбрать и как разместить опоры. Было показано, как провести все необходимые расчёты по определению нагружения на выдёргивание, позволяющие избежать множества проблем при эксплуатации объекта.

Описаны процедуры проведения полевых испытаний на вдавливание и выдёргивание свай, которые являются дополнительным контролем правильности расчётов, а также источником сведений о несущей способности грунта.

Испытания свай на выдергивание

Расчет сваи на выдергивание

Счетал в NormoCAD забивную сваю на вдаливание и на выдергивание
Сила примерно 20 т. Результаты обсолютно одинаковые. неужеле свая
на вдавливание и на отрыв работае одинаково?
Можно ли доверять NormoCAD ?

Вопрос этот бы не стоял, но я не знаю СНиПовский расчет.

Кто знает подскажите пожалуйста. :cry:

Счетал в NormoCAD забивную сваю на вдаливание и на выдергивание
Сила примерно 20 т. Результаты обсолютно одинаковые. неужеле свая
на вдавливание и на отрыв работае одинаково?
Можно ли доверять NormoCAD ?

Вопрос этот бы не стоял, но я не знаю СНиПовский расчет.

Кто знает подскажите пожалуйста. :cry:

Несущая способность забивной сваи на выдергивание должна быть меньше. Насколько меньше щас попытаюсь обьяснить.
Несущая способность сваи (“на вдавливание”) складываеться из несущей по боковой поверхности + нес способность лба.
Несущая способность на выдергивание тоже самое только без учета несущей способности лба.
СНиП 2,02,03-85 пп4,5-4,6

зы на практике несущая способность задавлеваемой сваи от выдергиваемой может отличаться в 2 раза и более

К любой программе нужно относится с определенной степенью доверия – в смысле доверяй, но проверяй. Тут эта тема обсуждалась довольно подробно (см. Плиту на продавливание). Нормкад не исключение. Правда некоторые программы проверить довольно сложно (по крайней мере если не качественно, то количественно), но данный случай к ним не относится:
если в исходных данных нет косяков, то несущая способность сваи на выдергивание, должна быть меньше чем на вдавливание по следующим причинам
1. При расчете на выдергивание собственный вес сваи не учитывается и несущая способность зависит только от сил трения по боковой поверхности.
2. При расчете на вдавливание учитываются как силы трения, так и сопротивление под нижним концом сваи, которое вряд ли равно 0.

Гипотетически равенство несущих способностей возможно только в том случае, если на вдавливание свая рассматривается как стойка, и учитывается только сила сопротивления под нижним концом, которая по величине равняется силам трения по боковой поверхности. Во всех остальных случаях вероятней всего косяк либо в исходных данных либо в программе.

ЗЫ: во блин пока писал стока ответов повыскакивало :shock:

Расчет сваи на выдергивание
Расчет сваи на выдергивание Основания и фундаменты

Источник: forum.dwg.ru

:shock:

Нормативные документы

Главное меню

12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

12.1. Свайные фундаменты опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП) и открытых распределительных устройств (ОРУ) подстанций допускается применять во всех видах грунтов, в которых обеспечиваются возможность их погружения и экономическая целесообразность.

12.2. Для свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи не допускается применение булавовидных, пирамидальных и ромбовидных свай.

12.3. Глубина погружения свай в грунт, воспринимающих выдергивающие или горизонтальные нагрузки, должна быть не менее 4,0 м, а для фундаментов деревянных опор – не менее 3,0 м.

12.4. Деревянные сваи для фундаментов деревянных опор воздушных линий электропередачи допускается применять независимо от наличия и положения уровня подземных вод. При этом в зоне переменной влажности необходимо предусматривать усиленную защиту древесины от гниения.

12.5. Несущую способность забивных висячих и набивных свай, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять соответственно по формулам (8) и (11) с учетом указаний, приведенных в пп.12.7 и 12.8, при этом коэффициент условий работы gс в формулах (8) и (11) следует принимать:

для нормальных промежуточных опор 1,2

в остальных случаях 1,0

12.6. Несущую способность забивных и набивных свай, работающих на выдергивание, следует определять по формулам (10) и (14) с учетом дополнительных указаний, приведенных в пп. 12.7-12.9, при этом коэффициент условий работы gс в формулах (10) и (14) следует принимать для опор:

нормальных и промежуточных 1,2

анкерных и угловых 1,0

если удерживающая сила веса свай и

ростверка равна расчетной

выдергивающей нагрузке 1,0

если удерживающая сила составляет

65 % и менее расчетной

выдергивающей нагрузки 0,6

в остальных случаях по интерполяции

12.7. Расчетные сопротивления грунта под нижним концом забивных свай R и расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай fi в фундаментах опор воздушных линий электропередачи принимаются по табл. 1 и 2, причем в фундаментах нормальных опор расчетные значения fi для пылевато-глинистых грунтов при их показателе текучести IL ³ 0,3 следует повышать на 25 %.

12.8. Расчетные сопротивления грунта на боковой поверхности забивных свай fi, вычисленные в соответствии с требованиями п. 12.7, должны быть умножены на дополнительные коэффициенты условий работы приведенные в табл. 19.

Нормативные документы
12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, Нормативные документы – СНиП 2.02.03-85 (2003) СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Источник: normativa.ru

:shock:

Расчет сваи на выдергивание

Несущая способность забивной висячей сваи определяется по формуле:

где: С – коэффициент условной работы сваи в грунте, С = 1,0,

Сf, CR – коэффициент условной работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи (Табл.3[2]),

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи (Табл.1 [2]),

А – площадь опирания на грунт, м,

u – периметр сваи, u = 1,88,

fi – расчётное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (Табл.2 [2]),

hi – толщина i-го слоя грунта, м.

h3 = 2 м, f1 = 30,0 кПа

h3 = 2 м, f2 = 38,0 кПа

Fd = 1(126000,282 + 1,881(30,02 + 38,0 2)) = 1312,24 кН

где: N – расчётная нагрузка, передаваемая на сваю,

К – коэффициент надёжности (п.3.10 [2]), К = 1,55

[N] = 846,606 кН > N2 = 774,261 кН

Несущая способность сваи обеспечивает устойчивость опоры.

Определение несущей способности висячей забивной сваи работающей на выдёргивание

где : С – коэффициент условия работы, С = 0,8 (п.4.5. [2]).

Fdn = 0,81,881(30,02 + 38,0 2)= 463,232 кН

[N] = 298,859кН > N1 = 97,536 кН

Несущая способность висячей забивной сваи работающей на выдёргивание обеспечивает устойчивость опоры.

Проверка несущей способности по грунту фундамента из свай как условно массивного фундамента

Определяем средние значения расчётных углов трения грунтов m по формуле:

где: i – угол внутреннего трения i-го слоя грунта,

hi – толщина i-го слоя, м,

d – глубина погружения сваи, м.

Расчётное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа, под подошвой фундамента мелкого заложения определяется по формуле:

где : R0 – условное сопротивление грунта, кПа, определяется по ([1]Прил.24, Табл.1),

b – ширина подошвы фундамента, м,

d – глубина заложения фундамента, м,

– осреднённое по слоям расчётное значение удельного веса грунта,

К1, К2 – коэффициенты принимаемые по табл.4 ([1],Прил.24).

Определяем давление грунта по подошве фундамента.

где: Nс – нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, определяется с учётом веса грунтового массива 1-2-3-4 вместе с заключённым в нём ростверком и сваями,

Fn, Mc – соответственно горизонтальная составляющая внешней нагрузки, кН, и её момент относительно главной оси горизонтального сечения условного фундамента в уровне расчётной поверхности грунта, кНм

aс, bc – размеры в плане условного фундамента, aс = 11,106 м, bc = 8,0 м,

К – коэффициент пропорциональности, ([1].Прил.25),

Сb – коэффициент постели грунта в уровне подошвы фундамента, кН/м3.

Cb = 50010 = 5000 кН/м3

R = 477,732 > [Р] = 77,64

Rmax = 573,277 > [Рmax] = 84,478

Условие выполняется, несущая способность обеспечена.

Расчет сваи на выдергивание
Расчет сваи на выдергивание Несущая способность забивной висячей сваи определяется по формуле: где: С – коэффициент условной работы сваи в грунте, С = 1,0, Сf, CR – коэффициент условной

Источник: studbooks.net

:shock:

Испытания свай на выдергивание

Методика проведения испытания грунтов статической выдергивающей нагрузкой

Испытания свай на выдергивание применяются для контроля устойчивости в случае, когда на фундаменты действуют значительные выдергивающие нагрузки.
Для испытания статической выдергивающей нагрузкой не применяют бетонные и составные сваи, железобетонные предварительно напряженные сваи без поперечного армирования, сваи с уширенной пятой и винтовые сваи.
Допускается использовать сваи, с помощью которых проводилось испытание грунтов статической вдавливающей нагрузкой. При этом продолжительность “отдыха” сваи после предыдущих испытаний принимают согласно ГОСТ 5686-2012.
Глубину погружения сваи при испытании, проводимом с целью определения сил негативного трения в просадочных грунтах, принимают равной глубине просадочной толщи.Нагружение сваи статической выдергивающей нагрузкой и снятие отсчетов по приборам проводят аналогично испытаниям статической вдавливающей нагрузкой.
За критерий условной стабилизации деформации принимают скорость выхода сваи из грунта на каждой ступени приложения выдергивающей нагрузки не более 0,1 мм за последние 2 ч наблюдений для свай фундаментов зданий и сооружений (кроме мостов), а для свай фундаментов опор мостов – не более 0,1 мм за последний час наблюдений.
Нагрузка при испытании грунтов выдергивающей нагрузкой при инженерных испытаниях для строительства должна быть доведена до значения, вызывающего подъем сваи из грунта не менее 25 мм. При контрольных испытаниях максимальная выдергивающая нагрузка определяется программой испытаний.
Нагрузка при контрольном испытании сваи выдергивающей нагрузкой при строительстве не должна превышать расчетную выдергивающую нагрузку на сваю, указанную в проекте свайного фундамента.
В процессе испытания ведут журнал согласно ГОСТ 5686-2012.

Работаем по всей России и СНГ!
Рассчитайте стоимость испытаний

Получите консультацию специалиста по телефону:
Инженер ООО НПО “Геосмарт” Александр +7-908-933-43-54

Испытания свай на выдергивание
Испытания свай на выдергивание. Статические испытания свай от компании ООО НПО «ГЕОСМАРТ».

Источник: geosmart.pro

Проведение испытаний винтовых свай

Для того чтобы провести испытания винтовых свай и анкеров продолжительное время, применялась установка сборно-разборной конструкции, которая была направлена на сжимающую и выдергивающую нагрузки величиной 50 тс. Следует сказать, что ригели установки рассчитаны на восприятие нагрузки в 100 тс.

Конструкция установки предусматривает возможность проведения нескольких испытаний винтовых свай, а именно не меньше трех-четырех на опытной площадке.

Именно поэтому установка была сделана сборно-разборной для многократного монтажа и демонтажа, а также возможности перевозки.

Испытание винтовых свай нужно было проводить вертикально приложенной статической и циклической нагрузкой на сжатие и выдергивание.

Главной целью испытаний винтовых свай, конечно же, являлось определение их несущей способности исходя из размеров свай, характера погружения и от типа почвы. Параллельно также изучались изменения грунта под воздействием возрастающей ступенями статической нагрузки.

Для того чтобы иметь представление о несущей способности сваи нужно определить предельное сопротивление грунта действию сжимающей или выдергивающей нагрузки

Также во время испытаний происходит проверка работы винтовой лопасти при различных параметрах.

Осуществление загрузки свай происходит за счет специальной установки, о которой говорилось выше при помощи 100-тонного гидравлического домкрата.

В процессе каждого из опытов постоянное давление обеспечивалось благодаря подкачке масла в домкрат. Манометр фиксировал гидравлическое давление, передающееся на сваю.

Пересчет нагрузки в тоннах, в зависимости от величины гидравлического давления, производился по переходной таблице для установленного гидравлического домкрата. Наблюдения за вертикальными деформациями грунта при испытании свай велись с помощью прогибомеров Максимова, установленных на реперных установках.

Для обеспечения центрального приложения нагрузки завинчивание испытуемых свай производилось в строго вертикальном положении. Кроме того, при испытании свай на сжимающую нагрузку необходимая сносность сваи и домкрата достигалась с помощью регулировочных винтов специального патрона, надеваемого на «голову» сваи. Испытание одной и той же сваи производилось, как правило, на два вида приложения нагрузок — на сжатие и на выдергивание.

Методика испытаний винтовых свай

a) Испытания свай на сжатие.

После завершения монтажа установки, а также проверки измерительных приборов на винтовую сваю передавалась первая ступень нагрузки = 1/8- 1/10 ( предельной максимальной нагрузки), что предварительно было определено расчетом исходя из размеров сваи, а также учитывая сопротивление грунта.

По ходу испытаний были проведены наблюдения за осадкой сваи заданной ступени нагрузки, благодаря взятию отсчетов по приборам каждые 15 минут и записи их в специальный полевой журнал, чтобы добиться стабилизации осадки.

Величиной стабилизации считалась осадка винтовой сваи не более 0.1 мм для глинистых грунтов в течение 2-х часов, для песчаных грунтов в течение 30 минут и для крупнообломочных грунтов в течение 15 минут.

На каждую из последующих ступеней переход производился только после стабилизации осадки винтовой сваи от предыдущей ступени загрузки.

На винтовую сваю нагрузка была доведена до предельной величины, при увеличении которой осадка существенно возрастала.

Приняв во внимание условия эксплуатации винтовых свай, а также их применяемость в различных типах конструкций, также были проведены и циклические испытания винтовых свай, направленные на сжатие многократно повторяющейся постоянной нагрузкой, которая составляла 80-90 % от предельной нагрузки.

Время, затрачиваемое на каждый цикл загружения, а также разгружения было одинаковым. Осадка винтовой сваи считалась стабилизировавшейся только в том случае, если она не изменялась в течение 3-х циклов загружения. Следует сказать, что количество циклов загружения до стабилизировавшегося эффекта напрямую зависело от типа грунта.

б) Испытания свай на выдергивание.

Главными целями испытаний винтовых свай на выдергивающую нагрузку являются:

-Определить степень несущей способности винтовых свай исходя из их размеров, а также учитывая тип грунта.

– Выявить характер деформации грунта при заложении лопасти выше, а также ниже критической глубины.

Следует сказать, что под критической глубиной подразумевается глубина погружения винтовой сваи, выше которой при предельной выдергивающей нагрузке на лопасть происходит выпирание грунта на поверхность, а ниже — его прорезание.

«© 2016 ООО «ЗСК» – завод винтовых свай.

Россия, г. Москва, Варшавское шоссе д.33, 3 этаж, офис № 5

Тел.: +7 (495) 276-03-07, +7 (495) 276-03-08

Проведение испытаний винтовых свай
Проведение испытаний винтовых свай ЗСК Интересные статьи и общая информация- Завод свайных конструкций – производство свай различного типа, а также монтаж и проектирование фундаментов под различные здания. Огромный опыт работы, более 1500 реализованных проектов по России, высокое качество сырья, сертифицированная продукция, низкие цены.

Источник: www.zavod-svai.ru

Проведение расчетов несущей способности разных видов свай

Использование свайных оснований во многих случаях является более выгодным и безопасным. Обеспечить это помогают испытания и расчеты на определение несущей способности висячих, забивных, буронабивных, винтовых, ТИСЭ и одиночных свай на выдергивание, при растяжении, сжатии, на осадку, горизонтальную и статическую нагрузку. Компетентные сотрудники испытательной лаборатории «Нова» готовы выполнить все требуемые инженерно-геотехнические исследования по очень приемлемым ценам.

Методы расчета несущей способности буронабивных, винтовых, висячих, забивных, одиночных свай

Согласно нормам ГОСТ 5686-2012 и другой нормативно-правовой документации, для высокоточного определения несущей способности каждой одиночной сваи следует принять во внимание такие данные, как прочностные параметры материала сваи и грунтов. Если в первом варианте для нахождения расчетной нагрузки на сваю достаточно знать силу сопротивления, то во втором – все вычисления могут осуществляться несколькими методами.

Один из простых методов оценки – расчетный, при этом все требуемые данные берутся из таблицы несущей способности свай. Такая методика, хоть и является наименее точной, отлично подходит для выполнения первоначальных вычислений на этапе проектирования. На такие вычисления затрачивается немного времени и денежных средств.

Особенности методов проведения расчетов несущей способности свай (винтовых, забивных, буронабивных, висячих, тисэ, одиночной сваи) таковы:

  • Для винтовых свай достаточно знать разновидность грунта, особенности его пластичности и глубину погружения используемых свай;
  • При расчете для любого вида забивной сваи следует учитывать, что они выпускаются из разного материала и имеют любую конфигурацию.
  • Для буронабивных свай учитывается марка бетона, из которого они изготовлены;
  • Особенности забивной висячей сваи состоят в расчете её оптимальной длины для достижения нужной несущей способности;
  • Для свай тисэ и расчета фундамента такого типа определяется вес дома, эксплуатационная нагрузка, в том числе от снежных покровов и несущую способность столбов;
  • Материал и грунт являются определяющими факторами для расчета несущей способности одиночной сваи.

Сотрудники нашей испытательной лаборатории быстро и качественно произведут для вас все необходимые вычисления.

К точному и достоверному методу оценки свай, включая тисэ, относятся полевые исследования, которые наши специалисты осуществляют на высшем уровне. Мы можем рассчитать несущую способность свай при помощи динамических испытаний с соблюдением ГОСТов. Такая методика является довольно мобильной и не требует больших денежных затрат, но при этом позволяет получить точный результат.

Статистические исследования для подбора и оценки работы свай

Для подбора свай подходящего вида и размера, оценки реального их погружения и остальных работ лучше всего использовать статистические исследования. При данном способе осуществляется постепенный прирост нагрузки на исследуемую сваю с ожиданием ее стабилизации, при этом допустимая осадка сваи не может превышать 0,1 мм. При достижении предела сопротивления данный эксперимент считается оконченным. Показания снимаются на каждом этапе увеличения нагрузки. Определив несущую способность одной сваи на выдергивание, можно очень просто получить оценку при ветровых или крановых нагрузках. Для правильного подбора свайного фундамента нельзя обойтись без выяснения несущей способности при горизонтальной нагрузке. 

Для оформление заявки на услуги или по вопросам проведения исследований и расчетов обращайтесь к нам по телефону +7 (926) 555-34-96 или же написав на электронную почту [email protected] 

Расчет сваи на выдергивание — Строим сами

Допустимая нагрузка на винтовую сваю. Расчет винтового фундамента.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю. Расчет винтового фундамента.

Расчет винтового фундамента — ответственный этап проектирования. Если при его выполнении допустить ошибку, то можно не правильно задать шаг свай или их сечение. Ошибки приводят к снижению надежности опор под знание и возникновению вероятности сильной усадки или крена строения, вследствие которых образуются трещины и повреждения основных строительных конструкций здания. Одним из самых важных характеристик свайновинтового фундамента (как и любого другого) является его несущая способность.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

  1. диаметр трубы и лопастей;
  2. прочность грунта основания;
  3. длина сваи.

При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти).

Расчет нагрузки на винтовую сваю выполняется по следующей формуле: N = F/γk .

  • N — несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать),
  • F — значение несущей способности (неоптимизированное),
  • γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.

Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:

1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.

  • 1,25 при проведении испытаний с помощью сваиэталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
  • При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,41,75 при количестве опорных элементов в пределах 520 штук.

Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле: F = S*Rо .

  • S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи.

После того, как определено, сколько составляет площадь лепестковой подошвы винтовой сваи, нужно выяснить прочностные характеристики грунта основания (в формуле буква Rо). Для этого потребуется выполнить как минимум простейшие геологические изыскания с помощью ручного бурения или отрывки шурфов. Грунт можно изучить визуально и на ощупь, рекомендуется выполнять определение с применением ГОСТ «Грунты. Классификация».

ГОСТ «Грунты. Классификация».

Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента. Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно по формуле 7.15 пункта 7.2.10 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:

  1. условия работы;
  2. характеристики грунта;
  3. глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
  4. диаметр лопасти;
  5. характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).

Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).

Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:

Расчет свай на фундамент

Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший. Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях. Выгоднее использовать другие типы фундаментов.

Пример упрощенного расчета

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

  1. грунты на участке — глина;
  2. диаметр используемых свай — 133 мм, диаметр лопасти — 350 мм;
  3. масса дома, полученная в результате сбора нагрузок от стен, перегородок, перекрытий, полезного и снегового нагружения — 59 тонн.
  4. периметр наружных стен — 24 м, внутренних несущих стен нет.

Сначала находится прочность грунта основания. Воспользовавшись приведенной ранее таблицей находим, что для имеющегося типа почвы она составляет 6,0 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности).

Остается вычислить площадь лепестковой подошвы: S = (πD²)/4 = 3,14*352/4 = 961,6 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

Находим неоптимизированную несущую способность: F = S*Rо = 961,6*6,0 = 5770 кг.

Вычисляем допустимую нагрузку: N = F/γk = 5770/1,75 = 3279 кг ≈ 3,3 т.

Для дальнейшего расчета определяем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом: 59 т/3,3т = 17,87 шт, округляем до целых в большую сторону и принимаем в дальнейший расчет 18 шт.

Чтобы завершить вычисления для возведения фундаментов, нужно определить шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество опорных элементов: 24 м/18 шт = 1,33 м — максимальный шаг фундаментов. Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять γk = 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 1213 штук, а это существенная экономия.

В каждом случае нужно считать что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности. Определение максимальной нагрузки на сваю — только часть вычислений для проектирования. Как показано выше, на этом расчет не заканчивается.

Окончательными результатами вычислений должны стать следующие данные для свай:

  1. сечение;
  2. длина;
  3. шаг;
  4. распределение под несущими стенами.

Определение несущей способности сваи

Несущая способность по грунту на вдавливание (кН) забивных висячих свай сплошного поперечного сечения определяют по формуле [3] (см. рис.3.2):

(3.1)

где – коэффициент условий работы сваи в грунтах, принимаемый = 1; – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл.П.7.1(Приложение 7),кПа; – площадь поперечного сечения сваи, м 2 ; – периметр поперечного сечения сваи, м; – расчетное сопротивление того слоя грунта по боковой поверхности сваи, определяемое по табл.П.7.2, кПа; – толщина того слоя грунта, м; – число слоев; – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи. Для применяемых в курсовой работе забивных свай сплошного сечения .

Суммирование в формуле (3.1) распространяется на все пройденные сваей слои грунта (с учетом размыва).

В пояснительной записке к курсовой работе расчет несущей способности сваи должен сопровождаться расчетной схемой, подобно изображенной на рис. 3.2 с указанием наименований грунтов и всех необходимых размеров и отметок. При подсчете сопротивлений геологические слои основания пройденные сваей разбивают на однородные расчетные слои толщиной не превышающей 2 м. Подсчет сил трения по боковой поверхности сваи сводится в таблицу по указанной на рис. 3.2 форме:

Расчет несущей способности сваи

Номер слоя основания Наименование грунта Номер расчетного слоя м , м , кПа , кПа × м

Рис. 3.2. Схема и таблица к расчету несущей способности свай по грунту

фундамента с высоким – а, и низким – б, ростверками

Несущую способность сваи на выдергивание из грунта (кН) определяют по формуле:

, (3.1)

где обозначения те же что и формуле (3.1), но = 0,8.

Кроме несущих способностей сваи на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта следует установить расчетную нагрузку на сваю из условия прочности ее ствола на растяжение, принимаемую по данным табл. Е.1 приложения Е.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10169 – | 7568 – или читать все.

93.79.246.243 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Контакты компании

Горячая линия: 8 800 700-62-82 (звонок по России бесплатный)

Филиалы

Дистрибьюторы

Отделы

Бухгалтерия

Бухгалтерия обладает всеми необходимыми сведениями о поступлении платежей от Клиентов за услуги, предоставляемые компанией ГлавФундамент (продажа винтовых свай, строительство фундаментов на винтовых сваях, экспресс-геология, проектирование фундаментов на винтовых сваях, гражданских и промышленных объектов). Каждый Клиент имеет возможность в оперативном порядке получить сведения о поступлении его платежа на счет организации. В задачи отдела также входит выставление счетов и закрывающих отчетный период документов.

Васильев Денис Александрович

Корпоративный отдел

Корпоративный отдел несет ответственность за выполнение договорных обязательств перед Партнерами по поставкам винтовых свай компании ГлавФундамент (количеству, номенклатуре, ассортименту, срокам и другим условиям поставок). Отдел оказывает помощь в работе с другими отделами и обособленными подразделениями компании, обеспечивая Партнеру маркетинговую, техническую и логистическую поддержку, своевременно осуществляет составление сметно-финансовых и других документов.

Руководитель корпоративного отдела

Копьев Евгений Сергеевич

Отдел кадров

Отдел кадров компании ГлавФундамент занимает ответственное положение в разработке планов организации в части обеспечения ее трудовыми ресурсами, осуществляя подбор, прием, официальное трудоустройство, адаптацию, учет и увольнение сотрудников.

В задачи отдела входит проведение работ по формированию и подготовке резерва кадров для назначения на соответствующие должности, консультирование вышестоящего руководства и руководителей подразделений по вопросам кадровой политики при разработке проектов, производстве винтовых свай, строительстве. Отделом производится оценка деятельности каждого из сотрудников организации.

Руководитель отдела кадров

Дубовик Эльвира Гизетдиновна

Отдел НИОКР

Отдел научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) занимается исследованиями характера совместной работы винтовых свай с грунтом, разработкой и внедрением инноваций в области свайного фундаментостроения.

Специалисты отдела создают технологические решения, позволяющие сокращать сроки работ и снижать их себестоимость, не нанося ущерб качеству.

В задачи отдела также входит организация научного сотрудничества с кафедрами строительных ВУЗов, занимающихся проблемами фундаментостроения, оказание консультационной и информационной помощи сотрудникам структурных подразделений компании.

Руководитель отдела НИОКР

Глазачев Антон Олегович

Отдел продаж

Отдел продаж – связующее звено между компанией и Клиентом, осуществляет процесс взаимодействия от первого контакта до окончания договорных отношений.

Отдел занимается консультацией, предварительным расчетом стоимости приобретаемых Клиентом винтовых свай, технической поддержкой, заключением договоров.

Руководитель отдела региональных продаж

Акатьев Сергей Николаевич

Отдел рекламы и PR

Отдел рекламы – структурное подразделение, перед которым стоят задачи по определению направления, планированию и организации рекламных компаний, а также разработке рекламных и информационных материалов.

Рекламный отдел компании ГлавФундамент осуществляет работу по рекламированию производимой продукции (винтовые сваи) и выполняемых услуг (устройство фундамента на винтовых сваях, проектирование и перепроектирование фундаментов и зданий/сооружений), ведут работу по заключению договоров на рекламирование продукции и/или услуг со сторонними организациями.

Кроме того, специалисты отдела рекламы своевременно оповещают Клиентов о различных акциях и рекламных компаниях, планируют участие в выставках, заключают договоры с оргкомитетами ярмарок и строительных форумов.

Сергин Роман Петрович

Отдел снабжения

Отдел снабжения принимает решения относительно закупки сырья, необходимого для производства винтовых свай, отвечая за заключение контрактов на поставку продукции и выбор поставщика.

Сотрудники отдела предоставляют информацию по закупкам материалов, необходимых для строительства, консультируют по ценовым категориям, а также в кратчайшие сроки рассчитывают стоимость и сроки доставки винтовых свай в тот или иной регион для организации доставки груза в любую точку России или в страны СНГ.

Руководитель отдела снабжения

Нургалиев Ринат Разитович

Планово-экономический отдел

Планово-экономический отдел производит расчет стоимости любых видов строительно-монтажных работ, материалов для строительства фундамента под индивидуальный проект заказчика, а также стоимость спец. заказов на винтовые сваи и металлоконструкции, которые не входят в стандартную линейку продукции компании.

Отдел оказывает содействие бухгалтерии в сборе необходимых отчетных документов.

Руководитель планово-экономического отдела

Шушпанова Мария Алексеевна

Проектный отдел

Архитектурное бюро компании ГлавФундамент предоставляет полный комплекс услуг по проектированию зданий и/или сооружений в современных расчетных программных комплексах вне зависимости от уровня сложности объекта. Отдел осуществляет разработку концепции, архитектурное проектирование, предусматривающее реконструкцию жилых и общественных зданий; дизайн интерьера, авторский надзор, составление и согласование проектной документации, комплектацию мебелью, оборудованием и декоративными отделочными материалами. В случае необходимости специалисты архитектурного бюро могут подобрать для Клиента готовый проект здания/сооружения из обширной базы готовых проектов.

Руководитель проектного отдела

Бусыгина Екатерина Александровна

Служба Технического Надзора

Отдел Технического Контроля осуществляет независимый контроль качества продукции и выполненных строительных работ на предмет соответствия требованиям строительных правил, государственных стандартов, технических условий и технической документации, гарантируя это соответствие потребителю.

Отделом проводятся полевые испытания для определения несущей способности свай в определенных грунтовых условиях, выявляются несоответствия качества продукции строительным нормативам, решаются возникающие технические вопросы при монтаже винтовых свай на месте строительства.

Хамитов Руслан Фанирович

Юридический отдел

Юридический отдел компании ГлавФундамент представляет юридическую защиту интересов организации и в обязательном порядке осуществляет проверку на соответствие законодательству Российской Федерации соглашений, заключаемых Компанией при закупке сырья для производства винтовых свай и поставках продукции.

Отдел занимается консультированием руководителей структурных подразделений и работников предприятия по юридическим вопросам. Также в случае возникновения претензий, за консультацией юриста компании может обратиться любой Клиент.

Юридический отдел призван уладить любые разногласия при заключении и исполнении договоров, избрав лучший вариант развития взаимоотношений между Компанией и Клиентом.

Нормативные документы

Главное меню

СНиП 2.02.03-85 (2003) СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Автор Редактор контента
12.02.2013 г.

12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОПОР ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

12.1. Свайные фундаменты опор воздушных линий электропередачи (ЛЭП) и открытых распределительных устройств (ОРУ) подстанций допускается применять во всех видах грунтов, в которых обеспечиваются возможность их погружения и экономическая целесообразность.

12.2. Для свайных фундаментов опор воздушных линий электропередачи не допускается применение булавовидных, пирамидальных и ромбовидных свай.

12.3. Глубина погружения свай в грунт, воспринимающих выдергивающие или горизонтальные нагрузки, должна быть не менее 4,0 м, а для фундаментов деревянных опор – не менее 3,0 м.

12.4. Деревянные сваи для фундаментов деревянных опор воздушных линий электропередачи допускается применять независимо от наличия и положения уровня подземных вод. При этом в зоне переменной влажности необходимо предусматривать усиленную защиту древесины от гниения.

12.5. Несущую способность забивных висячих и набивных свай, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять соответственно по формулам (8) и (11) с учетом указаний, приведенных в пп.12.7 и 12.8; при этом коэффициент условий работы gс в формулах (8) и (11) следует принимать:

для нормальных промежуточных опор 1,2

в остальных случаях 1,0

12.6. Несущую способность забивных и набивных свай, работающих на выдергивание, следует определять по формулам (10) и (14) с учетом дополнительных указаний, приведенных в пп. 12.7-12.9; при этом коэффициент условий работы gс в формулах (10) и (14) следует принимать для опор:

нормальных и промежуточных 1,2

анкерных и угловых 1,0

если удерживающая сила веса свай и

ростверка равна расчетной

выдергивающей нагрузке 1,0

если удерживающая сила составляет

65 % и менее расчетной

выдергивающей нагрузки 0,6

в остальных случаях по интерполяции

12.7. Расчетные сопротивления грунта под нижним концом забивных свай R и расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных свай fi в фундаментах опор воздушных линий электропередачи принимаются по табл. 1 и 2, причем в фундаментах нормальных опор расчетные значения fi для пылевато-глинистых грунтов при их показателе текучести IL ³ 0,3 следует повышать на 25 %.

12.8. Расчетные сопротивления грунта на боковой поверхности забивных свай fi, вычисленные в соответствии с требованиями п. 12.7, должны быть умножены на дополнительные коэффициенты условий работы приведенные в табл. 19.

Вид фундамента, характеристика грунта и нагрузки Дополнительные коэффициенты условий работы gс при длине сваи
l ³ 25d l 0,6 1,5 1,5 1,35 0,9
б) одиночных свай на сжимающие нагрузки и свай в составе куста на выдергивающие нагрузки:
в песчаных грунтах и супесях 0,9 0,9 0,9 0,9
в глинах и суглинках при IL 0,6 1,5 1,5 1,5 1,5
2. Фундамент под анкерную, угловую концевую опоры, под опоры больших переходов при расчете:
а) одиночных свай на выдергивающие нагрузки:
в песчаных грунтах и супесях 0,8 0,8 0,7 0,6
в глинах и суглинках 1,0 1,0 0,9 0,6
б) свай в составе куста на выдергивающие нагрузки:
в песчаных грунтах и супесях 0,8 0,8 0,8 0,8
в глинах и суглинках 1,0 1,0 1,0 1,0
в) на сжимающие нагрузки во всех грунтах 1,0 1,0 1,0 1,0
В табл. 19 приняты обозначения:

d – диаметр круглого, сторона квадратного или большая сторона прямоугольного сечения сваи;

Н – горизонтальная составляющая расчетной нагрузки;

N – вертикальная составляющая расчетной нагрузки,

Примечание. При погружении одиночной сваи с наклоном в сторону действия горизонтальной составляющей нагрузки при угле наклона к вертикали более 10° дополнительный коэффициент условий работы следует принимать как для вертикальной сваи, работающей в составе куста (по поз. 1, б или 2, б).

12.9. При расчете на выдергивающие нагрузки сваи, работающей в свайном кусте из четырех свай и менее, расчетную несущую способность сваи следует уменьшить на 20 %.

12.10. Для свай, воспринимающих выдергивающие нагрузки, допускается предусматривать погружение их в лидерные скважины, при этом разница между поперечным размером сваи и диаметром лидерной скважины должна быть не менее 0,15 м.

Оценка статьи:

Загрузка…
Сохранить себе в:

Расчет сваи на выдергивание
Ссылка на основную публикацию

Расчет сваи на выдергивание

vtekb.ru

wpDiscuzAdblock
detector

Определение несущей способности сваи — Студопедия

Несущая способность по грунту на вдавливание (кН) забивных висячих свай сплошного поперечного сечения определяют по формуле [3] (см. рис.3.2):

(3.1)

где — коэффициент условий работы сваи в грунтах, принимаемый = 1; — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, определяемое по табл.П.7.1(Приложение 7),кПа; — площадь поперечного сечения сваи, м2; — периметр поперечного сечения сваи, м; — расчетное сопротивление того слоя грунта по боковой поверхности сваи, определяемое по табл.П.7.2, кПа; — толщина того слоя грунта, м; — число слоев; — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи. Для применяемых в курсовой работе забивных свай сплошного сечения .

Суммирование в формуле (3.1) распространяется на все пройденные сваей слои грунта (с учетом размыва).

В пояснительной записке к курсовой работе расчет несущей способности сваи должен сопровождаться расчетной схемой, подобно изображенной на рис. 3.2 с указанием наименований грунтов и всех необходимых размеров и отметок. При подсчете сопротивлений геологические слои основания пройденные сваей разбивают на однородные расчетные слои толщиной не превышающей 2 м. Подсчет сил трения по боковой поверхности сваи сводится в таблицу по указанной на рис. 3.2 форме:

Расчет несущей способности сваи

Номер слоя основания Наименование грунта Номер расчетного слоя м , м , кПа ,
кПа × м
             

Рис. 3.2. Схема и таблица к расчету несущей способности свай по грунту



фундамента с высоким – а, и низким – б, ростверками

Несущую способность сваи на выдергивание из грунта (кН) определяют по формуле:

, (3.1)

где обозначения те же что и формуле (3.1), но = 0,8.

Кроме несущих способностей сваи на вдавливание в грунт и выдергивание из грунта следует установить расчетную нагрузку на сваю из условия прочности ее ствола на растяжение, принимаемую по данным табл. Е.1 приложения Е.

Испытания свай на выдергивание


Испытание свай на выдергивание — один из методов оценки несущей способности фундамента. Он позволяет предварительно оценить, выдержит ли опора рассчитанный на нее вес конструкции и, при необходимости, скорректировать проект.


Чтобы заказать испытания свай статической выдергивающей нагрузкой и получить гарантированно верные результаты, обратитесь в нашу компанию. Работаем оперативно и в соответствии с международными стандартами.

Суть метода


В процессе испытания инженеры измеряют силу, приложенную на выдергивание, и положение самой сваи под действием этой силы. Нагрузку поэтапно увеличивают, к следующей стадии тестирования приступают только при условии стабильности объекта. Максимальная тестовая нагрузка не превышает проектную. Для измерения и фиксации данных используют специальные приборы и ПО, в том числе прогибометры.


Главная задача контрольных испытаний — подтвердить или опровергнуть целесообразность выбранного вида, размера опор и метода их обустройства. На основе тестовых данных и расчетов проект строительства утверждают или корректируют.

Почему к нам стоит обратиться


Современное оборудование и методики. Проводим испытания в соответствии с американскими стандартами ASTM D 7949.


Квалифицированные инженеры. Нанимаем сотрудников с опытом работы от 3 лет и больше.


Оперативная обработка заявок. Можем организовать выезд инженеров-геологов в течение 1-2 дней.


Широкая география работы. Наши бригады выезжают в регионы по всей России.


Гарантии качества. Оформляем расчеты и заключение в соответствии с утвержденными нормативами, даем гарантию на выполненные работы 1 год. При необходимости дополнительно консультируем.

Стоимость услуг


Стоимость испытаний зависит от особенностей объекта:

  • его расположения и площади участка;
  • геологии грунта;
  • характеристик будущего сооружения.


Цену услуги рассчитываем предварительно с учетом объема запланированных работ и фиксируем при подписании договора. Делаем выгодные предложения — дополнительные скидки, если вы найдете более низкие цены чем у нас. Чтобы задать дополнительные вопросы, узнать точную цену и оформить заявку, звоните или заказывайте консультацию на сайте.

Также у нас вы можете заказать сейсмоакустические испытания свай .

Оставьте заявку, и мы сразу сообщим примерную стоимость вашего проекта

Укажите свой номер, мы перезвоним вам

Расчет несущей способности сваи — одиночная и групповая сваи

Расчет несущей способности сваи определит предельную нагрузку, которую свайный фундамент может принять в условиях эксплуатационной нагрузки. Эта способность также называется несущей способностью свай.

Устанавливаемые сваи могут быть одиночными или групповыми. Следовательно, расчет нагрузки для одиночной и групповой свай будет другим. Это делается для заданных условий нагрузки или размера фундамента.

Здесь расчет несущей способности как для одиночных, так и для групповых свай.

Расчет несущей способности одиночной сваи

Здесь необходимо определить вертикальную нагрузку и горизонтальную нагрузку, действующую на сваю.

Расчет вертикальной нагрузки

Рис.1: Вертикальная нагрузка на сваю

Допустимое сопротивление сжатию R ac одиночной сваи обеспечивается концевым подшипником F eb и поверхностным трением для каждого слоя F sf . Таким образом,

Rac = Feb + Total (Fsf) Ур.1

Таким образом, максимальная сжимающая рабочая нагрузка, которую может выдержать одиночная свая, равна ее общему сопротивлению R ac, за вычетом собственного веса сваи W. Таким образом,

Nser Eq.2

Свая также может выдерживать растягивающую нагрузку. Максимальная рабочая нагрузка при растяжении, которую может выдержать свая, составляет

.

Крыса = Всего (Fsf) + W Уравнение 3

Детали исследования почвы предоставят подробную информацию о концевом подшипнике и величине поверхностного трения.Эти значения получены с помощью испытательных нагрузок и энергетических процедур забивания свай. Эти предельные значения делятся на частный коэффициент запаса прочности от 2 до 3, чтобы получить допустимые значения F eb и F sf .

Расчет горизонтальной нагрузки

Рис.2: Горизонтальная нагрузка на сваи

Двумя основными факторами, ограничивающими горизонтальную вместимость сваи, являются:

  1. Максимальный прогиб конструкции
  2. Конструктивная способность сваи

Максимальная горизонтальная нагрузка для данного прогиба определяется по модулю реакции земляного полотна (кН / м3).Существует несколько методов определения модуля реакции земляного полотна.

Расчет допустимой нагрузки на сваи

Для того, чтобы выдерживать большие нагрузки, сваи располагаются группами. Сваи располагаются группами, что позволяет уменьшить размер и стоимость строительства свайной шапки.

Рис.3.Групповая вместимость сваи

Без помех Несущая способность и требуемые условия забивки достигаются за счет обеспечения минимального свободного расстояния между сваями.Это расстояние будет равно удвоенному диаметру сваи.

Рис.4. Минимальное расстояние между сваями

Общая вертикальная эксплуатационная нагрузка на группу свай не должна превышать грузоподъемность группы, которая определяется по формуле:

Групповая нагрузка = групповая способность к трению + несущая способность на конце группы

= 2D (L + K) k1 + BLk2 Уравнение 4

Где k1 и k2 — коэффициенты почвы. Нагрузки на отдельные сваи в группе ограничены несущей способностью одной сваи.

.

Расчет бокового трения сваи с помощью многопараметрического статистического анализа

В этой статье используются испытание на статическую нагрузку и метод многопараметрического статистического анализа для изучения величины бокового трения сваи в различных слоях почвы в лёссовой области. В настоящее время испытание на статическую нагрузку является наиболее часто используемым методом определения несущей способности свайного фундамента. Во время испытания вертикальная нагрузка прикладывается к верхней части сваи, данные для каждого уровня нагрузки записываются и строится кривая Q-S для определения предельной несущей способности одиночной сваи.На разных участках тела сваи устанавливаются датчики напряжения арматуры, после чего рассчитываются осевая сила и боковое трение сваи для каждой секции. Несколько исследований исследовали расчет бокового трения сваи в различных слоях грунта с использованием метода многопараметрического статистического анализа. Получение точных результатов с использованием этого метода станет важным дополнением к расчету бокового трения сваи, а также будет способствовать развитию теоретических расчетов бокового трения сваи.Поэтому, взяв в качестве примера проект Wuding Expressway в районе лёсса, сопротивление боковому трению шести испытательных свай изучается с помощью испытаний на статическую нагрузку и многопараметрического статистического анализа. Метод многопараметрического статистического анализа сравнивается с результатами испытаний на статическую нагрузку, погрешность контролируется в пределах 20%. Результаты показывают, что результаты расчетов многопараметрического статистического анализа в основном соответствуют техническим требованиям.

1. Введение

Лессовые отложения покрывают большую часть земного шара, занимая одну десятую часть суши в мире.В Китае преобладает лесс со сплошными слоями и большой мощностью, занимающий площадь примерно 630 000 км 2 [1, 2]. Лесс — это желтый иловый осадок, который в четвертичный период переносился в основном ветром. Он богат карбонатом, с большими пустотами, явными вертикальными трещинами и в целом низким уровнем грунтовых вод [3, 4]. По мере непрерывного развития экономики Китая движение в лессовых районах быстро развивается, наряду с увеличением строительства крупных автомагистралей и мостов [5–10].

В настоящее время свайный фундамент является наиболее часто используемой формой фундамента при строительстве автомобильных мостов, а также прочной и эффективной инфраструктурой [11–15]. В лессовом районе провинции Шэньси широко используются буронабивные сваи из-за развитой технологии строительства и высокой несущей способности [16–21]. Большинство свай имеют длину 30–70 м и диаметр более 1 м. Также обычно используются сваи трения или сваи трения с торцевыми опорами. Для длинных свай сопротивление трению на стороне сваи составляет более 80% несущей способности свай, а для коротких свай сопротивление обычно составляет более 60% [22–26].Поэтому расчет бокового сопротивления на лессовых участках имеет большое значение при строительстве автомобильных мостов в таких районах Китая [27, 28].

В настоящее время метод испытания на статическую нагрузку является одним из наиболее широко используемых методов для определения бокового трения сваи [29–31]. Был проведен большой объем исследований по статическому нагрузочному тестированию. Испытания статической нагрузкой двух стальных трубных свай толщиной 0,45 м для анализа закона распределения бокового трения сваи показали, что для выражения сопротивления трению вокруг свай можно использовать метод эффективного напряжения [32].На основе испытания на статическую нагрузку двух забивных свай, была также предложена формула для расчета бокового трения сваи связного грунта и восстановленного грунта [33]. Путем испытания статической нагрузкой свай большого диаметра и сверхдлинных свай в мягком грунте вокруг озера Дунтин было обнаружено, что сваи демонстрируют очевидные характеристики фрикционных свай, и была разработана формула для расчета модели передачи поперечной нагрузки линейных упруго-полностью пластичных свай. представлены [34]. Испытания статической нагрузкой свай большого диаметра и сверхдлинных буронабивных свай на участках с мягким грунтом были предприняты для анализа закона передачи нагрузки и несущих характеристик этих свай, а также относительного смещения свай и грунта, когда боковое трение свай различных слоев грунта достигло предельного значения. был представлен [35].Путем испытания статической нагрузки концевой сваи был сделан вывод, что боковое трение сваи повлияло на несущую способность концевой сваи в определенной степени, а несущая способность превышает расчетную несущую способность одиночной сваи [36]. Взаимосвязь между общим поперечным сопротивлением свай и осадкой в ​​конце свай под разными уровнями опоры была получена путем статических нагрузочных испытаний буронабивных свай, которые показали, что общее поперечное сопротивление свай может быть увеличено за счет увеличения прочность камня или грунта на конце сваи [37].Были также проведены полевые испытания под нагрузкой на сверхдлинные монолитные сваи, и были получены кривые осевого усилия испытательных свай при различных уровнях нагрузки, а также взаимосвязь между трением агрегата и относительным смещением сваи и грунта. В ходе этого эксперимента было показано, что единичное сопротивление трению при сжимающей нагрузке можно рассчитать путем деления разницы двух непрерывных осевых сил на площадь тела сваи между тензодатчиками [38].

Метод многопараметрического статистического анализа собирает данные по множеству испытательных свай и устанавливает взаимосвязь между боковым трением сваи, сцеплением и углом внутреннего трения слоя почвы [39, 40].Однако было проведено несколько исследований для расчета бокового трения сваи методом многопараметрического статистического анализа. Поэтому на примере шоссе Вудинг на Лессовом плато в данной статье проводятся испытания статической нагрузки на шести испытательных сваях и измеряются размер и распределение бокового трения сваи. Боковое трение сваи в различных слоях грунта затем рассчитывается с использованием метода многопараметрического статистического анализа. Наконец, сравниваются два результата. Получение разумного результата с помощью этого метода станет важным дополнением к расчету бокового трения сваи, а также будет способствовать развитию теоретических расчетов бокового трения сваи.

2. Проектирование испытательного полигона

Скоростная автомагистраль Удин находится в городах Яньань и Юйлинь в провинции Шэньси, Китай (рис. 1). Он начинается на востоке округа Уци, заканчивается в Шицзинцзы, к юго-востоку от округа Динбянь, и имеет длину примерно 922,17 км. Примыкания с обеих сторон расположены в подобласти Лёсс-Лянхэ, и топография области прилегания относительно небольшая. Высота уровня земли составляет от 1629,60 м до 1644,59 м, а относительный перепад высот составляет примерно 14 метров.99 м. Испытательный полигон, показанный на рисунке 1, расположен на разделенном пересечении деревни Сункелан, города Янцзин и округа Динбянь. Топографические колебания тестовой площадки небольшие, поверхностные воды отсутствуют, грунтовые воды очень глубокие, и в процессе бурения грунтовые воды отсутствуют. Слои испытательного участка состоят из следующего: (1) Лессовая почва (): почва коричнево-желтого цвета, относительно однородная, содержит макропоры, червоточину, корневище растений и небольшое количество гравия и твердого пластика.(2) Старый лёсс (): почва коричнево-желтая и относительно несложная. В почве присутствует небольшое количество гиф, а также червоточины, точечные отверстия, некоторые моллюски и твердый пластик.

3. Содержание теста
3.1. Испытание в помещении

Лабораторные испытания грунтов на испытательной территории в основном состояли из испытания на содержание влаги (рис. 2 (а)), испытания на сжатие (рис. 2 (b)) и испытания на прямой сдвиг (рис. 2 (с). ). Метод сушки использовался в тесте на содержание влаги в почве, а коэффициент пустотности почвы был получен в результате испытания на сжатие.Путем анализа данных испытаний на влагосодержание и сжатие были получены характеристики пласта и основные физические свойства слоя почвы на испытательной территории, как показано в таблице 1.


Почва разделение слоя Глубина (м) Толщина слоя (м) Плотность (г / см 3 ) Содержание воды (%) Коэффициент пустотности Индекс жидкости Коэффициент сжатия

.

Испытание под нагрузкой на сваи — методы испытания под нагрузкой на свай

Испытания под нагрузкой на сваи проводятся через 28 дней после заливки свай. Два типа тестов, а именно начальные и стандартные тесты, для каждого типа нагрузки, а именно. вертикальные, горизонтальные (боковые) вытяжные, выполняются на сваях.

Испытания под начальной нагрузкой на сваи

Это испытание проводится для подтверждения расчетов расчетной нагрузки и предоставления руководящих указаний по установке пределов приемлемости для стандартных испытаний.Это также дает представление о пригодности системы свай. Первоначальное испытание свай должно проводиться в одном или нескольких местах в зависимости от количества требуемых свай.

Нагрузка, приложенная для первоначального (циклического) испытания нагрузки, в 2,5 раза превышает безопасную несущую способность сваи. Нагрузка для начальных испытаний проводится в соответствии с пунктом 6.3 приложения «А» стандарта IS-2911, часть IV .

Стандартные испытания свай под нагрузкой

Выбор свай для планового испытания осуществляется на основании количества требуемых свай, но не более ½% от общего количества требуемых свай.Количество испытаний может быть увеличено до 2% в зависимости от характера / типа конструкции. Приложенная испытательная нагрузка в 1,5 раза превышает безопасную несущую способность сваи.

Метод поддерживаемой нагрузки, описанный в пункте 6.2 стандарта IS-2911 (часть IV) — 1985, должен применяться при загрузке для текущих испытаний.

Этот тест будет выполняться для следующих целей:

а) Для обеспечения безопасной несущей способности свай

b) Обнаружение любых необычных характеристик, противоречащих результатам Первоначального теста.

Испытания должны проводиться только на уровне отсечки. По результатам испытаний готовится подробный отчет .

Испытания вертикальной нагрузкой на сваи

Это испытание будет проводиться в соответствии с требованиями стандарта IS-2911 (Часть IV) 1995 г.

Рис. Испытание вертикальной нагрузкой на сваи

Головка сваи — Головка сваи должна быть отрезана до получения прочного бетона, где это применимо. Арматура должна быть разрезана и голова выровнена с помощью гипса «Париж».На головку должна быть установлена ​​опорная плита с отверстием для упора домкрата.

Reaction- Кентледж должен быть соответствующим образом спроектирован для получения желаемой реакции на сваи. Анкерные сваи (при необходимости) должны быть размещены на расстоянии от центра к центру, в 3 раза превышающем диаметр сваи, при минимальном расстоянии 2 м.

Поселок — Используются 2 индикатора часового типа для одной сваи и 4 индикатора часового типа для группы свай с чувствительностью 0,01 мм. Они должны располагаться на равном расстоянии вокруг свай на опорных стержнях, опирающихся на неподвижные опоры на расстоянии 3D (мин.1,5 м), где D — диаметр сваи или окружности для некруглых свай.

Приложение нагрузки — Применяется, как указано, в зависимости от типа испытания (стандартное / начальное). Каждая нагрузка должна поддерживаться до тех пор, пока скорость смещения вершины сваи не составит 0,1 мм в первые 30 минут или 0,2 мм в первый или 2 часа, в зависимости от того, что произойдет раньше. Следующее приращение нагрузки должно быть применено при достижении вышеуказанного критерия.

Испытательная нагрузка должна выдерживаться в течение 24 часов.

Начальные испытания — Допустимая нагрузка на одиночную сваю должна быть наименьшей из следующих:

(i) 2/3 rd конечной нагрузки, при которой полное смещение достигает значения 12 мм, если иное не требуется в данном случае в зависимости от характера и типа конструкции, и в этом случае безопасная нагрузка должна быть соответствует заявленному допустимому общему смещению.

(ii) 50% конечной нагрузки, при которой полное смещение равно 10% диаметра сваи в случае свай одинакового диаметра или 7.5% диаметра луковицы при недоработанных сваях.

Текущие испытания — приемка

Максимальная осадка при испытательной нагрузке не должна превышать 12 мм.

Испытания поперечной нагрузки на сваи

Рис: Испытание горизонтальной нагрузкой на сваи

Домкрат следует размещать горизонтально между двумя сваями. Нагрузка на домкрат должна быть одинаковой на обеих сваях. Нагрузка будет прилагаться с шагом 20% от расчетной безопасной нагрузки и на уровне отсечки.Нагрузка будет увеличиваться после того, как скорость смещения приблизится к 0,1 мм за 30 минут. Если уровень отсечки достижим, один индикатор часового типа точно на уровне отсечки должен измерить смещение. В случае, если уровень отсечения недоступен, должны быть установлены 2 индикатора часового типа на расстоянии 30 см друг от друга по вертикали, и боковое смещение уровня отсечения рассчитывается по аналогичным треугольникам.

Допустимая нагрузка на сваю должна быть наименьшей из следующих:

a) 50% конечной нагрузки, при которой общее смещение увеличивается до 12 мм.

б) Конечная нагрузка, при которой полное смещение соответствует 5 мм.

Испытания на вырыв свай

Должна быть разработана подходящая установка для обеспечения подъемной силы свай. Приращения нагрузки и соответствующие смещения должны соответствовать случаю испытания на вертикальную нагрузку.

Рис. Испытание на вытягивание свай

Допустимая нагрузка должна быть наименьшей из следующих:

a) 2/3 нагрузки, при которой полное смещение составляет 12 мм, или нагрузки, соответствующей указанному допустимому подъему.

b) Половина нагрузки, при которой кривая смещения нагрузки показывает четкий излом.

Подробнее о Свайный фундамент

.

Полевые испытания и упрощенный метод расчета для статической буровой узловой сваи

Для исследования несущих характеристик нового типа статического бурового узлового фундамента (SDRN), который состоит из сваи PHC, бамбуковой сваи и цементного грунта , были проведены полевые испытания трех свай путем установки датчиков внутреннего напряжения арматуры для сбора данных испытаний. Результаты испытаний показывают, что сваи SDRN находились в упругом состоянии, а кривые нагрузки-осадки медленно менялись до достижения предельной прочности.По мере увеличения нагрузок на головку сваи трение вала сваи постепенно увеличивалось, а осевые силы постепенно уменьшались по глубине сваи. С учетом взаимодействия сваи, цементных грунтов и окружающих грунтов предложен упрощенный метод расчета осадки и несущей способности свай SDRN. При соответствующих параметрах результаты расчетов, полученные по предлагаемой методике, сравнивались с данными натурных экспериментов, что свидетельствует о приемлемых соглашениях; Таким образом, можно сделать вывод, что применимость и прогностическая способность предложенного метода были проверены.

1. Введение

Благодаря преимуществам с точки зрения экономики и высокой скорости забивки по сравнению с буронабивными сваями, предварительно напряженные пустотные бетонные сваи (PHC) в последнее время широко используются в глубоких мягких грунтах в Китае. Тем не менее, трение вала сваи PHC всегда невелико при использовании в мягких грунтах, в результате чего легко достигается конечное несущее состояние, а затем возникают большие осадки. Процесс строительства сваи PHC оказывает сильное сдавливающее действие на окружающую инфраструктуру и почвы [1, 2].Как новый тип сборных железобетонных свай, бамбуковые сваи широко используются для эффективного улучшения несущих свойств фундаментов. Тем не менее, аналогичные проблемы, связанные с упомянутыми выше сваями PHC, также возникали в процессе строительства бамбуковых свай. Благодаря незначительному сдавливающему эффекту в процессе строительства, статическая буровая узелковая свая (SDRN) получила широкое распространение в глубоких мягких грунтах провинции Чжэцзян в Китае. Сделан вывод, что статическая буровая узелковая свая (SDRN) впервые была использована в Японии, а затем внедрена в Китае [3, 4]; Свая SDRN состоит из сваи PHC, бамбуковой сваи и окружающих цементированных грунтов.Метод статического бурения с укоренением является новым и экологически безопасным, он оказывает незначительное влияние на окружающие фундаменты и значительно снижает выбросы бурового раствора [4–6]. Процесс строительства можно резюмировать следующим образом: (1) Бурение скважины: установите буровой станок в проектное положение и просверлите сваю с помощью специального шнека с регулируемой скоростью бурения в соответствии с геологическими условиями. В процессе бурения скважина ремонтируется и защищается путем закачки бентонитовой суспензии с высоким содержанием воды.(2) Расширяющийся конец сваи: используемый здесь буровой станок специально изготовлен с расширяемым крылом, которое увеличивает диаметр на дне отверстия для заливки увеличенного основания сваи; весь процесс контролируется системой автоматического управления. (3) Заливка цементного раствора на конце сваи и со стороны ствола сваи: многократное поднятие и опускание бурового станка во время процесса затирки, чтобы убедиться, что цементная паста вводится в основание расширяющейся лунка и зацементированный грунт успешно формируется.Заливка цементного раствора со стороны сваи: извлечение бурового раствора и заливка цементного раствора со стороны сваи вдоль отверстия и повторное перемешивание при извлечении бурового станка. (4) Посадка: установка сваи в отверстие, заполненное цементным раствором, после бурения машина вытащена. Весь процесс контролируется, чтобы гарантировать, что свая остается вертикальной и достигает заданной глубины. Процесс строительства статической буровой узловой сваи также показан на Рисунке 1.

Для изучения несущих характеристик статической буровой сваи с корневой системой при вертикальной нагрузке были проведены полномасштабные разрушающие и неразрушающие полевые испытания на трех статических буровых установках с корневой системой. сваи были вынесены.Испытанные сваи были прикреплены тензодатчиками для исследования механизма передачи нагрузки статических буронабивных свай. Расчетные нагрузки и распределение осевых сил были получены в результате полевых испытаний, что свидетельствует о важных несущих характеристиках этого свайного фундамента нового типа.

Для оценки осадки свай и моделирования механизма передачи нагрузки между стволом сваи и окружающим грунтом были предложены различные методы прогнозирования несущей способности и осадки свайного фундамента при вертикальных нагрузках в течение последних нескольких десятилетий.Тем не менее, исследования методов расчета этой сваи нового типа (SDRN) считаются пока далеко позади инженерной практики. Многие исследователи предложили упрощенные аналитические методы, учитывающие относительное смещение между стволом сваи и окружающим грунтом [7–10]. Используя функции передачи нагрузки для описания поведения взаимодействия сваи и грунта, метод передаточной функции был предложен для описания механизма передачи нагрузки Сидом и Ризом [11], а позже был расширен многими другими исследователями [10, 12, 13].Несмотря на то, что вышеупомянутые методы имеют много преимуществ в анализе механизма осадки и передачи нагрузки для одиночной сваи, они не подходят для этой композитной сваи нового типа (SDRN) и не применимы из-за взаимодействия между сваей PHC и бамбуковой совместной сваей, окружающие почвы и цементный грунт. Что касается сложного механизма взаимодействия между сваями и окружающими грунтами, наиболее надежным методом оценки реакции одиночной сваи на вертикальные нагрузки должно быть испытание статической нагрузки сваи в полевом масштабе.Тем не менее, высокая стоимость и трудоемкость являются проблемами, вызванными статическими нагрузочными испытаниями свай на месте. Между тем, упрощенные методы, позволяющие быстро оценить несущие характеристики одиночной сваи этой сваи нового типа (SDRN), а также нелинейность между цементным грунтом и окружающим грунтом, редко доступны в инженерной практике. Цель данной статьи — получить лучшее представление о поведении статической буровой узловой сваи (SDRN) на основе анализа полевых испытаний и предложить упрощенный метод расчета для прогнозирования несущей способности и осадки для этой сваи нового типа. с учетом взаимодействия сваи, цементных грунтов и окружающих грунтов.Проведенный сравнительный анализ результатов расчетных и полевых испытаний показал, что предложенный метод достаточно точен для прогнозирования поведения свайного фундамента нового типа.

2. Полевые условия и описание испытательной сваи

Три статические буровые узловые сваи были испытаны в полевых условиях, и датчики напряжения арматуры, используемые для измерения напряжения арматуры в арматурном каркасе, были встроены в сваи во время производственного процесса в мастерской, и хорошая защита была получена во время строительства, как показано на Рисунке 2.Измерители напряжения арматурных стержней были расположены на 1,5 м, 18 м, 28 м, 39 м, 46,5 м и 53,5 м ниже головки испытательных свай, соответственно, и каждая позиция закладной секции имела набор из четырех датчиков, как показано на рисунке. 3 (а).

Для оптимального проектирования в испытательных сваях использовалась композитная свая, сочетающая в себе сваю PHC в верхней части с соответствующим бамбуковым соединением сваи в нижней части, как показано на рисунке 3 (b). Размер узловых свай, использованных в полевых испытаниях, составлял: 650–500 (100) мм в нижней части статической буровой узловой сваи на 15 м и 600 (110) мм в верхней части сваи на 40 м.Детальное значение типа 650-500 (100) мм состоит в том, что внешний диаметр бамбукового соединения в свае составляет 650 мм, внешний диаметр остальных частей составляет 500 мм, а толщина стенки сваи составляет 100 мм. 600 (110) мм означает, что внешний диаметр сваи составляет 600 мм, а толщина стенки трубной сваи составляет 110 мм. Подробное значение вышеуказанных размеров также показано на Рисунке 3 (b).

Полевые испытания были проведены в Шанхае, Китай, и на том же месте были испытаны три статические буровые узловые сваи с укоренением.Геотехнические свойства и параметры полевого грунта показаны в таблице 1.


Количество слоев Название слоя почвы Высота нижнего слоя слоев (м) Толщина слоя почвы (м) Удельное сопротивление пробиванию (м) Значение предельного сопротивления трению стороны сваи (кПа) Предельное сопротивление трению конца сваи (кПа)

①-1 Разное заполнить 1.09 1.09 15
②-1 Илистая глина −0,31 1,4 0,65 40
②-3 Песчаная илистая почва −3,61 3,3 2,75 15
Глина илистая илистая −7,51 3,9 0,46 25
Глина грязная −17.04 9,53 0,61 40
⑤-1 илистая глина −25,41 8,37 1,04 55
⑤-3 илистая глина с ил −36,11 10,7 1,63 65
⑤-4 Глина илистая −38,41 2,3 2,13 65
Глина ил −42.31 3,9 4,28 65
⑧-1 Илистая глина −47,21 4,9 2,01 60
⑧-2 илистая почва с прослоями с илистой глиной −55,17 7,96 7,04 80 3500
Ил 15,21 110 8500

Полевые испытания проводились в соответствии с методом медленной поддерживающей нагрузки, описанным в Китайском техническом кодексе по испытаниям свай фундамента зданий [14].Нагрузка прикладывалась за счет реакции домкратов на вершину сваи и постепенно увеличивалась. Величина нагрузки на каждом этапе была выбрана равной 1/8 ~ 1/12 максимальной расчетной нагрузки для испытания, а величина первой ступени нагрузки была вдвое больше, чем на последующих ступенях нагрузки. На каждом шаге нагрузки, оседание головы сваи регистрировалось после приложения нагрузки и сохранялось в течение 5, 15, 30, 45 и 60 мин. В дальнейшем оседание регистрировалось каждые 30 мин. Каждое приращение нагрузки сохранялось после нагрузки до тех пор, пока два последовательных смещения в течение каждого часа не стали меньше нуля.1 мм. Испытание на разгрузку проводилось путем уменьшения нагрузки с приращениями, которые в два раза превышали приращения нагрузки. Эти требования были основаны на типовых критериях, рекомендованных Техническим кодексом Китая по испытаниям свай фундамента [14]. Испытанные противодействующие силы сваи обеспечивались реактивной рамой перегрузки и системой измерения гидравлического домкрата. Система испытаний на статическую нагрузку для свайного фундамента была адаптирована для измерения и сбора данных с датчиков напряжения арматуры.

Диаметр скважины составляет 750 мм для трех испытательных свай.Диаметр расширения у основания сваи составляет 1200 мм, а длина расширения составляет 2750 мм для трех испытанных свай. В процессе строительства бурения скорость бурения долота автоматически контролируется системой автоматического мониторинга по собранным данным автоматических устройств. Подробные параметры испытанных свай показаны в Таблице 2.


Испытанная свая Длина сваи (м) Диаметр сваи (мм) Максимальная прилагаемая нагрузка сваи (кН ) Осадка головки сваи (мм) Смещение головки сваи (мм) Остаточная осадка (мм) Скорость восстановления (%)

S-1 55 600 (650–500) 10000 73.49 46,53 26,96 63,3
S-2 55 600 (650–500) 8000 81,88 55,72 26,16 68,1
S-3 55 600 (650–500) 9600 24,01 21,51 2,50 89,6

Скорость бурения (м / мин) Толщина обрабатываемых слоев почвы буровой конструкции (м)
0–20 20–42 42–47 47–52 52–55

Сваи испытательные S-1 0.92 0,78 0,10 1,41 0,60
S-2 0,99 0,61 0,29 1,60 1,45
S-3 0,61 1,22 0,13 1,50 0,61

3. Результаты испытаний статической нагрузкой
3.1. Реакция на смещение сваи

Предел несущей способности одиночной сваи можно определить как нагрузку, возникающую при быстром увеличении смещения на головке сваи при постоянной нагрузке.Отказ при штамповке обычно связан с оседанием головы сваи, которое намного превышает допустимый диапазон для проектных норм. Если точка погружения не ясна, предельную нагрузку можно получить путем анализа кривой «нагрузка-перемещение». Кривая «нагрузка-смещение» является полезным инструментом для определения предельной несущей способности одиночной сваи при нагрузке сжатия. Испытания вертикальной сжимающей статической нагрузки были выполнены через 45 дней после установки испытываемых свайных конструкций с применением метода медленной нагрузки на техническое обслуживание в соответствии с Китайским техническим кодексом по испытаниям свай фундамента здания [14].Кривые нагрузка-оседание для трех испытанных свай показаны на рисунке 4.

Из рисунка 4 видно, что испытательная свая S-1 нагружена до 8800 кН, а совокупная осадка составляет 36,65 мм и стабильна. . Приложенная нагрузка продолжает увеличиваться до 9600 кН, а кривые осадки испытательной сваи S-1 резко падают. Предел несущей способности испытательной сваи С-1 определен как 8800 кН. Испытательная свая S-2 нагружена до 8000 кН, а совокупная осадка — 24.01 мм и стабильна, поэтому предельная несущая способность испытательной сваи С-2 составляет не менее 8000 кН. Испытательная свая S-3 нагружена до 8800 кН, а совокупная осадка составляет 35,70 мм и устойчива. Приложенная нагрузка на головку сваи S-3 затем продолжает увеличиваться до 9600 кН, и кривые осадки испытательной сваи S-3 также показывают резкое падение, как и испытательная сваа S-1, и предельная несущая способность испытательной свая С-3 также определена на 8800 кН.

После испытаний на статическую нагрузку испытательные сваи начинают разгружаться, и кривые разгрузки-перемещения также показаны на рисунке 4.Остаточные осадки для испытанных свай S-1, S-2 и S-3 составляют 26,96 мм, 2,50 мм и 26,16 мм соответственно, а показатели отскока для трех указанных выше испытанных свай составляют 63,3%, 89,6% и 68,1% соответственно.

3.2. Осевые силы и боковое трение испытательных свай

Как упоминалось выше, испытанные сваи оснащены датчиками напряжения арматурных стержней, и средние осевые силы испытываемых свай могут быть рассчитаны на основе измеренной частоты вибрации датчика напряжения в поперечном сечении. используя следующее уравнение:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*