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

постельной 'погрешности составляют 'соответственно +40 « —

25%.

Анализ и статистическая обработка результатов указанных 153 параллельных испытаний показали, что точность определе­ ния несущей способности свай, по данным статического зонди­ рования, может быть существенно повышена, если переходные коэффициенты от сопротивления грунта под конусом зонда к сопротивлению грунта под острием сваи и от удельного сопро­ тивления грунта по боковой поверхности зонда к удельному сопротивлению грунта по боковой поверхности сваи принимать не постоянными, а зависящими соответственно от среднего удельного сопротивления грунта под конусом зонда q и средне­ го удельного сопротивления грунта по боковой поверхности зонда f.

В этом случае формула для определения нормативного соп­ ротивления свай по данным зондирования будет иметь следую­ щий вид:

мость определенных по формуле (41) значений нормативного сопротивления свай со значениями, полученными но данным

•статических испытаний, значительно выше сходимости, полу­

141

тельной погрешности составляет 75%, что почти в 2 раза мень­ ше, чем при постоянных 'коэффициентах. Средняя величина от носительной 'погрешности составляет 20% в сторону завышения и 16% в сторону занижения несущей способности свай, т. е. так­ же іпочти вдвое меньше, чем при использовании постоянных ко­ эффициентов перехода от сопротивления грунта под конусом зонда к сопротивлению грунта под острием сваи и от удельного сопротивления грунта по боковой поверхности зонда к удель­ ному сопротивлению грунта по боковой поверхности сваи.

Вконце 1972 г. эта уточненная рекомендация была включе­ на в СНиП П-Б. 5-67*. Одновременно была включена методика для определения несущей способности сваи по результатам статического зондирования установкой С-832.

Внастоящее время по рекомендациям СНиП П-Б. 5-67* не­ сущая способность Р (в тс) забивной висячей сваи, работающей на осевую сжимающую нагрузку, по результатам 'статического зондирования определяется по формуле

F — площадь поперечного сечения сваи в м2\

/н—нормативное сопротивление грунта по боковой поверх­ ности сваи в тс/м2\

h — глубина забивки сваи в м;

U — периметр поперечного сечения сваи в м.

Нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи

наконечником зонда, полученное из опыта на участке, расположенном в пределах одного d выше и Ы ниже отметки острия проектируемой сваи.

142

Нормативное сопротивление грунта по 'боковой поверхности сваи fH в тс/м2 по результатам зондирования определяется по формулам:

при зондировании установками С-979

тивления грунта по боковой поверхности зонда /з, fu к норма­ тивному сопротивлению грунта по боковой поверхности сваи /н приведены в табл. 29.

Т А Б Л И Ц А 29

143

Отметка точки зондирование 175,81м. Дата 28.1. !972г.

Рис. 81. График статического зондирования для определения несущей спо­ собности сваи

Опыт института «Фундаментпроѳкт» показывает, что коэф­ фициент однородности грунта основания свап k, определяемый на основе статистической обработки результатов испытаний, (зондирования), оказывается весьма высоким, как правило, 0,9 и более. При отсутствии или недостаточности данных для ста­ тистического определения этого коэффициента рекомендуется принимать произведение коэффициентов

При определении кесущей способности сваи по результатам статических испытаний произведение km принимается равным 0,8; поэтому для приведенных на рис. '80 данных средняя вели­ чина относительной погрешности в определении несущей способ­ ности сваи составит 17,5% в сторону завышения несущей спо­ собности сваи и 14% в сторону ее занижения.

На рис. 81 график результатов статического зондирования для определения нормативного сопротивления грунта под ниж­ ним концом и по боковой поверхности сваи совмещен с геологи­ ческим разрезом скважины.

На расчетном участке среднее значение сопротивления грун­ та под наконечником зонда равно 65 кгс/см2. Отсюда норма­ тивное сопротивление грунта под концом сваи равно

Рв = 0 56-65-10 = 364 тс/м2.

144

Среднее значение удельного сопротивления грунта по боко­ вой (поверхности зонда равно

Нормативное сопротивление грунта по ‘боковой поверхности сваи составит

/н = 0,48-8,4 = 4 тс/м2.

Несущая способность забивной сваи размером 25X25 см, по­ груженной на глубину 5,54 м, составит

Р— 0,7 (364-0,25-0,25 +4-5,54-4-0,25) = 32 тс.

Впрактических расчетах, имея данные зондирования по .нес­ кольким (обычно должно быть не менее пяти) скважинам, оп­ ределяют по каждой скважине среднее значение сопротивления грунта под наконечником и по боковой поверхности зонда при различной отметке расположения нижнего конца сваи, а но ним

всвою очередь определяют частные значения нормативных соп­ ротивлений свай по данным каждой точки зондирования. Нор­ мативное сопротивление сваи принимается как среднее арифме­ тическое определенных частных -значений нормативных сопро­ тивлений свай.

•При определении несущей способности сваи коэффициент

однородности грунта основания сваи k определяют согласно п. 5.4 СНиП ІІ-Б.1-62* по частным значениям нормативных соп­ ротивлений свай для каждой точки зондирования.

Глава VI ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУНТОВ В СКВАЖИНАХ

СПРИМЕНЕНИЕМ ПРЕССИОМЕТРА

1.КОНСТРУКЦИЯ ПРЕССИОМЕТРОВ

Внастоящее время, когда в соответствии со СНиП П-Б. 1-62* «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирова­ ния» расчет оснований должен производиться с учетом дефор­ маций для всех зданий и сооружений, если основание сложено нескальными грунтами, возрастает значение различных методов определения модуля деформации грунта. Описанный ранее ме­ тод определения модуля деформации грунта испытаниями штам­ пом в -шурфах является наиболее достоверным. Однако^для про­ ведения таких испытаний требуется громоздкая аппаратура и

■необходимо выполнять трудоемкие земляные работы при про­ ходке шурфов. Поэтому данный метод широкого распростра­ нения не получил и применяется только специализированными проектно-изыскательскими организациями.

При определении осадок сооружений используют значения модуля деформации .грунта, определенные в компрессионных приборах в лаборатории. Как уже указывалось ранее, значения модуля деформации, принятые по результатам испытаний грун­

Использование в расчетах значений модуля деформаций, опре­ деленных в лаборатории, приводит в конечном счете к удорожа­ нию стоимости фундаментов.

Поэтому были начаты поиски более простых полевых мето­ дов определения модуля деформации грунта. Весьма перспек­ тивным оказался метод определения модуля деформации путем обжатия грунта в скважине с измерением давления обжатия и соответствующих деформаций. Метод не требует никаких анкер­ ных устройств.

Впервые идея определять механические свойства грунтов в скважине с помощью упругого резинового цилиндра была выс­ казана и реализована А. А. Ктаторовым в 1930 г. Хотя из-за конструктивных недостатков разработанная им установка рас­ пространения не получила, заслуга А. А. Ктаторова в разработ­ ке нового метода определения деформативных свойств грунтов несомненна. В 1933 г. Кёглером были разработаны аналогичные установки двух типов. В одной из них давление на стенки' сква­ жины создавалось механически, а в другой — пневматически. Однако разработанные им приборы также не получили распрос­ транения из-за ряда конструктивных недостатков. В последую­ щем эта идея получила различное конструктивное оформление в разных странах. В Югославии для испытания скальных грунтоз разработан так называемый дилатометр [35].

Прибор представляет собой металлический цилиндр диамет­ ром 200 и высотой 900 мм, опускаемый в скважину. Под дейст­ вием расположенных внутри рычагов, приводимых в движение ручным масляным насосом, цилиндр может расширяться, обжи­ мая стенку скважины. Деформации измеряют тензометрами с датчиками.

Во ВНИИ гидротехники им. Веденеева Д. Д. Селегиным раз­ работан прибор, которым ів 1958—11959 гг. были исследованы деформационные свойства скальных пород, залегающих в осно­ вании бетонной плотины Братской ГЭС [8]. Для проведения опытов использовали вертикальную скважину-шахту диаметром 915 мм, глубиной-около 50 м.

■^Прибор диаметром 9ГО и длиной 1200 -мм состоит из полого сварного корпуса и внешней двухслойной резинотканевой обо­ лочки. Между этой оболочкой и корпусом образуется гермети­

146