Файл: Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 105

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

но длина их должна назначаться, исходя из изменения влажности. Выбор же вполне конкретного метода фун­ дирования, подготовки основания должен основываться па технико-экономическом анализе проектных решении.

Забивные сваи. Короткие (4—8 м) забивные железо­ бетонные сваи в условиях лессовых просадочных грун­ тов региона применяются уже несколько лет. Внедрению этих фундаментов предшествовали натурные исследова­ ния их работы на экспериментальных и строительных площадках. При этом изучались: а) несущая способ­ ность свай в грунтах естественного залегания и замочен­ ных при условии неполной прорезки ими просадочной толщи; б) сопоставлялась несущая способность свай по данным динамических, статических испытаний, стати­ ческого зондирования; в) исследовался характер и раз­ меры уплотненной зоны грунта, образующейся в основа­ нии сваи при ее забивке.

Площадки сложены лессовыми просадочными грун­ тами I типа, представленными легкими и средними по составу, эолово-делювиального происхождения, просадочные свойства их прослеживаются до 8—9 м (табл. 12).

Для исследования применялись одиночные забивные призматические сваи сечением 30X30 см, длиной от 3 до 7 м. Сваи забирались дизель-молотами С-995 и С-996. При динамических испытаниях фиксировалось количест­ во ударов на 1 м погружения, проводились замеры от­ казов на последнем метре. Запись велась отказомером экранного типа. На основании замеров строились графи­ ки зависимости погружения свай от количества ударов

(рис.

22)

и графики

изменения

несущей

способности

свай

от величины отказа

(рис.

23).

 

Испытания грунтов статическими нагрузками на сваи

проводились согласно

ГОСТу 5886-69 и

«Руководст­

ву» (37),

установленной

с

гидравлическим

домкратом

ДГ-200 и ДГ-100, анкерными

сваями и силовой фермой,

измерение осадок свай производилось прогибомерами системы Аистова. По результатам статических испыта­ ний строились графики зависимости осадок свай от на­

грузки

(рис. 24)

и

изменение

осадок

свай

во времени

(рис. 25). Забивка

некоторых

свай

осуществлялась в

предварительно

пробуренные

лидеры

диаметром 25

см

и глубиной 2 м. Замачивание грунтов

велось через

кот­

лованы

и дренажные скважины диаметром

127 мм.

Для

87



 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

12

 

Физико-механические свойства грунтов опытных площадок

Наименование

 

 

Глубина в

м

 

 

 

 

 

 

показателя

 

2

4

6

8

10

 

 

 

 

 

 

Естественная

 

 

 

 

 

 

влажность

 

 

9,2

11

14

14,5

15,5

в

%

 

 

 

 

Консистенция

 

— 0,58

• - 0,46

0,114

— 0,14

— 0,10

Объемный

вес

 

 

 

 

 

 

в

г/смЗ;

 

 

 

 

 

 

 

 

при

естествен­

 

 

 

1,82

1,88

1,88

ной

влажности

1,71

1.73

скелета

 

 

 

1,56

1,57

1,65

1,63

1,63

Пористость

в

%

42.3

42

41,7

42,5

41,5

Коэффициент

по­

 

 

 

 

0,71

ристости

 

 

 

0,73

0,73

0,72

0,71

Степень

влажности

0,36

0,37

0,40

0.59

0,59

Пластичность

в °/о

 

 

 

 

 

на

границе

те­

 

28

29

31

31

31

кучести

 

 

 

на границе

рас­

15

16

17

17

17

катывания

 

 

Число плас­

 

1'2

12

14

14

14

тичности

 

 

 

Относительная

 

 

 

 

 

 

просадочность

 

 

 

 

 

 

в 0 / 0

при

давле­

 

 

 

 

 

нии

в кг/см2 :

 

0,5

0,36

0,30

0,16

0,15

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Î . 0

1,1

0,9

0,7

0,6

 

 

3

 

 

 

3,0

2,0

1,5

1,3

0,8

Сопротивление

 

 

 

 

 

сдвигу:

 

 

 

 

 

 

 

 

сцепление в кг/см2 :

 

 

 

 

 

при

естественной

1,0

0,77

1,0

0,87

0,81

влажности

 

 

в

замоченном

 

— 0,30

0,24

0,28

0,21

состоянии

 

 

угол

внутреннего

 

 

 

 

 

трения в град.:

 

 

 

 

 

при

естественной

20

20

22

22

22

влажности

 

 

в

замоченном

 

19

16

18

18

18

состоянии

 

 


И с с л е д о в а н и е н е с у щ е й с п о с о б н о с т и з а б и в н ы х

о д и н о ч н ы х

свай

 

Согласно СНиП ІІБ.5-67 и

«Руководства...»

[37]

сваи рассчитываются но первому предельному

состоя­

нию (несущей способности), второму (деформациям) и третьему. Расчет несущей способности производился из условия сопротивления грунта основания сваи в соот­

ветствии

с формулой

(5), табл. 3,

4 и 5

 

«Руководст­

ва...» [37] и по данным полевых

исследований динами­

ческих, статических,

статического

 

зондирования.

На основании

замеренных

отказов

по формуле с

учетом упругой части отказа была найдена

предельная

несущая

способность

свай и расчетная:

 

 

Pnp=2d - I - hf

г-

1 + d - I - h f

Q-H

Q-0,2g

 

, с

Q + g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(19)

 

Р л - К - Р п р

 

 

 

 

(20)

Здесь d

сторона поперечного

сечения

сваи;

hf — коэффициент, принимаемый при забивке

 

сваи

с наголовником,

равным

10 т/м2 ;

с

— упругая

часть отказа;

 

 

 

Рпр — предельное сопротивление основания;

Рд

— расчетная несущая

способность сваи;

Q

— вес падающей

части

молота;

H

— высота падения

ударника;

е — отказ сваи;

 

 

g

— вес сваи.

 

 

Несущая способность свай по данным статических испытаний подсчитывалась с коэффициентами условий работы в грунтах природного залегания m= 1 и в за­ моченных nil = 1,2. Расчетное сопротивление сваи по результатам статического зондирования находилось из выражений

p =

K- m( 0,5qF + Q T ^ )

(21)

4

Из

г б

(22)

94

 

 

 


где q — удельное сопротивление грунта погружению конуса в кг/см2 ;

QT общее сопротивление грунта по боковой по­ верхности в т;

Исв— периметр сваи в см; Из — периметр трубы зонда в см;

Р"б-- нормативное сопротивление грунта по боко­ вой поверхности в кг/см2 .

При анализе зависимости изменения количества уда­ ров от глубины забивки (рис. 22) отмечается общее уве­ личение количества ударов с глубиной забивки свай; ли­ нии среднеарифметических значений количества ударов на каждые полметра погружения постоянно поднимают­ ся, что указывает на увеличение несущей способности свай. Отмечается, что для отличных друг от друга грун­ тов по физико-механическим данным требуется различ­ ное количество ударов на 1 м погружения. Так, в более влажных грунтах требуется меньшее количество ударов, чем в менее влажных. В летнее время верхние слои грун­ тов характеризуются очень низкой влажностью и, следо­ вательно, обладают высокими прочностными свойства­ ми. Поэтому на первые метры погружения требуется большое количество ударов. Вот почему необходимо бу­ рение лидер-скважин.

При анализе полученных значений несущей способ­ ности по данным забивки (рис. 23) обращает внимание большой разброс величин, хотя сваи погружались в пре­ делах небольших участков и в однородные грунты. При сопоставлении .значений несушей способности по данным забивки, полученных при статических испытаниях в грунтах естественного залегания, видно, что эти величи­ ны близки друг к другу (табл. 13). Но в то же время отмечается, что несущая способность свай по данным забивки, по сравнению с полученной расчетом по «Руко­ водству...» (37) при коэффициентах условий работы на случай невозможного замачивания грунтов выше на 1,36—1,19.

Анализ результатов статических испытаний свай в грунтах естественного залегания и в условиях замачи­ вания говорит о том, что во втором случае несущая спо­ собность 'ниже на 20—50°/о, то есть в среднем на 30%.

По данным статического зондирования несущая спо­ собность свай №№ 4, 4а, 5 и 5а в грунтах естественного

95

 

 

 

 

 

Несущая

способность

забивных

одиночных

свай

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Э к с п е р и м е н т а л ь н ые

Наименование

 

1

 

2

 

показателя

 

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

Длина свай в м 4

5

4

5

5

7

7

Глубина

погру­

 

 

 

 

 

 

 

ж е н и я

в

м

 

3

5

4

4,5

4,5

6,5

6,5

Н е с у щ а я способ­

 

 

 

 

 

 

 

ность

в

т:

 

 

 

 

 

 

 

 

по

 

результатам

 

 

 

 

 

 

 

испытаний

 

 

 

 

 

 

 

 

динамических

35

53

58

48

48

52

52

статических

 

 

 

 

 

 

 

 

при

естествен­

 

 

 

 

 

 

 

ной

влажности

68

48

48

ГГІ!

 

=

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

замоченных

 

 

 

 

 

 

 

грунтах

m, = 1,2

43

57

29

38

Статическое

зон­

 

 

 

 

 

 

 

дирование

 

 

 

 

 

 

 

 

при

естествен­

 

 

 

 

 

71

ной

влажности

42

в

замоченных

 

 

 

 

 

 

 

грунтах

 

 

21

35

Р а с ч е т н а я

[37]

 

 

 

 

 

 

 

не

 

замоченные

 

 

 

 

 

 

 

1^ = 1,7;

т , = 3 , 5

26

39

31

28

28

41

41

при

аварийном

 

 

 

 

 

 

 

замачивании

 

 

 

 

 

 

 

піі =

т 2 = 1 , 5

 

19

26

23

24

24

31

 

 

 

Рст

 

 

 

 

 

 

 

 

К і

=

 

Р з о н д

 

 

 

 

 

 

 

при

естествен­

 

 

 

 

 

 

 

ной влажности

1,2

—•

в

замоченном

 

 

 

 

 

 

 

грунте

Р

дин.

- -

1,3

1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, К , > =

Р

расч.

 

 

 

 

 

 

 

при

естествен­

 

 

 

 

 

 

 

ной

влажности

 

 

 

 

 

 

 

mi = l , 7 ; m 9 = 3,5

1,36

1,36

1,8

1,50

1,70

1,26

1,26

 

 

 

Р

ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

К з

=

 

Р

расч.

 

 

 

 

 

 

 

при

естествен­

 

 

 

 

 

 

 

ной

влажности

2,2

1,7

1,2

в

замоченном

 

 

 

 

 

 

 

грунте

 

 

 

2,2

2,2

1,2

1,2

96

Т а б л и ц а 13

площадки

3

6

7

8

9

10

10а

6

7

7

5

5

7

7

5

5

6

7

7

5

5

7

7

5

5

56

66

66

51

48

60

60

47

48

51

60

52

60

46

 

.

57

_

48

_

48

 

37

44

50

50

39

39

50

50

39

39

 

 

33

26

 

 

33

 

26

1,3

1,3

1,3

1,3

1,2

1,2

1,2

1,3

1,3

1,2

1,2

1,3

1,2

1,2

-

1,7

1,8

1,4

1,4

7 Р.

Ф. Фомичева,

В, М.

Шишкина

 

 

97