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
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 |
|||
\І |
|
, 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 |
4а |
5 |
5а |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
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 |
7а |
8 |
8а |
9 |
9а |
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 |