Главное меню

Несущая способность сваи буронабивной


Несущая способность буронабивной сваи: таблица и расчет

  • 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

Несущая способность буронабивной сваи: таблица

Отличный пример создания свайного основания.

Любой начинающий строитель знает, что основой для прочности дома является его фундамент. Но установка хорошего фундамента довольно трудоемкая процедура, требующая знаний, опыта и большого количества времени, особенно, если речь идет о свайном основании. Понадобится правильно произвести расчет буронабивных свай и их несущей способности. Ведь от этого будет зависеть прочность и срок эксплуатации возведенной постройки. В данной статье будет рассмотрено, как правильно выполнить расчет несущей способности свай по грунту и какие данные для этого понадобится использовать.

Способы определения несущей способности сваи

Существует несколько методов, как произвести подобные расчеты. К ним относятся:

  1. Расчетный метод. Он не отличается высокой эффективностью, но применяется довольно часто, так как в отличие от других довольно простой.
  2. Пробные статические нагрузки. Крайне эффективная методика, но она требует много времени и сил. Довольно часто применяется профессионалами.
  3. Динамическое испытание. Производится посредством нескольких ударов молотка по установленным сваям, после чего фиксируется осадка. Преимуществом такого способа является то, что его можно использовать непосредственно на строительном участке, но в отличие от предыдущего метода, он не столь эффективен.
  4. Зондирование. Этот способ подразумевает комбинирование статического и динамического метода. Он производится путем регистрации данных несущей способности на поверхность базис с заранее установленных специальных датчиков. Оборудование стоит довольно дорого, поэтому такие вычисления зачастую выполняются только специалистами.

Расчетный способ часто используется простыми обывателями, так как для этого не потребуется специального оборудования или большого количества опыта. Понадобится лишь собрать определенные данные, которые пригодятся для расчетов. Остальные методики также могут использоваться, но для их реализации понадобятся знания и приспособления, которые у новичков в строительном ремесле зачастую отсутствуют.

Чтобы увеличить количеству знаний по теме вычисления несущей способности свай, рекомендуется к просмотру следующее видео.

По мере увеличения количества столбов для базиса, увеличивается и его прочность.

Изучение параметров буронабивных свай для расчетов

При установке свайного базиса необходимо учитывать такую характеристику, как несущая способность буронабивной сваи, так как она влияет на расход материала для их монтажа и параметры качества базиса и всего здания.

Этот параметр во многом зависит от диаметра используемого столба. Например, буронабивная свая, имеющая диаметр 300 мм, может выдержать давление в 1,7 т, а свая с диаметром 500 м может выдержать даже 5 т. Небольшие изменения в размере крайне сильно увеличивают допустимую нагрузку, поэтому правильный расчет несущей способности сваи по материалу гарантирует прочное основание. Помимо этого, от данной характеристики зависит расход материалов для возведения дома.

Исходя из этого, расчет количества свай и расстояния при их монтаже является частью общих подсчетов, которые необходимо выполнить для возведения крепкого здания.

Пример схемы, по которой осуществляется монтаж буронабивных свай.

Материал производства

Размер сваи не единственный фактор, который нужно брать во внимание. При расчетах необходимо также учитывать материал, из которого изготавливалось изделие. Разновидность и марка бетона, используемого во время заливки участка, сильно влияет на износостойкость и срок эксплуатации фундамента, а, следовательно, и всего здания.

Как пример, свая, залитая бетоном М 100, может выдержать давление до 100 кг на 1 см². Это довольно хороший показатель, так как свая с основанием в 20 см и площадью в 400 см² может держать на себе до 40 т.

Помимо этого, нужно считать не только нагрузку, которая будет оказываться на столб, но и прочностные характеристики самого грунта. Это связано с тем, что при возможной нехватке столбов и повышенном давлении на почву, основание может повредиться из-за того, что некоторые сваи слишком углубятся в грунт. Если это произойдет, выполнить ремонтные работы будет довольно трудно, и без помощи специалистов обойтись уже не получится.

Чем выше прочность подстилающей почвы, тем меньше опор потребуется для создания прочного базиса. Также понадобится учитывать глубину промерзания почвы, уровень грунтовых вод, качество армирования и прочие факторы.

Расчет несущей способности свай

С подобными расчетами сможет справиться новичок, так что привлечение специалистов не потребуется. Определение несущей способности свай состоит из следующих этапов:

  1. Подготовка к процедуре, сбор информации, анализ почвы.
  2. Расчет по готовой формуле.

Подготовка к расчетам

Данные, которые будут использоваться для подсчета несущей способности свай, получают после проведения геологических процедур и расчета планируемого давления на постройку. Сбор этих данных крайне важная работа, так как именно от них зависит правильность результата подсчетов.

Таблица, которая позволяет определить разновидность грунта по характеристикам.

При подсчетах необходимо учитывать большое количество разнообразных характеристик почвы. Информацию по этим данным можно найти в СНиП, где она разделена по климатическим зонам и представлена в разном виде.

Определение несущей способности свай не может базироваться на данных, собранных на соседних участках. Даже в пределах одной земельной территории геологические показатели могут довольно сильно варьироваться. Несколько скважин по периметру участка, позволят собрать детальную информацию о качестве грунта. Ошибка в сборе данных может привести к довольно неприятным последствиям.

Вычисление массы постройки проводится с учетом климатического фактора, размещения здания на поверхности относительно направления потоков, количества осадков зимой, веса строительных материалов и оборудования.

Расчет по формуле

Несущая способность сваи по грунту, которая влияет на оказываемую нагрузку, зависит от характеристик материала, из которого она изготавливалась и прочностных параметров почвы. Для подсчетов выбирается минимальный показатель, так как он иногда увеличивается.

Несущая способность сваи вычисляется по следующей формуле: P=ko*Rn*F+U*kp*Fin*Li, где P – непосредственно несущая способность; ko – показатель однородности почвы; Rn – возможное сопротивление почвы относительно фундамента; F -площадь базиса на сваях, см²; U – периметр участка, м; kp – рабочий коэффициент; Fin -допустимое сопротивление почвы по бокам используемых свай; Li – толщина грунта, который соседствует с боковой поверхностью столба, м.

Все необходимые данные грунтов нужно искать в приложениях СНиП в предназначенном для этого разделе. Если грунт является многослойным, то возможности сопротивление поверхности высчитываются для каждого слоя по отдельности, после чего показатели складываются воедино. Также при подсчете существующей несущей способности к давлению понадобится добавлять массу самих свай и ростверка.

После того как несущая способность свай была рассчитана, вычисляется их необходимое количество для создания базиса постройки. Необходимо учитывать, что самым большим интервалом между сваями является отметка в 2 м, а самым маленьким – сумма 3-х диаметров скважин.

Таблица несущей способности буронабивной сваи позволяет упростить процедуру расчетов.

Когда все необходимые исчисления проведены, осуществляется заливка. Бетон для этого изготавливается прямо на участке, где проводятся строительные работы, что позволяет сэкономить на доставке. Можно использовать различные марки раствора, но необходимо следить за его качеством и сроком годности. Если будет применен некачественный бетон, это существенно повлияет на срок службы здания.

Как видно из статьи, соорудить свайный фундамент своими силами довольно трудно, но возможно. Основной процедурой является расчет несущей способности столбов. Если все подсчеты будут выполнены правильно, то и результат будет на высоком уровне, а постройка прослужит большое количество времени. Существуют специальные таблицы, в которых уже собраны многие данные. С помощью них можно пропустить трудоемкий процесс сбора большого количества данных для подсчетов.

ОДМ 218.2.016-2011 Методические рекомендации по проектированию и устройству буронабивных свай повышенной несущей способности по грунту

На главную | База 1 | База 2 | База 3
Поиск по реквизитамПоиск по номеру документаПоиск по названию документаПоиск по тексту документа
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК "Трансстрой"СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКНУНУОУРврУРкрУРррУРСНУСНУТП БГЕИФАПФедеральный законФедеральный стандарт оценкиФЕРФЕРмФЕРмрФЕРпФЕРрФормаФорма ИГАСНФРФСНФССЦФССЦпгФСЭМФТС ЖТЦВЦенникЦИРВЦиркулярЦПИШифрЭксплуатационный циркулярЭРД
Показать все найденныеПоказать действующиеПоказать частично действующиеПоказать не действующиеПоказать проектыПоказать документы с неизвестным статусом
Упорядочить по номеру документаУпорядочить по дате введения

Буронабивные сваи. Технология устройства

Буронабивные сваи создают защиту для фундамента, предохраняя его от движения почвы. Это столбы из железобетона, опирающиеся основанием на несущую почву. Располагают их ниже уровня глубины промерзания земли. Иногда их комбинируют с монолитной плитой или ростверком.

Применение буронабивных свай:

• здания из каркаса;
• сооружения из дерева;
• сооружения кирпичные или газобетонные;
• заборы;
• летние беседки.

Типы почвы для которых подходят буронабивные сваи:

• песчаные;
• супесь;
• глинистые грунты;
• торфяники.

Буронабивные сваи: технология строительства.

1. Для начала нужно сделать скважину (глубина от 1.5 м и более).
2. Теперь размещаем каркас из арматуры.
3. Делаем опалубку из обсадных труб, с их помощью мы сможем правильно заполнить скважину бетоном.
4. Теперь необходимо с помощью обрезки подогнать все буронабивные сваи до одинакового уровня.
5. Заливаем сваи бетоном.

Функции обсадных труб

При помощи обсадных труб мы:
1. перекроем горизонты плывунных почв;
2. обеспечим безопасность работ;
3. параметры буровой скважины находятся под контролем;
4. скважина качественно заполняется бетоном.

Главные преимущества свай такого типа:

1. Фундамент из таких свай обойдется дешевле, в сравнении с другими типами.
2. Устройство буронабивных свай такое же надежное, как и монолитна плита.
3. Сваи способны выдерживать нагрузки до 10 тонн.
4. Такой фундамент можно применять практически на всех видах грунта.
5. Срок эксплуатации длиться более 100 лет.
6. Не подвергаются коррозии.
7. Построить такой фундамент можно очень быстро, достаточно двух – трех дней.
8. Стройка возможна при любых температурах.
9. Не нужна тяжелая техника.
10. При таком фундаменте можно поднять первый этаж на 1 метр.

Основная характеристика буронабивной сваи – несущая способность.

При возведении свайного фундамента, нужно обязательно учитывать несущую способность каждой опоры, от этого зависит количество расходуемого материала и количество столбов для крепкой опоры сооружения.

Схема фундамента из буронабивных свай

Размеры столба влияют на несущую способность. Например, свая Ø 300 мм выдерживает нагрузку 1.7 тонн, а свая Ø 500 мм выдержит 5 тонн. Отсюда можно сделать вывод, что при небольшой разнице в размере сваи, нагрузка сильно отличается. Для надежного фундамента из буронабивных свай нужно правильно рассчитать опоры. Также от этой характеристики зависит колличество свай и нужного материала для их изготовления.

Рассчитываем несущую способность свай

Эта характеристика определяет вертикальную нагрузку на сваи, зависит от сопротивления грунтов и самого материала, из которого делают сваи. Основным значением берут наименьшее.

Несущую способность рассчитывают по формуле:
P=ko*Rn*F+U*kp*Fin*Li,
• Р – несущая способность сваи;
• ko – коэффициент однородности подстилающего грунта;
• Rn – нормативное сопротивление грунта основанию опоры;
• F -площадь свайного основания, см²;
• U – периметр основания, м;
• kp – коэффициент рабочих условий;
• Fin -нормативное сопротивление грунта боковым граням столба;
• Li – толщина грунта, который соприкасается с боковой поверхностью столба, м.
Нормативные сопротивления грунтов и коэффициенты можно найти в приложении СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Если подстилающая почва неоднородная и включает в себя много слоев, то нормативное сопротивление почвы боковым граням определяется для каждого слоя отдельно и складывается. Также в нагрузку при расчете включайте вес буронабивных свай и ростверка.
Теперь нужно определить общее количество всех буронабивных свай для фундамента. Учитывайте, что максимальное расстояние между соседними сваями должны быть 2 м, а минимальное – 3 Ø скважины.
После вычисления количества и размеров столбов, нужно сделать их заливку.

Видео по теме:

правила определения, размещение свай и калькулятор

Сваи широко применяют в строительстве. Они позволяют устраивать фундамент на неустойчивых почвах, ограждать котлованы, возводить подпорные стенки и укреплять грунт.

Это экономичный, устойчивый вариант установки фундамента, применяемый практически в любых условиях.

В статье мы расскажем о видах свай, порядке и различных методах расчета фундамента.

Виды

Расчет свай начинается с выбора их типа.

По способу заглубления в грунт различают:

  • Забивные сваи. Самый популярный вид. Погружаются в грунт путем забивки пневматическим молотом на рассчитанную глубину;
  • Буронабивные сваи устанавливаются в самые короткие сроки. Сначала методом шнекового бурения разрабатывают скважину и уплотняют грунт вокруг нее. Потом одновременно с извлечением бура под давлением закачивают в скважину бетонную смесь. Сразу после этого в ней устанавливают армирующий каркас. Его изготавливают из металлических стержней на заводе или строительной площадке;
  • Вибропогружаемые опускаются в толщу пород под действием собственного веса. Специальная установка передает вибрацию через сваю на грунт, за счет этого уменьшается сила трения между конструкцией и частицами почвы и свая постепенно погружаются в породу. Метод применяется на площадках с песчаным или насыщенным влагой грунтом;
  • Винтовые конструкции имеют лопасти на концах, благодаря им конструкция погружается в землю. Хорошо работают на неустойчивых грунтах и плывунах при наличии недалеко от поверхности прочной породы. При монтаже не издают шума, не повреждают почву, могут устанавливаться на площадках с плотной застройкой. Монтаж осуществляется вручную или с применением легкой техники;
  • Вдавливаемые устанавливаются без сильных толчков и вибраций, создают минимальную нагрузку на почву и фундаменты расположенных вблизи сооружений. Подходят для строительства крупных объектов в местах с плотной застройкой и вблизи зданий с неустойчивыми или старыми фундаментами.

По виду материала:

  • Железобетон. Самый популярный материал для возведения крупных объектов. Металл, составляющий каркас обеспечивает стойкость к изгибающим нагрузкам, а бетон защищает металлоконструкцию от воздействия окружающей среды, обеспечивает стойкость к вертикальным нагрузкам и увеличивает силу трения с грунтом;
  • Дерево. Применяется в индивидуальном строительстве на сухих почвах. Дешевый и доступный материал, но требует дополнительной гидроизоляции;
  • Металл. Из этого материала выполняют винтовые сваи. После изготовления их покрывают специальным составом, защищающим их от коррозии.

Сваи отличаются по виду конструкции и форме. Это могут быть квадратные, прямоугольные, многоугольные и круглые сечения. Последний вид приобрел наибольшую популярность благодаря простоте изготовления и расчета нагрузки на такую конструкцию.

По характеру работы:

  • Сваи-стойки работают за счет установки их нижней части на прочную породу. Они передают нагрузку на устойчивое основание, миную другие, менее надежные слои;
  • Висячие сваи работают за счет силы трения между ними и сжатыми грунтами вокруг.

На выбор типа конструкции влияют условия работы, особенности грунтов, конструкция и вес здания. Для правильного расчета необходимо обратиться к специалистам, способным провести все необходимые измерения и изыскания.

Проектирование свайного фундамента

При проектировании свайного фундамента необходимо участь ряд факторов, влияющих на его устойчивость:

  • Глубина залегания толщина и надежность пород;
  • Масса здания;
  • Условия строительства и эксплуатации;
  • Конструктивные особенности здания.

При проектировании инженеры опираются на данные геологических изысканий и на их основе определяют возможность строительства, рассчитывают количество свай, выбирают их вид, форму и материал.

Второй важный фактор — это нагрузка от здания.

Она складывается из нескольких видов нагрузки:

  • Постоянная. Включает в себя вес самого здания;
  • Долгосрочная временная — это вес станков, оборудования и других тяжелых конструкций;
  • Краткосрочная временная складывается из веса мебели и людей в здании;
  • Снеговая и ветровая нагрузки рассчитываются отдельно для каждого здания на основании климатических данных региона согласно СП 131.13330.2012 «Строительная климатология».

Карта снеговых районов России

Вид сваи зависит от технико-экономических показателей строительства. Подбирается самый дешевый вариант, удовлетворяющий все требования и обеспечивающий надежность конструкции.

На этапе проектирования инженеры предусматривают запас прочности, обеспечивающий длительный срок эксплуатации фундамента даже при больших нагрузках.

Расчет ростверка

Важный показатель для строительства — количество свай в ростверке. Этот показатель напрямую влияет на способность конструкции правильно передавать нагрузку на основание и обеспечивать прочность фундамента.

Ростверк — это балка, соединяющая верхние части свай и равномерно распределяющая между ними нагрузку.

Крепление ростверка к разным видам свай

Количество свай в ростверке находят по формуле:

где:

  • dp — заглубление ростверка;
  • N0I — максимальное значение суммы нагрузок от веса здания;
  • Yk — коэффициент надежности;
  • F — максимальная нагрузка на одну сваю;
  • A — площадь ростверка;
  • Ymt — усредненный вес ростверков и грунта на его обрезах.

Полученное в результате вычислений число округляется всегда в большую сторону до целого значения.

Сваи распределяют согласно правилам:

  • В шахматном порядке, в два ряда или в одну линию с равными промежутками;
  • Расстояние между соседними сваями не менее трех их диаметров;
  • Минимальное расстояние от края ростверка до ближайшей сваи равно одному ее диаметру;
  • При возникновении только вертикальных нагрузок сваи заглубляют в ростверк всего на 5–10 см, в иных случаях соединение делают более надежным и дополнительно рассчитывают.

При расчетах ростверков инженеры работают, основываясь на СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Алгоритм расчета свайного фундамента

Процесс расчета начинается с определения общего веса здания.

Он состоит из суммы массы всех конструкций:

  • Кровля;
  • Стены;
  • Перекрытия;
  • Железобетонный каркас.

При расчете толщина каждого слоя конструкции умножается на ее высоту и на плотность. В результате рассчитывается нагрузка на 1 м2 конструкции.

Кратковременные равномерно распределенные нагрузки (вес людей и мебели) берутся с расчетом 150 кг/м2. Сумма нагрузок вычисляется путем умножения значения на общую площадь здания. После этого определяется нагрузка от веса снега. Она будет зависеть от климатического района и форму крыши.

Чем больше угол наклона крыши, тем меньше будет снеговая нагрузка.

После этого определяется несущая способность каждой сваи и их количество в ростверках. Полученные значения дополнительно проверяют и только после этого приступают к дальнейшему проектированию и строительству здания.

Расчет несущей способности по грунту

Несущая способность — это значение, необходимое для выполнения правильных расчетов. Выполнить расчет можно с помощью нескольких методов.

Предварительный теоретический расчет по формуле Fd = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * fi * li), где:

  • А — площадь опирания на грунт нижней части единицы конструкции;
  • Yc, Ycr, Ycri — коэффициенты, учитывающие условия работы фундамента, основания, сил трения;
  • U — периметр разреза сваи;
  • fi — сила трения на боковых стенках;
  • R — величина несущей способности грунта в месте опирания;
  • li — длина боковых частей.

Метод статических нагрузок — это комплекс полевых работ, связанных с практическим нахождением несущей способности.

Это наиболее точный метод:

  • На площадке устанавливают пробную сваю;
  • Дают конструкции набраться прочности в течение положенного срока;
  • Установленный на сваю ступенчатый домкрат передает на нее нагрузку;
  • Специальный прибор замеряет усадку сваи;
  • На основе полученных данных проводятся расчеты.

Метод динамической нагрузки -на уже установленный свайный фундамент передают ударную нагрузку и после каждого удара определяют усадку и проводят необходимые расчеты.

Метод зондирования — пробную сваю оснащают датчиками, погружают на расчетную глубину и определяют сопротивление грунтов.

После выполнения теоретического расчета необходимо дополнительно выполнить одно или несколько полевых испытаний и дополнительных расчетов на их основании. Это поможет проверить правильность расчетов и изысканий на практике.

Для упрощения расчетов инженерами был создан калькулятор несущей способности грунта с использованием макросов в Excel.

Он способен:

  • Построить график изменения несущей способности;
  • Разбить толщу пород на слои, основываясь на введенных данных;
  • Найти коэффициент работы всей поверхности сваи;
  • Учесть коэффициенты, уменьшающие несущую способность.

Расчет сваи-стойки, опирающейся на несжимаемое основание

Данные для расчета берут в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты».

В таблице указаны значения расчетных сопротивлений свай:

Табличные значения сопротивлений для разных типов грунта

Формула для расчета сваи-стойки:

Fd=gcRA, где:

  • gc — коэффициент, учитывающий работу грунта;
  • R — взятое из таблицы сопротивление грунта;
  • А — площадь разреза сваи.

Результат расчета используется для дальнейшего нахождения количества свай в ростверке.

Заключение

Расчет несущей способности сваи по грунту — это непростой процесс, требующий опыта и внимания со стороны инженеров. Расчет выполняется в несколько этапов, теоретически полученные значения проверяют в ходе полевых испытаний, полностью исключая возможность ошибки.

Расчет свайного фундамента могут выполнять только профессионалы с инженерным образованием и разрешением на подобную деятельность.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

Мой мир

Диаметры буровых свай при расчете нагрузки ⋆ Смело строй!

Прежде чем приступать к проектированию и тем более строительству свайного фундамента, необходимо пройти ряд подготовительных этапов, заключающих в себе изыскания и расчеты различного типа. Результатом правильно проведенных предварительных мероприятий будет прочный, экономичный, и, главное, надежный фундамент. Одной из ключевых характеристик, влияющих на рентабельность того или иного типа свай, являются геометрические параметры свайных колонн.

Верно определить размеры поперечного сечения, глубину заложения, количество скважин и другие параметры, значит построить надежное основание для будущего здания.

Типология буронабивных свайных фундаментов

Буронабивные свайные фундаменты — это одна из немногих конструкций, не поддающихся строгой классификации. Типовые размеры, представленные в различных сортаментах, сводах правил и государственных стандартах, являются лишь приблизительными рекомендациями. Тогда как серийно производимые изделия должны пройти ряд строгих проверок на соответствие стандартам качества, буронабивные сваи практически невозможно испытать, поскольку изготавливаются они в полевых условиях и закладываются прямо в грунт.

Бетонируемые непосредственно на строительном участке, буронабивные сваи отличаются высокими показателями прочности, вычислить которые можно только эмпирически. Испытания, проводимые на опытных образцах, показывают работу исключительно данных экспериментальных изделий. Поскольку условия изготовления, такие как тип грунта, уровень грунтовых вод, водонасыщенность рабочего слоя почвы, характеристики использованных арматуры и бетона, невозможно предугадать.Все имеющиеся прочностные и геометрические данные приблизительны и представлены только в качестве примера.

Конструкция буронабивных свай

Для типизации буронабивных свай используют деление по геометрическим признакам и технологическим особенностям производства и эксплуатации. СНиП 2.02.03-85 является актуализированной версий свода строительных норм и правил от 1983 года и предлагает классифицировать буронабивные сваи по способу изготовления следующим образом:

  • Буронабивные сплошного сечения:
  • с уширениями и без них;
  • без крепления стенок;
  • с укреплением боковых стенок скважин глиняным раствором или обсадными трубами (при дислокации свайной колонны ниже уровня грунтовых вод)
  • Буронабивные с применением технологии непрерывного полого шнека; Береты – буровые, изготовляемые с помощью плоского грейфера или грунтовой фрезы;
  • Буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые с последующим образованием уширения с помощью взрыва (в том числе и электрохимического).

От способа изготовления свайных столбов зависит их окончательная стоимость и, главное, максимальные и минимальные размеры свайных колонн. Важно учитывать разновидность буронабивных свай до начала строительства, поскольку различные технологии производства предполагают разный набор специализированного оборудования, а также допустимые габариты скважин.

Предварительная подготовка к расчету

Геологические изыскания

Определенные геометрические характеристики свайного столба это не просто прихоть подрядчика и проектировщика, а потребность, обусловленная необходимостью подобрать наиболее рациональный объем фундамента, способный не только выдержать предполагаемую нагрузку будущего здания, но и сэкономить бюджет заказчика. В каждом отдельно взятом случае перед определением размеров и устройством фундамента необходимо проводить ряд следующих исследований и изысканий:

  • геологическая разведка местности – бурение контрольных скважин в стратегических точках участка для определения типа и величины грунтовых напластований, несущей способности грунта и прочих характеристик основания;
  • гидрогеологические изыскания – определение уровня грунтовых вод, водонасыщенности грунта;
  • расчет общей массы здания и определение предельной расчетной нагрузки на погонный метр фундаментной плиты;
  • окончательный расчет геометрических параметров буронабивной сваи и необходимого количества свай выбранного сечения.

Результатом расчета будет сводная таблица размеров свайных колонн, и схема наиболее рационального фундамента с учетом выбранного типа буронабивных свай. Расчет размеров свай можно доверить проектному отделу строительной фирмы или провести самостоятельно. Не рекомендуется использование данных геологической разведки, полученных на соседствующих земельных наделах. Информацию о глубине промерзания грунта можно найти в СП 22.13330.2011.

Расчет свайного поля

После проведения геологических изысканий можно приступать к расчету свайного поля. Учитывая тип грунта, а также расположение уровня грунтовых вод, можно составить представление о предположительной глубине заложения скважин. В расположенной ниже таблице приведены примерные рекомендации глубин заложения в слабо просадочные грунты скважин, безопасных при указанных условиях:

Рекомендация глубины заложения

Влажные, просадочные, высокопучинистые и другие ненадежные типы грунтовых оснований не рекомендуется использовать для устройства в них буронабивных свай.

Схема расположения грунтовых вод

Грунты с уровнем подземных вод выше, чем 1000 мм, считаются водонасыщенными и устройство свайных фундаментов на таких основаниях строго противопоказано технологией. Высокий уровень грунтовых вод можно понизить, проведя мероприятия по осушению, прокладке дренажных стоков и проч. Надежными слабо-пучинистыми грунтами считают те, в которых УГВ ниже глубины промерзания не менее чем на 1 метр.

Данные, приведенные в таблице, помогут составить общее представление о зависимости глубины заложения свайной колонны от характеристик грунта. Для получения более точных и надежных показателей следует провести несложный математический расчет. Принцип расчета состоит в принятии за эталон одного из показателей (например, диаметра) и расчета остальных, исходя из этих данных. Методом сравнения выбирают наиболее подходящую конфигурацию свай, из которых впоследствии формируют свайное поле.

Расчет длины висячих свай

Свайные столбы, не опирающиеся на несущий слой грунта, считают висячими. Это означает, что основную нагрузку воспринимают боковые стенки скважины,а не опорный слой грунта. Такие фундаменты предпочтительно устанавливать в районах с глубоким расположением каменистого слоя. Несущая способность таких свай не отличается от стоек аналогичного диаметра.

Если вам доступны данные геологии местности, а также тип грунта подходит для устройства буронабивных висячих свайных колонн, можно приступать к вычислению длины. Предполагаемая схема расчета выглядит следующим образом:

  • Принимаем некую среднюю ширину поперечного сечения сваи n=60 мм.
  • Рассчитываем нагрузку дома на погонный метр фундаментной плиты:

Висячие сваи различной длины

Чтобы рассчитать нагрузку на погонный метр фундамента, нужно общую нагрузку разделить на периметр. Посчитать общую нагрузку дома можно в соответствии с указаниями СНиП 2.02.01-83* или СП 22.13330.2011 – в соответствующих разделах можно найти алгоритм расчета, необходимые значения коэффициентов ветровой и снеговой нагрузки и другую необходимую информацию.

Полученное значение в кг/м и будет искомой величиной. Средняя масса одноэтажного кирпичного дома 50 тонн. Следовательно, для дома с периметром 20 метров (10×10) нагрузка на погонный метр составит 2500 кг/м.

  • Принимаем шаг колонн не менее трех диаметров и не более двух метров – для выбранного диаметра подойдет шаг 1,5 метра. Общее количество свай будет равняться 13.
  • Рассчитываем нагрузку на одну сваю: для этого разделим на величину шага свай нагрузку, воспринимаемую погонным метром фундамента. Получим значение приблизительно равное 1700 кг/м.Такой необходимый предел прочности необходимо заложить в одну сваю.
  • Для сваи площадью сечения 0,28 м2 такое значение прочности будет равняться:

F=R∙A+u∙Eycf∙fi∙hi;

Где F – несущая способность; R–сопротивление грунта, формулу расчета которого можно найти в СНиП 2.02.01-83*; А – площадь сечения сваи; Eycf,fi и hi– коэффициенты из того же СНиП; u–периметр сечения сваи, разделенный на длину.

Фундамент на буронабивных сваях

Для рассматриваемой в примере сваи двухметровой длины предельная нагрузка в глинистом грунте будет равняться 32,3 тонны, что позволяет уменьшить количество свай за счет увеличения шага свайных колонн, или уменьшить площадь сечения каждой отдельно взятой сваи, что позволит сэкономить средства, затраченные на бетонирование скважин.

Глубина таких свай будет зависеть исключительно от характеристик верхнего слоя грунта, относительного уровня расположения грунтовых вод и глубины промерзания. Следует также учитывать данные о промерзании грунтов и положении уровня грунтовых вод. Подробные примеры расчета глубины заложения висячих свай приведены в СНиП 2.02.01-83* в разделе 2 пункт 5 или в СП 50.102-2003.

Расчет длины стоек

Буронабивные сваи повышенной глубины заложения могут работать как стойки. И хотя обычно буровые типы являются висячими, встречаются конструкции с опиранием на твердый слой грунта. Расчет длины таких свай следует производить с учетом глубины расположения прочного несущего пласта.

Рекомендуем производить расчеты вручную или обратиться к специалистам.

Расчет длины буронабивных свай

В сети Интернет есть масса сервисов для автоматического расчета размеров и количества буронабивных свай. Использование таких сервисов накладывает определенный риск на пользователя, поскольку алгоритм не всегда учитывает все необходимые параметры, а владельцы программного обеспечения не несут ответственности за полученный результат.

Все сопутствующие вычисления несущей способности и геометрии сваи производятся в соответствии с технологией расчета свай-стоек и схожи с приведенным ранее примером. Дополнительную информацию о проведении расчета можно получить в вышеуказанных документах.

Зависимость диаметра сваи от типа монтажа

Площадь поперечного сечения буронабивной сваи соответствует площади скважного отверстия с поправкой на пластичность грунта. Форма замоноличиваемых свай близка к идеально цилиндрической, хотя и имеет незначительные уширения вследствие непроизвольного бокового продавливания бетонной смесью слабых мест грунта. Также в процессе заливки бетонной смеси путем увеличения подающего напора могут быть созданы умышленные уширения тела сваи для придания дополнительной прочности. Особенно актуальны такие действия для висячих свай.

Помимо всего прочего, средний диаметр буронабивной сваи определяется исходя не только из расчетных показателей, но и из возможностей оборудования, предназначенного для устройства того или иного типа свай. Примерные значения диаметров в зависимости от конструктивных особенностей установки:

Таблица диаметров в зависимости от конструктивных особенностей

Устройство баретов предполагается при наличии высокопучинистых нестабильных грунтов. Делать такой фундамент для среднестатистического основания нерационально. Конструкция бура предполагает устройство только скважин диаметром либо 300 мм, либо 400 мм.

Шаг диаметров определяется набором буров, используемых для устройства скважин того или иного типа. Конструктивные особенности каждой из разновидностей буровых установок не позволяют устраивать скважины большего или меньшего диаметра, чем те, что указаны в спецификациях на проведение работ. Ознакомиться с рабочими параметрами буровых установок можно у поставщика или арендодателя.

Дополнительные рекомендации

При устройстве свайного поля и определении размеров свайных колонн следует учитывать рекомендуемый шаг свай, от которого будет зависеть частотность скважин и распределение нагрузки. Посмотрите видео, по правильному монтажу свай:

Для равномерного распределения давления массы будущего здания на фундаментную плиту, необходимо соблюдать следующие правила:

  • максимальное расстояние между буронабивными сваями не должно превышать двух метров;
  • минимальный шаг свайных колонн должен находиться в пределах трех-четырех диаметров свай – в целях предотвращения обрушения стенок соседствующих скважин в сыпучих грунтах нужно увеличить минимальный предел;
  • компоновку свайного поля следует производить с учетом расположения свай в угловых точках фундамента;
  • по результатам расчета геометрических характеристик, после компоновки, общее количество свай должно соответствовать рекомендательным шаговым значениям – в случае превышения максимального шага свай следует увеличить количество скважин и уменьшить диаметр свай до предельно возможного;
  • максимальные и минимальные размеры диаметров скважин не должны превышать допустимые для выбранного типа монтажа.

Соблюдая данные рекомендации, можно спроектировать наиболее эффективный и рациональный фундамент, не беспокоясь о его надежности. При необходимости следует обратиться за помощью к специалистам, но все расчеты можно произвести самостоятельно, без особого труда.

PPT - НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ РАСЧЕТА И ДЕЙСТВИЯ PowerPoint Presentation

  • НАПРАВЛЯЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ РАСЧЕТА И АКТУАЛЬНОСТЬ Проф. Ле Дык Тханг; M.Sc. Фам Вьет Хоа FECON Foundation Engineering and Underground Construction, ЗАО Париж - 19 ноября 2010 г.

  • Содержание Введение • Статистические данные по результатам испытания на статическую нагрузку буронабивных свай в Ханое • Несущая способность сваи: от расчета к действительности 3.1 Формулы для расчета несущей способности сваи 3.2 Испытание на статическую нагрузку с использованием контроля датчиков 3.3 Сравнение расчетных составляющих нагрузки с фактическими результатами нагрузочных испытаний с использованием контроля датчиков • Рекомендации

  • Введение

  • В последние годы большинство Популярной технологией глубокого фундамента многоэтажных домов во Вьетнаме является буронабивная свая. • С тех пор были решены многие проблемы при строительстве буронабивных свай: качество бетона в буровом растворе, неоднородность бетона сваи, дефект носка сваи… • Однако есть некоторые проблемы при проектировании буронабивных свай, которые не были должным образом решены • Этот отчет призван показать одну из проблем при проектировании буронабивных свай, а именно определение несущей способности сваи, и рекомендацию

  • 1.Статистические данные по результатам испытания на статическую нагрузку для буронабивных свай в Ханое

  • Статистическая сводка Согласно вьетнамскому стандарту TCXDVN 269: 2002: сваи разрушились, когда S / D приближаются к 10% Испытательная нагрузка намного ниже фактической предельной несущая способность сваи? S200% Расчетная нагрузка / диаметр

  • 2. Несущая способность сваи: от расчета к действительности

  • Песчаная глина Глинистый песок Песок 9

  • Популярная формула для расчета несущей способности сваи Предельная несущая способность: Допустимая несущая способность: или

  • Компоненты несущей способности сваи: Подшипник носка и обшивка трение

  • Испытание нормальной статической нагрузки 12

  • Испытание статической нагрузки с использованием датчика Сайт: HH6 An Khanh - Место проекта в Ханое: проект головного офиса по иностранным делам Вьетнама

  • Сигнальный кабель Армирование тензометрического датчика Установить регистратор данных

  • 100% 200% Компонент трения кожи: Компонент подшипника пальца: Распределение нагрузки при испытательной нагрузке 200% расчетной нагрузки 18% 82%

  • 100% 200% 300% Компонент поверхностного трения: Компонент подшипника носка: При испытательной нагрузке = 300% расчетной нагрузки 12% 88%

  • Сравнение между расчетной несущей способностью и результатами испытаний

  • 3.Рекомендации

  • Зазор самый большой Зазор самый маленький 20

  • Рекомендации Пока испытательная нагрузка всегда намного ниже, чем фактическая предельная несущая способность сваи, поэтому результаты испытаний под нагрузкой не были используется эффективно 2. При расчете несущей способности буронабивной сваи: расчетная составляющая сопротивления поверхностному трению всегда намного ниже действительной. 3. Возникнут ли проблемы с исходными данными о свойствах грунта для проектных работ? 4.Японская формула [2] должна использоваться чаще, чем другие

  • Рекомендации 5. Коэффициент безопасности (Fs) от 2,5 до 3 для расчета несущей способности буронабивной сваи кажется слишком высоким 6. В требованиях к испытаниям свай испытательная нагрузка должна быть до предельной несущей способности, а не ограничиваться 200% расчетной нагрузкой, как обычно. 7. Мониторинг датчика должен применяться в сочетании с испытанием статической нагрузкой для измерения распределительной нагрузки вдоль ствола сваи, чтобы можно было исправить сваю Расчет подшипников

  • Для обновления стандарта долгосрочного проектирования: Исследователи, проектировщики и подрядчики должны провести официальное исследование для определения несущей способности буронабивных свай при согласовании и поддержке Министерства строительства, чтобы найти ответ на следующий вопрос: 1) Как лучше всего исследовать грунт при проектировании буронабивных свай? Ключевые свойства почвы? 2) Какая наиболее подходящая формула расчета должна применяться в условиях почв Вьетнама? А ФС? 23

  • БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

  • .

    Адаптировано из раздела «Фундамент» документа GeotechniCAL Справочное руководство Автор: Дэвид Толл (Даремский университет)

    Сваи обычно используются, потому что невозможно найти адекватную несущую способность на достаточно небольшой глубине, чтобы выдержать нагрузки конструкции. Это важно чтобы понять, что сваи получают поддержку как от торцевого подшипника, так и от поверхностного трения. Доля несущей способности, создаваемая либо концевым подшипником, либо кожное трение зависит от почвенных условий.Сваи можно использовать для поддержки различные виды структурных нагрузок.

    Типы свай

    • Концевые опорные сваи
    • Сваи фрикционные
    • Сваи переходные отстойные
    • Сваи натяжные
    • Сваи с боковой нагрузкой

    Свайное строительство

    • Сваи вытесняющие

    • Грунт смещен как радиально, так и вертикально, как и ствол сваи забивается или вдавливается в землю
    • Невыдвижные (сменные) сваи

    • почва удаляется и образовавшаяся яма заполняется бетоном или Сборная бетонная свая опускается в яму и заливается раствором.
    Выбор сваи Зависит от:
    • Расположение и тип конструкции
    • Состояние грунта
    • Прочность
    • Стоимость
    Свайные группы
    1. Сваи часто устанавливаются группами.
    2. Группа свай должна рассматриваться как составной блок из свай и грунта, а не множественный набор одиночных стопок.
    3. Вместимость каждой сваи может зависеть от забивки последующих свай в непосредственной близости.
    4. Уплотнение почвы между соседними сваями может привести к увеличению контактные напряжения и, как следствие, более высокая пропускная способность вала для этих свай.
    5. Предел прочности группы свай не всегда зависит от индивидуального вместимость каждой сваи.
    6. При анализе пропускной способности свайной группы необходимо выделить 3 режима отказа. рассмотрено:
      1. Разрушение одной сваи.
      2. Обрыв рядов свай.
      3. Ошибка блока.

    Максимальная несущая способность

    Предел несущей способности можно принять как одно из трех значений:
    1. максимальная нагрузка Q max , при которой дальнейшее проникновение происходит без нагрузка увеличивается
    2. расчетное значение Q f , полученное как сумма концевого подшипника и сопротивление вала
    3. или нагрузка, при которой происходит оседание диаметра 0,1 (при Q макс. не понятно) .
    Для свай большого диаметра осадка может быть большой, что является фактором безопасности. 2-2,5 обычно используется на рабочей нагрузке.

    Свая, нагруженная в осевом направлении, будет воспринимать нагрузку частично за счет касательных напряжений, т с , образуются вдоль ствола сваи и частично под действием нормальных напряжений, q b , генерируется на базе.

    Предел прочности Q ф сваи равен к базовой емкости плюс поверхностное трение, действующее на вал.

    Q f = Q b + Q с
    = А б . q b + å (A s . T s )
    где A b - площадь основания
    A s - площадь поверхности вала в слое почвы.
    Греческая буква S используется для обозначения что может быть уместным сложить вызванное кожным фрицитоном каждым слоем грунта, в который входит свая.

    Пропорции грузоподъемности, обусловленные трением о поверхности и концевым подшипником. не зависят только от геометрии сваи. Тип конструкции и последовательность слоев почвы являются важными факторами.

    Поселок

    Полная мощность вала мобилизуется при гораздо меньших перемещениях, чем те относится к полному сопротивлению базы.Это важно при определении расчетная реакция сваи. Такая же общая несущая способность может быть достигается за счет разнообразных комбинаций диаметра и длины ворса. Однако, длинный тонкий ворс может быть более эффективным, чем короткий короткий ворс. Дольше сваи генерируют большую часть своей полной емкости за счет поверхностного трения и поэтому их полная мощность может быть мобилизована в гораздо более низких населенных пунктах.

    Забивные сваи в несвязном грунте

    Базовое сопротивление Q b можно найти из уравнения Терзаги для несущей способности,

    q f = 1.3 c. N c + q o. N q + 0,4 г. Б.Н г

    The 0.4g.B.N g термин можно не учитывать, так как диаметр значительно меньше глубины из сваи.
    Член 1.3c.N c равен нулю, так как грунт несвязный (с = 0) .

    Таким образом, чистое базовое сопротивление блока составляет q nf = q f - q o = q o (N q -1)

    , а чистое общее сопротивление базы составляет Q b = q o (N q -1) A b

    Максимальное сопротивление поверхностному трению (валу) агрегата

    q с = K с .s ' v . танд

    где s ' v = среднее вертикальное эффективное напряжение в данном слое
    д = угол трения стенки, в зависимости от материала сваи и f´
    К с = коэффициент давления земли
    В слоистом грунте полное сопротивление поверхностному трению определяется как сумма сопротивления слоев: Q с = S (K с .s ' v .tand .A s ) Собственный вес сваи можно не учитывать, так как вес бетона почти равен весу перемещаемого грунта. Следовательно, окончательный Вместимость сваи составляет:

    Q f = A b q o N q + S (K s .s ' v .tand .A s )

    Рассчитать N c , N q и N г

    Значения K s и d могут быть связаны к углу внутреннего трения (f´)

    используя следующую таблицу по Бромсу.

    Материал d К с
    низкая плотность высокая плотность
    сталь 20 ° 0,5 1,0
    бетон ¾ f´ 1,0 2,0
    древесина 2 /3; f´ 1.5 4,0
    Как и многие другие конструкции свай, это соотношение является эмпирическим.
    Из эмпирических методов видно, что Q s и Q b оба достигают пикового значения на глубине от 10 до 20 диаметров.
    Обычно предполагается, что поверхностное трение никогда не превышает 110 кН / м². а базовое сопротивление не будет превышать 11000 кН / м².

    Забивные сваи в связном грунте

    Забивание свай в глину изменяет физические характеристики почвы.

    В мягких глинах забивка свай приводит к увеличению поровой воды на давление, и , вызывающее снижение действующего напряжения. Подъем грунта тоже происходит. Поскольку давление воды в порах со временем рассеивается и грунт утихнет, эффективное напряжение в почве увеличится. Возрастание при действующем напряжении (s '= s - х) приводит к увеличению несущей способности сваи с время. В большинстве случаев 75% предельной несущей способности достигается в пределах 30 дней вождения.

    Для свай, забитых в жесткие глины, имеет место небольшое уплотнение, почва трескается и вздымается. Боковое колебание вала от каждого удар молота образует увеличенное отверстие, которое затем может заполниться грунтовыми водами или экструдированная поровая вода. Это и «смягчение деформации», которое происходит из-за большие деформации в глине по мере продвижения сваи приводят к значительному снижение поверхностного трения по сравнению с прочностью на сдвиг без дренажа, с u , глины.Чтобы учесть это в расчетах конструкции, коэффициент сцепления, а , вводится. Значения a можно найти из эмпирических данных ранее. записано. Рекомендуется максимальное значение (для жестких глин) 0,45.

    Прочность на сдвиг без дренажа, с u , часто увеличивается с глубиной. Значение, используемое для расчета Конечная несущая способность Q b должна быть такой же, как у основания куча. Значение, используемое для расчета грузоподъемности вала, Q с , должно быть среднее значение, с u (avg) , брать на средней высоте.

    Q s = a .s u (средн.) .A с
    Q b = s u .N c .A b

    N c = 9,0 для глин и илистых глин.

    Буронабивные сваи в несвязном грунте

    Процесс проектирования буронабивных свай в сыпучих грунтах - это, по сути, то же, что и для забивных свай. Следует предположить, что растачивание ослабляет почва и, следовательно, какой бы плотной она ни была, величина угла трения используется для расчета значений N q для концевого подшипника и значений d для поверхностного трения должно быть такое же, как и для рыхлой почвы.Однако если поворотный бурение ведется под бентонитовой суспензией f 'можно принять за для ненарушенной почвы.

    Буронабивные сваи в связном грунте

    После исследования буронабивных свай в лондонской глине расчет предельной несущей способности буронабивных свай можно сделать аналогично что касается забивных свай. Коэффициент адгезии следует принять равным 0,45. это думал, что только половина прочности на сдвиг без помех мобилизуется ворс из-за комбинированного эффекта набухания и, следовательно, размягчения глина в стенках скважины.Смягчение в результате просачивания воды от трещин в глине и от несплошного бетона, а также от работы размягчение »при растачивании. .

    PPT - НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ РАСЧЕТА И ДЕЙСТВИЯ PowerPoint Presentation

  • НАПРАВЛЯЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ РАСЧЕТА И АКТУАЛЬНОСТЬ Проф. Ле Дык Тханг; M.Sc. Фам Вьет Хоа FECON Foundation Engineering and Underground Construction, ЗАО Париж - 19 ноября 2010 г.

  • Содержание Введение • Статистические данные по результатам испытания на статическую нагрузку буронабивных свай в Ханое • Несущая способность сваи: от расчета к действительности 3.1 Формулы для расчета несущей способности сваи 3.2 Испытание на статическую нагрузку с использованием контроля датчиков 3.3 Сравнение расчетных составляющих нагрузки с фактическими результатами нагрузочных испытаний с использованием контроля датчиков • Рекомендации

  • Введение

  • В последние годы большинство Популярной технологией глубокого фундамента многоэтажных домов во Вьетнаме является буронабивная свая. • С тех пор были решены многие проблемы при строительстве буронабивных свай: качество бетона в буровом растворе, неоднородность бетона сваи, дефект носка сваи… • Однако есть некоторые проблемы при проектировании буронабивных свай, которые не были должным образом решены • Этот отчет призван показать одну из проблем при проектировании буронабивных свай, а именно определение несущей способности сваи, и рекомендацию

  • 1.Статистические данные по результатам испытания на статическую нагрузку для буронабивных свай в Ханое

  • Статистическая сводка Согласно вьетнамскому стандарту TCXDVN 269: 2002: сваи разрушились, когда S / D приближаются к 10% Испытательная нагрузка намного ниже фактической предельной несущая способность сваи? S200% Расчетная нагрузка / диаметр

  • 2. Несущая способность сваи: от расчета к действительности

  • Песчаная глина Глинистый песок Песок 9

  • Популярная формула для расчета несущей способности сваи Предельная несущая способность: Допустимая несущая способность: или

  • Компоненты несущей способности сваи: Подшипник носка и обшивка трение

  • Испытание нормальной статической нагрузки 12

  • Испытание статической нагрузки с использованием датчика Сайт: HH6 An Khanh - Место проекта в Ханое: проект головного офиса по иностранным делам Вьетнама

  • Сигнальный кабель Армирование тензометрического датчика Установить регистратор данных

  • 100% 200% Компонент трения кожи: Компонент подшипника пальца: Распределение нагрузки при испытательной нагрузке 200% расчетной нагрузки 18% 82%

  • 100% 200% 300% Компонент поверхностного трения: Компонент подшипника носка: При испытательной нагрузке = 300% расчетной нагрузки 12% 88%

  • Сравнение между расчетной несущей способностью и результатами испытаний

  • 3.Рекомендации

  • Зазор самый большой Зазор самый маленький 20

  • Рекомендации Пока испытательная нагрузка всегда намного ниже, чем фактическая предельная несущая способность сваи, поэтому результаты испытаний под нагрузкой не были используется эффективно 2. При расчете несущей способности буронабивной сваи: расчетная составляющая сопротивления поверхностному трению всегда намного ниже действительной. 3. Возникнут ли проблемы с исходными данными о свойствах грунта для проектных работ? 4.Японская формула [2] должна использоваться чаще, чем другие

  • Рекомендации 5. Коэффициент безопасности (Fs) от 2,5 до 3 для расчета несущей способности буронабивной сваи кажется слишком высоким 6. В требованиях к испытаниям свай испытательная нагрузка должна быть до предельной несущей способности, а не ограничиваться 200% расчетной нагрузкой, как обычно. 7. Мониторинг датчика должен применяться в сочетании с испытанием статической нагрузкой для измерения распределительной нагрузки вдоль ствола сваи, чтобы можно было исправить сваю Расчет подшипников

  • Для обновления стандарта долгосрочного проектирования: Исследователи, проектировщики и подрядчики должны провести официальное исследование для определения несущей способности буронабивных свай при согласовании и поддержке Министерства строительства, чтобы найти ответ на следующий вопрос: 1) Как лучше всего исследовать грунт при проектировании буронабивных свай? Ключевые свойства почвы? 2) Какая наиболее подходящая формула расчета должна применяться в условиях почв Вьетнама? А ФС? 23

  • БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

  • .Аналитическая модель

    для несущей способности конических свай с использованием теории расширения полости

    На основе данных модельных испытаний по увеличению несущей способности конических свай на кривой «нагрузка-оседание» в данной статье предлагается аналитическая сферическая полость. теория расширения для оценки несущей способности конца. Угол сужения вставлен в предлагаемую модель для оценки несущей способности конца. Результаты испытаний предложенной модели на различных типах песков и различной относительной плотности показывают хорошие эффекты по сравнению с обычными прямыми сваями.Несущая способность конца увеличивается с увеличением угла сужения. Затем в документе предлагается модель для прототипов и реальных испытаний свай, которая прогнозирует и проверяет, чтобы оценить несущую способность конца.

    1. Введение

    Несущая способность конца сваи в песках зависит не только от сжимаемости почвы, жесткости на сдвиг и прочности, но и от угла сужения сваи. Очень немногие исследователи заметили влияние угла сужения на сопротивление концевого подшипника при проникновении вниз в режиме трения [1].Форма свайного типа меняется от прямогонной цилиндрической формы к конической, при этом меняются вес и объем придатков сваи к земле и механизма. Поэтому при оценке несущей способности конических свай необходимо учитывать эффекты конусности [2, 3]. Существует два основных метода оценки несущей способности концов: полуэмпирический метод с использованием значений SPT-N и теоретический подход, основанный на геомеханических соображениях. Из всех теоретических методов геомеханики теория расширения полости особенно популярна среди геотехников [4–6].Yasufuku et al. успешно разработала методику оценки несущей способности в несмещенных прямых цилиндрических сваях с использованием теории расширения сферической полости для замкнутых растворов [7, 8]. В данном исследовании утверждается использование теории расширения сферической полости как способа оценки несущей способности конических свай на основе испытаний осевой цилиндрической модели. Угол сужения вводится в аналитическую модель для оценки предельной несущей способности конца по теории расширения сферической полости, ранее постулированной Yasufuku et al.[7, 8]. Затем предложенная модель использовалась для прогнозирования и проверки других прототипов и эталонных данных сваи реального типа для оценки несущей способности конца.

    2. Методология и доказательства результатов испытаний

    Три хромированные стальные сваи - одна прямая (S) и две конусообразные (T-1 и T-2) - были использованы для испытаний модели (Таблица 1) на смоделированном грунт, имеющий относительную плотность 60% и 80% соответственно (Таблица 2). Модельные сваи имеют одинаковую длину и одинаковый диаметр наконечника. Модель камеры имеет размеры 1000 мм в высоту и 750 мм в диаметре, как показано на рисунке 1 (а).


    Типы модельных свай Обозначение
    мм

    мм

    мм
    α
    °
    Направление армирования FRP Модуль упругости
    (ГПа)

    Модель стальных свай S 500 25 25 0.00 нет данных 2
    T-1 500 35 25 0,70 нет данных 2
    T-2 500 45 25 1,40 нет 2

    Прототип сваи из стеклопластика FC 1524 168,3 168,3 0,00 нет 31,86
    T-3 170.0 198,0 0,53 0 ° 33,20
    T-4 1524 159,0 197,0 0,71 0 ° 33,15
    T-5 1524 155,0 215,0 1,13 0 ° 33,15

    Примечание: длина ворса; : диаметр в головке сваи; : диаметр вершины сваи; FRP: полимер, армированный волокном; : угол сужения; na: не применимо.

    Описания TO K-7 Песок для кирпича Fanshawe (Sakr et al.) [23–25]

    Плотность частиц, (г / см 3 ) 2,65 2,62 2,68
    Максимальная плотность, (г / см 3 ) 1,64 1,60 1,772
    Минимальная плотность , (г / см 3 ) 1.34 1,19 1,466
    Плотность при 80%, (г / см 3 ) 1,58 1,52 na
    Плотность при 60%, (г / см 3 ) 1,52 1,43 na
    Максимальный коэффициент пустот 0,98 1,20 0,794
    Минимальный коэффициент пустот 0,62 0,64 0,484
    Коэффициент пустотности при 90%,
    .

    Расчет бокового трения сваи с помощью многопараметрического статистического анализа

    В этой статье используются испытание статической нагрузкой 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 верху 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 каждой секции. В нескольких исследованиях был изучен 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, и 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, составляя одну десятую площади суши во всем мире.В Китае преобладают лёссы со сплошными слоями и большой мощностью, занимающие площадь примерно 630 000 км 2 [1, 2]. Лёсс - 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]. В условиях 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 испытаний 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 испытания на статическую нагрузку буронабивных набивных свай, что показало, что общее поперечное сопротивление свай может быть увеличено за счет увеличения прочность камня или грунта на конце сваи [37].Также были 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, взяв в качестве примера шоссе Вудинг на Лессовом плато, в этой 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 расположена 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 Лесс Лянхэ, а 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 тестового участка небольшие, поверхностные воды отсутствуют, грунтовые воды очень глубокие, и в процессе бурения грунтовые воды отсутствуют. Слои испытательной площадки состоят из следующего: (1) Лессовая почва (): почва коричнево-желтая, 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 с помощью теста на сжатие.Путем анализа данных испытаний на влагосодержание и сжатие были получены характеристики пласта и основные физические свойства слоя почвы в районе испытаний, 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 (МПа −1 )

    Лессовый грунт () 0∼6.5 1,8∼6,5 1,68 16,3 0,883 0,37 0,35
    Старый лёсс () 6,5∼50 24∼43,5 1,85 7,9 0,586 0,26 0,12

    Угол сцепления и внутреннего трения являются важными параметрами, используемыми в этой статье. Таким образом, методом прямого сдвига были испытаны 34 группы образцов, в том числе 8 групп образцов лёссовой почвы и 26 групп образцов старого лёсса.В испытании на прямой сдвиг верхняя и нижняя коробки были выровнены, были вставлены фиксированные штифты, а проницаемые камни и фильтровальная бумага были помещены в нижние коробки. Режущие кромки кольцевого ножа с образцами располагались вверх, задняя часть ножа - вниз, а горловина режущей коробки совмещалась. Затем помещали фильтровальную бумагу и верхние проницаемые камни, и образцы медленно вставляли в коробку для сдвига. После этого кольцевой нож был удален, и была добавлена ​​крышка для передачи усилия.Затем были установлены скользящие стальные шарики, а также коробка для сдвига и кольцо для измерения усилия. Был приложен предварительный натяг 0,01, маховик вращался, и показание шкалы кольца измерения силы было обнулено. После приложения вертикального давления фиксированный штифт немедленно вытащили, секундомер включили, и маховик вращался с постоянной скоростью 0,8 мм / мин (смещение сдвига составляло 0,2 мм за цикл вращения), так что образец срезался и разрушается в течение 3–5 мин. При каждом повороте маховика показания шкалы на измерительном кольце записывались один раз до разрушения образца почвы при сдвиге.Расчетная сила сцепления и угол внутреннего трения приведены в таблице 2.


    Разделение слоя грунта Количество образцов Сила сцепления (кПа) Угол внутреннего трения (°)
    Максимум Минимум Среднее значение Максимум Минимум Среднее значение

    Лессовый грунт () 8 8.3 5,4 6,8 29,4 25,9 28,4
    Старый лёсс () 26 43,0 11,8 30,5 32,9 18,6 25,8

    3.2. Испытание на статическую нагрузку

    Для испытания на статическую нагрузку анкерные сваи и испытательные сваи были расположены в виде четырех анкерных свай, окружающих одну испытательную сваю.Расстояние между анкерной сваей и испытательной сваей показано на рисунке 3. Шесть испытательных свай диаметром 1,5 м и длиной 25 м были установлены в зоне испытаний, а также анкерные сваи диаметром 1,5 м и длиной 30 мес. Тело сваи было построено из бетона C30, а бетон C40 использовался для армирования части на расстоянии 1,5 м от верха сваи. По данным предварительных полевых исследований, грунтовые воды на этом участке глубоко залегают, поверхностные воды отсутствуют. Таким образом, метод сухого роторного бурения был использован для бурения испытательных и анкерных свай.После проверки качества отверстия каркас арматурного каркаса был поднят и сваи залиты в сваю. Весь процесс тестирования состоял из трех частей: установка и размещение тестовых элементов перед тестированием, строительство тестовых свай и анкерных свай, а также тестовая нагрузка и сбор данных. Конкретный процесс для каждого соответствующего компонента подробно описан следующим образом: (1) Согласно требованиям к испытаниям, необходимо было измерить осевое усилие и поперечное сопротивление сваи при различных нагрузках во время процесса испытания.Поэтому перед сооружением анкерных свай и испытательных свай в сваю закладывали определенное количество датчиков напряжения арматуры. Учитывая целостность сбора данных испытаний, семь секций были выбраны вдоль основной арматуры в свае для размещения датчика напряжения арматуры. Поскольку при загрузке верхняя часть сваи находилась в непосредственном контакте с домкратом, деформация была большой, поэтому первый слой измерителя напряжения был размещен на 0,5 м ниже вершины сваи, а глубина укладки составила 3.5 м, 6,5 м, 11 м, 15,5 м, 20 м и 24,5 м по очереди (Рисунок 4), при этом каждая секция соединена с тремя датчиками напряжения арматуры. Измерители напряжения на дне 24,5 м были расположены в конце испытательной сваи и использовались для измерения внутренней силы в нижней части сваи и сопротивления на конце сваи. Измерители напряжения арматуры в средней части измеряли внутреннюю силу сваи в каждом слое почвы и на границе этого слоя. Раньше измерители напряжения арматуры приваривали последовательно к основной арматуре сваи.Однако высокие температуры, возникающие во время сварки, могут легко повредить датчик напряжения арматуры, что повлияет на результаты испытаний. Следовательно, при укладке стальных стержней необходимо избегать повреждения стальных стержней, чтобы не повлиять на датчики напряжения. В этом эксперименте арматура, соединяющая два конца датчика напряжения, была обработана, а затем гайки цилиндра из высокопрочной углеродистой стали на двух концах датчика напряжения были соединены с арматурой для защиты датчика напряжения арматуры, и он был удостоверился, что он может легко собрать соответствующие данные.(2) С развитием техники и оборудования буронабивные сваи для вращательного бурения часто используются при строительстве свайных оснований (фрикционных свай) на лёссовых участках. По сравнению с ручным бурением и ударным бурением роторное бурение имеет положительные характеристики, включая высокую эффективность бурения при средней скорости бурения 10 м / ч. Если уровень грунтовых вод в области лёсса относительно низкий, можно использовать сухое бурение, чтобы предотвратить потерю лёссового слоя вокруг сваи или увеличение силы тяжести при контакте с водой.Строительство роторного бурения в лессовых областях не требует сооружения защиты стенок из бурового раствора, поскольку долото для вращательного бурения будет производить буровой раствор в процессе бурения, который будет поддерживать стабильность стенки скважины и обеспечивать защиту стенок, образующих отверстия. По сравнению с ударным бурением роторное бурение меньше влияет на уплотнение почвы со стороны ствола скважины. При вращательном бурении долото перемещается вперед и назад по дну скважины и земле, что делает стенку скважины более шероховатой. Более высокая неровность почвы вокруг вращающейся сваи может лучше отражать взаимодействие между сваей и почвой.Согласно китайским нормам [41], при бурении роторным бурением в сухом режиме (рисунок 5 (а)) толщина донных отложений фрикционных свай диаметром менее 1,5 мм должна быть менее 300 мм, а наклон сваи дырки не должны быть менее 1%; диаметр не должен быть меньше проектного значения диаметра сваи; а глубина отверстия не должна быть меньше проектной. Таким образом, после проверки качества формовки отверстий на соответствие требованиям, каркас стального каркаса был поднят (Рисунок 5 (б)) и залит в сваи (Рисунок 5 (в)).В процессе сверления отверстий роторным сверлением используется защитный ствол. Защитная бочка поднимается на 1,5 м над землей в процессе бетонирования каждой испытательной сваи. После завершения заливки бетоном защитный ствол каждой испытательной сваи не вынимается для последующего нагружения, чтобы предотвратить повреждение верхнего бетона сжатием из-за большой нагрузки в процессе нагружения. (3) Испытание статической нагрузкой было проведено. выполняется с использованием устройства противодействия анкерной свае, как показано на рисунке 6 (а).Сначала восемь гидравлических домкратов (рис. 6 (b)) были равномерно размещены на стальной подушке с достаточной прочностью и жесткостью, а затем были подняты основная балка и вспомогательная балка (рис. 6 (c)), соответственно, со средней главной балки расположить на гидравлическом домкрате как можно дальше. При подъеме вспомогательной балки необходимо было убедиться, что два конца вспомогательной балки соответствуют положению анкерной сваи. После того, как опорная балка была установлена ​​на место, стрелочный индикатор смещения (рис. 6 (d)) был установлен на стальном листе с рамкой магнитного измерителя, и оседание вершины сваи было измерено в реальном времени.





    Погрузка производилась тихоходным способом. Для этого эксперимента одноступенчатая нагрузка составляла 1000 кН, максимальная нагрузка составляла 12000 кН, а ступень нагружения - 11. Согласно китайским нормам [42], когда изменение осадки за один час составляет менее 0,1 мм под действием различных нагрузок и происходит многократно, оседание испытательной сваи можно считать относительно устойчивым. Когда сваи находится в процессе испытания, нагружение может быть остановлено при возникновении одного из следующих условий [42]: (1) когда оседание вершины сваи под нагрузкой более чем в пять раз превышает величину при предыдущей нагрузке, общая осадка вершины сваи составляет более 40 мм и (2) когда достигается максимальное значение нагрузки, требуемое проектом, оседание вершины сваи достигает относительно стабильного стандарта.

    В этом исследовании разгрузочная нагрузка испытательной сваи была вдвое больше, чем у градуированной нагрузки, когда процесс загрузки был завершен, и разгрузочная нагрузка длилась в течение одного часа на каждом этапе. В то же время были измерены осадки в верхней части сваи и толщины стержня. После завершения процесса разгрузки остаточная осадка была измерена в течение трех часов.

    4. Анализ результатов статических нагрузочных испытаний
    4.1. Расчет осадки верхушки сваи

    Несущая способность нескольких испытательных свай одной конструкции испытательного полигона и одного размера варьировалась, и для анализа результатов испытаний статической нагрузкой было взято среднее значение [39, 40].Были установлены четыре измерителя смещения для измерения осадки вершины сваи при различных нагрузках в режиме реального времени, а затем средняя осадка четырех вершин сваи была принята как оседание вершины сваи при различных нагрузках.

    Результаты расчетов представлены в таблице 3. Кривая Q-S построена путем расчета значения осадки верхушки сваи. Кривая Q-S является интуитивно понятным проявлением процесса нагружения при испытании сваи статической нагрузкой, как показано на Рисунке 7. Анализ Рисунка 7 показывает, что оседание испытательной сваи внезапно увеличивается во время процесса нагружения.Кривая Q-S показывает точку резкого падения, которая может иллюстрировать предельную несущую способность сваи. Предел несущей способности испытательной сваи составляет 9000 кН.


    Серийный номер Нагрузка (кН) Время загрузки (мин) Осадка (мм)
    Время загрузки на этом уровне (мин) Суммарное время ( мин) Расчет на этом уровне (мм) Накопленный осадок (мм)

    1 2,000 120 120 0.2050 0,2050
    2 3,000 120 240 0,3625 0,5675
    3 4000 120 360 0,3800 0,9475
    4 5000 120 480 0,4375 1,3850
    5 6000 120 600 0,0700 1.4550
    6 7000 150 750 0,8325 2,2875
    7 8000 150 900 1,1550 3,4425
    8 9000 900 150 1050 3,7850 7,2275
    9 10,000 150 1200 14,7425 21,9700
    10 11000 120 1320 20.7725 42,7425
    11 12,000 150 1470 30,1241 72,8666


    4.2. Расчет осевой силы тела сваи

    При расчете осевой силы тела сваи предполагается, что тело сваи имеет одинаковое поперечное сечение и что тело сваи выполнено из линейно упругого материала. Под действием произвольной нагрузки первого порядка напряжение каждого участка сваи может быть получено путем измерения значения частоты датчиков напряжения в основной арматуре и расчета значения напряжения [27, 43, 44] с использованием соответствующая формула.Затем значение деформации тела сваи на каждом участке можно получить по соответствующей формуле. Осевое усилие стального стержня на каждом участке тела сваи можно определить по следующей формуле: где p si - осевое усилие стального стержня, K - калибровочный коэффициент, F i - частота колебаний стальной колонны на участке i под нагрузкой, F 0 - начальная частота колебаний стальной колонны, а B - расчетное значение поправки, которое 0 в этой статье.Значения деформации соответствующих секций вычисляются по следующей формуле:

    .

    Смотрите также