Файл: Абелев М.Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений 8-й междунар. конгресс по механике грунтов и фундаментостроению.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 166
Скачиваний: 3
Объект
Механический
цех
Литейный цех
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
tll.t |
|
|
|
|
|
свайДиаметрв см |
Количествов шт. |
гра-песчано- смесьвийная вм3 |
влесм? |
mвцемент |
арматурная mвсталь |
Стоимость за |
Стоимостьэнергии на 1 реакцию-тонносваи руб.в |
Стоимостьзабивки (из готовления)свай в тыс. руб. |
Стоимостьустройства руб.тыс.в |
||
|
|
|
|
песчаодной сваиной |
деревянм13 железоной бетонной |
сваи Трудоемкостьработна реакцию-тонно1 сваи час-чел.в |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Расход материалов |
бивки |
(изго |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
товления ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в руб. |
|
|
|
|
|
|
Тип основания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уплотненное |
песчаны- |
32,5 |
2165 |
1280 |
— — |
— |
5,1 |
— |
0,1 |
0,42 |
72 |
128 |
|||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
26,28j 710 |
|
|
|
— |
|
416 |
0,6 |
0,96 |
194 |
512 |
|
На |
деревянных |
сваях |
— j468 j — |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
На |
железобетонных |
30X30 |
442 |
-— |
— |
120 |
61 |
— |
770 |
0,45 |
0,88 |
307 |
403 |
||
|
|
|
|
||||||||||||
Уплотненное |
песчаны |
32,5 |
1175 |
704 |
— |
— |
— |
5,1 |
— |
0,11 |
0,46 |
39 |
70 |
||
ми сваями |
|
|
|||||||||||||
На |
деревянных |
сваях |
28 |
530 |
— |
280 |
— |
— |
— |
416 |
0,41 |
0,65 |
117 |
307 |
|
Объект
Литейный цех
|
в см |
шт. |
Тип |
основания |
Количество в |
|
Диаметрсвай |
|
На |
железобетонных |
|
забивных |
сваях . . . . 30X30 |
352 |
Рас <0Д M зтери |
§ ю |
||
|
|
|
|
• Л |
|
|
|
те о |
|
g |
|
Q, О) |
ч |
арматурная стальв m |
|
с m m |
0> |
||
US |
|
са |
|
6" |
|
н |
|
Я к |
Я |
|
|
те те |
Я |
|
|
0" « = |
о |
1) |
|
ёЦ 4 |
2 |
|
|
— |
— |
75 |
39 |
Продолжение табл. IUI
Стой мость |
Трудоемкостьработ на |
реакцию-тонно1 сваи час-чел.в |
|||
забивки (из- |
|||||
о я |
ления) |
||||
готов |
|
|
|||
в |
руб. |
|
|
|
|
те |
. |
|
я |
|
|
; о ш |
|
|
|||
з- |
я |
m |
° |
|
|
и |
|
|
|
||
о» я |
S £:Я |
|
|
||
с: те |
а ; |
о |
|
|
|
«3 о |
|
|
|||
о |
et S я |
|
|
||
Я sS |
'S? н |
|
|
||
« о |
|
|
|||
О ci
я>о
—770 0,28
|
Стоимость энергии на 1 тонно-реакцию сваи в руб. |
Стоимость забивки (из готовления) свай в тыс. руб. |
Стоимость устройства в тыс. руб. |
0,55 |
195 |
257 |
Заводоуправле |
Уплотненное |
песчаны- |
|
|
— |
— |
— |
|
— |
|
|
|
|
ние |
|
32,5 |
2520 |
)320 |
6,7 |
0,24 |
1 |
110 |
196 |
||||
|
На деревянных сваях 26,28 |
837 |
— |
482 |
— |
— |
— |
297 |
0,51 |
1,28 |
131 |
344 |
|
Жилой дом |
Уплотненное |
песчаны |
|
|
— |
— |
— |
|
— |
|
|
|
|
|
ми сваями |
32,5 |
2830 |
1512 |
6,7 |
0,33 |
0,54 |
99 |
176 |
||||
На деревянных сваях |
28 |
684 — 440 — — — |
285 0,39 0,64 97 258 |
сваи в окружающую область. Как показали исследова ния, при забивке сваи диаметром 40—50 см, вокруг нее
образуется зона |
уплотненного грунта |
на расстоянии до |
полутора метра от центра сваи [44]. |
|
|
По существу |
песчаная свая — это песчаная дрена, |
|
только с уплотненной зоной вокруг нее. |
||
Принцип работы песчаной сваи отличается от прин |
||
ципа работы висячей железобетонной |
сваи, вокруг ко |
|
торой тоже возникает уплотненная зона. Разница состо
ит в том, что после приложения |
нагрузки |
к основанию |
|||||||
практически |
вся она |
воспринимается |
железобетонными |
||||||
сваями, так |
как |
модуль |
деформации железобетонной |
||||||
сваи |
(200 000 кгс/см2) |
во много раз превышает модуль об |
|||||||
щей деформации уплотняемых грунтов (30—50 |
кгс/см2), |
||||||||
и передается |
грунтам |
через нижние концы свай. Мо |
|||||||
дуль |
деформации материала |
песчаной |
сваи |
(100— |
|||||
150 |
кгс/см2) |
ненамного отличается от модуля общей |
|||||||
деформации |
окружающих |
песчаную |
сваю |
грунтов. По |
|||||
этому песчаная |
свая |
воспринимает |
нагрузку |
вместе с |
|||||
окружающим ее уплотненным грунтом. Иными словами,
фундамент, |
расположенный |
на основании, |
уплотненном |
||
песчаными |
сваями, |
следует |
рассчитывать |
как |
фунда |
мент на естественном |
основании, но в качестве |
модуля |
|||
общей деформации основания принять модуль грунта после его уплотнения.
Чтобы ускорить консолидацию слабых водонасыщен ных глинистых грунтов при помощи вертикальных дрен, необходимо, как было сказано выше, обжать грунты пригрузочной насыпью — отжать поровую воду. При устройстве песчаных свай пригрузочной насыпи не тре буется. После забивки металлической трубы в грунт в уплотненной зоне возникают большие напряжения (на контакте напряжения достигают 8 кгс/см2). Они воспри нимаются поровой водой, в ней возникает избыточное давление, под действием которого вода перемещается в песчаную сваю.
Следует отметить, что при забивке в водонасыщен ные глинистые грунты железобетонной сваи в поровой воде вокруг нее также возникают большие давления. Однако в этом случае поровая вода может либо пере мещаться по контактной поверхности со сваей, либо от жиматься в противоположном от сваи направлении. Очевидно, что при устройстве песчаных свай уплотне ние водонасыщенных глинистых грунтов происходит
155
значительно быстрее, чем при забивке свай желе зобетонных.
После устройства вертикальных песчаных свай мо
дуль общей деформации грунта увеличивается. Так, |
по |
||
сле устройства песчаных |
свай для жилых зданий в |
Ри |
|
ге модуль деформации слабых водонасыщенных |
грунтов |
||
увеличился в 3—4 раза |
(см. рис. III.12). Как |
правило, |
|
модуль общей деформации грунтов после устройства
песчаных свай |
|
равен |
модулю |
общей |
деформации |
грун |
|||||
Давление |
|
тов, |
уплотненных |
в |
|||||||
? |
компрессионном |
прибо |
|||||||||
0,5 |
I |
|
I.S |
||||||||
|
|
, |
1 |
|
ре до пористости, рав |
||||||
|
|
|
ной |
пористости |
грунта |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
(среднее |
значение) |
|||||
? |
\ |
|
|
|
между сваями [28]. |
|
|||||
|
\ |
X |
|
Производство |
работ |
||||||
|
|
|
но |
глубинному |
|
уплот |
|||||
|
|
Л |
|
|
|||||||
|
|
|
\ |
|
нению слабых |
водона |
|||||
|
|
|
\ |
|
сыщенных |
глинистых |
|||||
|
|
|
» |
|
|||||||
|
|
|
|
грунтов песчаными сва |
|||||||
|
|
|
\ |
|
|||||||
|
|
|
\ |
|
ями |
осуществляется |
|||||
|
|
|
I5âh |
|
следующим |
образом. |
|||||
ИМ |
|
|
|
|
На площадке, где пред |
||||||
Рис. II 1.12. |
Изменение |
сжимаемо |
полагается |
устроить |
|||||||
песчаные |
сваи, |
отсыпа |
|||||||||
сти грунтов |
основания |
после уст |
ют |
песчаную |
подушку |
||||||
ройства песчаных свай |
|
||||||||||
|
толщиной |
0,5—0,7 |
м |
||||||||
/ — уплотненный грунт; 2 — неуплотнен |
|||||||||||
для |
беспрепятственного |
||||||||||
ный грунт |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
прохода механизмов, |
с |
|||||
помощью которых устраивают сваи (экскаватор или ко пер, самосвалы, перевозящие песок, погрузчик и т.п.). Песчаные сваи устраивают тем же практическим спосо бом, что и вертикальные песчаные дрены. Разница заклю чается лишь в необходимости очень тщательного уплот
нения песка в теле сваи. |
|
|
|
В |
СССР наиболее часто |
песок |
в теле сваи уплотня |
ют по |
методу «свая в сваю», |
т.е. |
после того, как песча |
ная свая будет устроена и труба с самораскрывающим
ся башмаком |
извлечена |
из |
грунта, |
створки |
башмака |
снова закрывают, надевают |
кольцо |
на низ |
башмака, |
||
и трубу снова |
погружают |
в |
тело уже устроенной сваи. |
||
Обычно считается удовлетворительным, если при пов торном погружении трубы ее удается опустить до глу бины, составляющей 0,8 длины песчаной сваи. Затем в
156
трубу снова порциями |
засыпают |
песок и извлекают ее |
из грунта. Этот метод |
позволяет |
прекрасно уплотнять |
слабые водонасыщенные глинистые грунты, так как ди аметр песчаных свай вместо 40—50 см получается фак тически равным 60—70 см. Кроме того, этот способ да ет гарантию непрерывности сваи по всей ее длине. Над песчаными сваями устраивают песчаную подушку толщиной 50 см (даже в том случае, если она не требу ется для производства работ).
Обычно при забивке трубы с закрытым концом из соседней (уже изготовленной) песчаной сваи вода часто фонтанирует. Поэтому, чтобы частицы грунта не выно сились с водой, для заполнения свай должен использо ваться песок среднеили крупнозернистый, содержание пылеватых и глинистых частиц в песке не должно пре вышать 10%, а только глинистых частиц не более 3%.
Сваи устраивают от периметра к центру. При необ ходимости большого количества свай их устраивают ря
дами, т. е. первоначально |
нечетные |
ряды, а |
затем чет |
||
ные. В зимних условиях |
необходимы |
меры, |
исключаю |
||
щие смерзание песка в комья. |
|
|
|
|
|
При проектировании |
основания |
с |
песчаными |
свая |
|
ми сначала определяют, |
какое значение модуля |
общей |
|||
деформации должны иметь сильносжимаемые водона сыщенные глинистые грунты после их уплотнения, что бы сооружение, которое строится на ?той площадке, имело меньшие осадки, чем это допускается для нор мальной эксплуатации сооружения данного типа. Затем определяют значение угла внутреннего трения и сцепле
ния |
грунтов |
основания, |
при |
которых |
фундаменты про |
|||||
ектируемого |
сооружения |
|
будут |
устойчивыми. |
||||||
|
По данным компрессионных опытов и испытаний об |
|||||||||
разцов |
на срезных |
приборах |
определяют |
максималь |
||||||
ное |
значение |
пористости |
(коэффициента |
пористости), |
||||||
при |
котором |
грунт |
будет |
иметь данный модуль общей |
||||||
деформации |
и необходимые |
значения |
угла |
внутреннего |
||||||
трения |
и сцепления. |
Площадь |
сечения всех песчаных |
|||||||
свай определяют по формуле |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
1 + |
е0 |
|
|
|
где |
е0 |
— коэффициент |
пористости грунтов |
природного |
||||||
|
|
сложения |
до |
уплотнения; |
|
|
||||
|
е у п |
— то же, после |
уплотнения; |
|
|
|||||
157
