Файл: Трофименков Ю.Г. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 95

Скачиваний: 1

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

Рис.

78.

Графики предельного со­

противления грунта

под острием

сваи

в

зависимости

от заглубления

 

 

ее в грунт

О

100

200

д .,кгс /с м г

 

WS.**..,

 

 

 

 

 

 

Wv 4 4

\

 

'Zlb.

 

 

\\V

 

 

 

3

^

\

 

\V"

 

 

;

 

 

 

\

\

;

 

 

\\

V

 

?

-i------

lX _V-1-

 

 

 

 

 

J

 

 

V

- i

 

 

 

 

 

 

 

> 1

r*2

 

4

' '

l\

 

 

l\

^

-

 

 

 

 

4

 

5 ■"

 

 

:i

 

 

г

 

 

"

 

;l

 

в

5

П

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

;l - -

-

0 4 2 m m

 

 

1

1

021S M M I

в

 

1

 

0 1 1 0 m m I

 

 

1- -

-

 

 

1

 

 

 

'i

 

 

 

 

 

 

Н,м

Рис. 79. Графики обобщенных результатов опытов Керизеля в песках различ­ ной плотности

/ —Ѵа =1,58, 0=72% , Ф=35°,

песок рыхлый; 2 — у

=1,68. 0=86.5%,

Ф =38°, песок

средней плотности; 3 — ѵа =1,75, 0

=94%, ф=42°,

песок очинь плотный;

А — диаметр

наконечника 42 мм\ 5 — то

же,

216 м.м\ 6 — то

же,

ПО мм\ 7 — то

же,

320 мм

определенному предельному сопротивлению грунта и относительному заглублению острия соответствуют два диаметра, один

из которых меньше «критического» диаметра

(равного

30—

40 см), а другой больше.

кривых на

рис.

Имеется некоторое сходство между формой

78 и кривых, полученных Прессом, а также Кеглером и Шейдигом в процессе испытания грунтов штампом на поверхности. Указанные опыты показали, что осадка под данной удельной нагрузкой будет минимальной при диаметре штампа около 25 см (см. рис. 2). Эти эксперименты вызвали тогда (в 1930 г.) большую дискуссию. Однако в последующем были подтверж­ дены рядом исследователей.

График, показанный на рис. 78, отличается от графиков ука­ занных исследователей тем, что при испытании свай по оси ордч-

137


нат отложено относительное заглубление острия свай, а при ис­ пытании грунтов штампом на поверхности — осадка штампа.

Заслуживает внимания тот факт, что величина «критическо­

го» диаметра в обоих случаях почти одинакова.

Вместе с тем

можно

предполагать, что

даже

для

одного

вида испытаний

(штамп

или свая) величина «критического»

диаметра

зависит

от вида испытываемых грунтов.

результаты испытаний, соб­

Ж. Керизель показал, что если

ранные Э. МензенбахО'М, разделить на

несколько групп в зави­

симости от сопротивления

грунта

погружению

конуса, то для

небольших сопротивлений

грунта

-сопротивление

под

конусом

меньше, чем под острием стаи. Из 88 испытаний, обобщенных Э. 'Мензен'бахом, в 32 испытаниях -сопротивление грунта под пенетрометром было меньше, чем под -острием сваи.

На рис. 79 показаны результаты более поздних эксперимен­ тов Ж- Керизеля, проведенных в том же колодце. Хочется обра­ тить внимание на исключительную тщательность проведения указанных экспериментов. Так, каждый опыт повторяется три раза при одной плотности, причем каждый раз после нового послойного заполнения колодца песком с заданной плотностью, которое занимало два месяца.

Как видно из этого рисунка, для очень плотного песка соп­ ротивление зондированию в значительной мере зависит от диа­ метра. Чем плотность песка -меньше, тем меньше становится влияние диаметра на сопротивление зондированию. Каждой плотности песка соответствует определенное предельное сопро­ тивление грунта погружению конуса, которое наступает с оп­ ределенной глубины, называемой критической.

 

Характеристики песков и критическая глубина зондирования

для песков различной плотности приведены в табл.

26.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А 26

 

 

 

 

 

 

Объемный вес песка в г/см3

 

 

 

Показатели

 

1,58

1,63

1.75

 

 

 

 

 

 

Угол

внутреннего трения (іпо трех­

35

38

42

 

осным испытаниям) -в град

 

Предельное сопротивление грунта іпо-

20

120

340

пру-жен'ию конуса в кгс/см2

 

Критическая

-глубина

зондирования

 

 

 

для

зондов

диаметром

ПО-—320

мм

 

3,2

4

в м

 

 

 

 

 

1,8

То

же,

для зонда диаметром 42

мм

1,8

3,2

1

138


Из рис. 79 и табл. 26 видно, что критическая глубина воз­ растает с увеличением плотности песка. Для очень плотного песка критическая глубина зависит от диаметра зонда, возрас­ тая с увеличением диаметра.

В указанных экспериментах вызывает удивление исключи­ тельно низкое значение сопротивления грунта погружению ко­ нуса: для песка с ср=35° оно равно всего 20 кгс/см2. Ж- Керизель объясняет это тем, что свежеотсыпанные пески не имеют сцепления упрочнения, которое всегда есть у песков в естествен­ ном состоянии и которое существенно увеличивает сопротивле­ ние зондированию.

Опытов в глинистых грунтах, аналогичных по масштабу опытам Ж. Керизеля, не проводилось. Вместе с тем имеющиеся данные парных испытаний грунтов сваей-штампом и зондирова­ нием показывают, что предельное сопротивление грунта под сваей несколько меньше, чем под зондом диаметром 36 мм. При этом с повышением твердости глинистых грунтов эта разница сопротивлений возрастает.

Учитывая весь накопленный опыт СНиіП П-Б.5-67 при опре­ делении несущей способности свай было рекомендовано норма­ тивное сопротивление грунта под острием забивной сваи опре­

делять по формуле

 

 

 

R" = 0,5 <7ср ,

 

 

(40)

а 9ср—"по графику зондирования на участке,

расположен­

ном в пределах одного d выше и 4 d ниже отметки острия

про­

ектируемой сваи (где d — диаметр круглого

или сторона

квад­

ратного сечения сваи).

 

 

 

Нормативное сопротивление грунта по боковой поверхности

сваи принималось равным сопротивлению

грунта

по боковой

поверхности зонда.

Эта .рекомендация СНиП П-Б.б-67 успешно применялась для определения несущей способности свай. Однако в отдельных случаях расхождения между несущей способностью сваи, опре­ деленной по данным статического зондирования и по результа­ там испытаний статической нагрузкой, оказывались значитель­ ными, что потребовало дальнейшего уточнения методики опре­ деления несущей способности свай по данным статического зон­ дирования.

Институтом «Фундаментпроект» проведено более 150 парал­ лельных испытаний забивных свай статической нагрузкой и ис­ пытаний грунта статическим зондированием с помощью уста­ новки СП-36 (С-979), разработанной институтом.

Испытания выполнялись на площадках, расположенных в различных районах Советского Союза и сложенных песчаными

иглинистыми грунтами различного возраста и происхождения. Это позволило проверить рекомендации СНиП ІІ-Б. 5-67 по

определению несущей способности забивных свай по данным

139



P c T t m C

Рис. 80. Графики сопоставления нормативного сопротивления сваи, опреде­ ленного статическим испытанием, и сопротивления сваи, определенного по результатам статического зондирования

а— по

прежней

рекомендации СНиП

П-Б.5-67;

б— по рекомендации,

включенной а

СНиП

ІІ-Б.5-67*

в .1972 г.; 7 —линия

отклонения

сопротивлений на 30%; 2 —линия аб­

 

 

солютной сходимости сопротивлений

 

статического зондирования

в широком диапазоне

получаемых

при зондировании характеристик грунтов и изменений несущей способности свай.

На рис. 80, а приведены результаты сопоставления подсчи­

танных, согласно п.6. 4. .СНиП ІІ-Б.5-67,

значений норматив­

ного сопротивления свай Р3со значениями

нормативного сопро­

тивления свай Рст, найденными по данным

их статических

ис­

пытаний при осадке сваи 8 мм (1/10 осадки сооружений

S =

= 8 см).

 

 

Сопоставление выполнено для 153 параллельных испытаний, проведенных на 57 площадках. Глубина погружения свай изме­

нялась от 3 до 11 м, поперечное сечение — от 25X25

до 35Х

ХЭ5 см.

Среднее удельное сопротивление грунта под

конусом

зонда на

расчетном участке

5 d (d — сторона сечения

сваи) из­

менялось

от 8 до 320 кгс/см2, общее сопротивление.прунта тре­

нию по боковой поверхности

зонда — от 0,5 до 9,7 тс.

Норма­

тивное сопротивление свай Рст изменялось от 12 до 120 тс. Как .видно из рис. 80,а, значения нормативного сопротивле­

ния свай Р3 во многих случаях существенно отличаются от зна­ чений нормативного сопротивления РСт, получаемых непосредст­ венно по данным статических испытаний свай. Так, почти .в 50% случаев (в 70 из 153 испытаний) отклонения Р3 от Р от 'Превыша­ ют 30%, причем величины относительной погрешности при оп­ ределении нормативного сопротивления свай но данным зонди­ рования достигают 144% в сторону завышения и 52% в сторону занижения несущей способности свай. Средние же величины от-

140