Вся электронная библиотека >>>

 СВАИ И СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ  >>

 

Справочное пособие

СВАИ И СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Раздел II. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ И ИСПЫТАНИЯ СВАЙ

Глава 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

 

 

Полевые исследования

 

Полевые исследований грунтов по сравнению с лабораторными имеют ряд преимуществ: возможность изучении сравнительно большего по объему массива пород; меньшан степень нарушения естественного сложения пород; возможность изучения свойств пород в естественном напряженном состоянии, связанном с изменением условий, например, с колебаниями уровня грунтовых вод.

Полевыми исследованиями при инженерно-геологических изысканиях определяют следующие свойства оснований (СНиП II-A. 13—69):

неоднородность состава н состояния — динамическим или статическим зондированием, пеиетрационно-каротажным способом и методом искиметрии;

сопротивление сжимающим усилиям — статической нагрузкой в шурфах или скважинах (ГОСТ [2374—66) н методом прессиометрии;

сопротивление сдвигающим усилиям — опытными сдвигами, обрушениями, крыльчатым зондированием и т. д.;

сопротивление грунта под нижним концом сван и по боковой поверхности ее — статическим или динамическим зондированием, динамическим или статическим испытанием свай или свай-штампов;

напряженное состояние массива (преимущественно в скальных грунтах) — методом компенсации или методом разгрузки буровой скважины;

перовое давление — замерами различными датчиками; деформация грунтов — наблюдением за глубинными и поверхностными реперами;

тип грунтовых условий по просадочиостн — опытным замачиванием.

Статическое зондирование осуществляется путем вдавливания в грунт ручным или механическим способом зонда, представляющего собой металлическую штангу с наконечником в виде конуса диаметром от 33 до 77 мм. Штангу наращивают по мере погружения в грунт. Применяют статическое зондирование для определения плотности песчаных и консистенции глинистых грунтов, степени однородности их, прочности несущего слоя грунта, отметки заглубления концов свай и расчетного сопротивления свай.

 

 

В соответствии с нормативными требованиями скорость погружения зонда в грунт должна быть не более V = 0,5 м/мин при диаметре конического наконечника 36 мм н с углом при вершине 60°, что соответствует поперечному сечению J Ой,»8. Нормативное сопротивление грунта по боковой поверхности зонда приравнивается к нормативному сопротивлению грунта по боковой поверхности сваи, а нормативное сопротивление грунта под сваей определяется по формуле (СНиП П-Б. 5-67*)

Для статического зондирования применяют различные установки отличающиеся способом регистрации лобового и бокового сопротивлений грунта. Например, установками С-979, УСЗК-3 и другими производится статическое зондирование с измерением общего сопротивления. Глубина погружения зонда фиксируется либо визуально с точностью до 0,5 см> либо, благодаря автоматической записи. Сопротивление грунта регистрируется динамометрами и манометрами через каждые Ю см погружения. Зондирование проводят на глубину 15—20 м до достижения нагрузки 10 тс на зоид в целом или 5 тс на конус.

Статическое зондирование с раздельной фиксацией бокового и лобового сопротивлений выполняют установкой С-832 и др. Сопротивление можно регистрировать как в процессе вдавливания зоида, так и при неподвижном зонде в состоянии предельного равновесия. За критерий стабилизации сопротивления по методике института НИИПромстрой принимается момент, когда в течение 2 мин на диаграммных лентах не наблюдают изменения величин лобового и бокового сопротивлений.

Метод статического зондирования позволяет проводить опыты в короткий срок, получаемые результаты надежны. Применение этого метода дает возможность широко механизировать и автоматизировать изыскательские работы.

Динамическое зондирование осуществляют погружением зонда, забиваемого молотом постоянного веса, падающим с постоянной высоты с постепенно возрастающим количеством ударов. Этот метод наиболее эффективен для выявления характера напластований, определения слоев с однородными физико-механическими характеристиками и для их сравнения, а также для определения плотности песчаных и консистенции глинистых грунтов.

Молоты рекомендуется применять массой 30, 60 и 120 кг, высота сбрасывания соответственно 0,4, 0,8 и 1,0 м. Для зондирования используют штанги диаметром 42 мм. В качестве конического шксиечника применяют конус диаметром 74 мм с углом при вершине 60° (установка типа УПБ-15). Имеются и другие конструкции зондирующего инструмента, например, динамический пенетрометр ЦНИИС с массой молота 10 кг, погружаемый в скважину; высота сбрасывания составляет 0,5 м, диаметр наконечника 35,6 мм, диаметр штанг 22 мм [ 11].

В соответствии с РСН 32—70 в качестве стандарта приняты конический наконечник с диаметром основания 74 мм н углом при вершине 60°, диаметр штанг 42 мм, масса молота 60 кг при свободном его пздеиии с высоты 80 см.

Результаты динамического зондирования можно выражать также в виде удельного динамического сопротивления, под которым понимается динамическое сопротивление, отнесенное к единице площади поперечного сечения наконечника. Этот показатель fll] обычно рассчитывают по формуле Н. М. Герсеванова

При сложных напластованиях для правильной оценки несущей способности и осадки свайных фундаментов статическое и динамическое зондирование используют в сочетании с другими методами ииженерно-геологическнх исследований и испытаний грунтов (бурение, глубинные испытания, испытания штампом, шурфование и др.)..

Институтом Фундаментпроект [12] разработаны специальная приставка к установке С-979, которая обеспечивает автоматическую запись результатов зондирования, и гидравлическая установка для завинчивания анкерных свай, а также специальное оборудование для проведения комплексных испытаний грунтов: самоходный копер на пневматическом ходу для забивки пробных свай и малый копер для забивки моделей свай и свай-штампов.

Малый копер для забивки моделей свай и свай-штампов изготовлен на базе автоприцепа. Мощность двигателя В я. с. Копер применяют дли забивки моделей свай на глубину до 10 м при инженерно-геологических изысканиях с лабораторными определениями; статическом зондировании; забивке, добивке и испытании статической нагрузкой пробных свай или свай-штампов, а также моделей свай и свай-штампов.

Испытание инвентарной сваей и сваей-штампом используют для раздельного определения величины сопротивления грунта по боковой поверхности и под острием сваи и для определения размеров рекомендуемых свай. Стальная свая-штамп конструкции института Фундаментпроект [12] длиной от 6 до 10 м имеет круглое или квадратное поперечное сечение и состоит из наружной трубы, обрамленной четырьмя уголками, и внутренней трубы, соединенной с башмаком. Сопротивление грунта под острием башмака определяется суи усилием, прикладываемым домкратом к съемной головке внутренней трубы для вдавливания башмака, а сопротивление грунта по боковой поверхности — усилием, прикладываемым домкратом для вдавливания наружной трубы.

Испытание   грунтов   после   погружения сваи-штампа на требуемую   глубину производят в три этапа: сначала по острию сваи, затем по боковой поверхности, и, наконец, одновременно по острию и по боковой поверхности. Необходимость соблюдения такой последовательности вызвана тем, что наибольшее значение имеет получение достоверных данных о сопротивлении грунтов под острием сваи, которое при погружении до плотных слоев значительно превышает сопротивление по боковой поверхности. Результаты испытаний рекомендуется представлять в виде совмещенного графика зависимости S= f (Р) для острия, боковой поверхности и всей сваи в целом. Имеющиеся некоторые расхождения между кривыми 3 и 4 объясняются тем, что в начальной стадии сопротивление сваи воспринимается в основном трением по боковой поверхности, а в конечной большее значение приобретает сопротивление грунтов под острием сваи.

Для раздельного послойного определения сопротивления грунта по острию и боковой поверхности сваи применяют испытательную сваю конструкции Киевского инженерно-строительного института [1].

Диаметр сваи 273 мм (площадь поперечного сечеиия наконечника 600 см% длина 10 м, состоит она из полой стальной трубы, на нижний конец которой надевается подвижная муфта и выдвижной иаквнечник.

Для перемещения наконечника и подвижной муфты над острием сваи размещены два гидравлических домкрата, управляемых с помощью двух маслопроводов, по которым поочередно подается жидкость из насоса, установленного на поверхности. Перемещения наконечника сваи и подвижной муфты измеряются двумя про-гибомерами. Для крепления вибропогружателя верхний конец сваи снабжен проушиной. К боковой поверхности ствола (выше подвижной муфты) для увеличения анкеровки прикреплены винтовые лопасти. Во избежание попадания воды внутрь испытательной сваи установлены сальники.

Основиым достоинством испытательной сваи является возможность получения более достоверных данных о несущей способности в процессе изысканий, что обеспечивает разработку экономичных проектных решений, избавляет от изготовления и забивки пробных и анкерных свай.

Штампы применяют для поверхностных и глубинных испытаний грунта статическими нагрузками в шурфе или в буровой скважине.

Статическую нагружу штампами применяют для поверхностных и глубинных испытаний грунта в шурфе или в буровой скважине. Штампы изготовляют из металла или железобетона квадратными площадью 5000 (70,7 X X 70,7) и 10 000 сла (100 X 100) и круглыми площадью 600 см2.

Для испытаний в буровых скважинах применяют испытательную платформу. Принцип ее действия заключается в следующем: обсадную трубу диаметром 325 мм и больше опускают до намеченной отметки исследуемого  грунта,  затем на этой отметке

устанавливают штаьт, прикрепленный к штанге. Давление ка штамп передается от деревянной грузовой платформы через штангу.

При проведении испытаний грунтов в шурфах или скважинах необходимо следить, чтобы ниже подошвы штампа на глубину не менее полуторной его ширины (диаметра) залегал однородный по сжимаемости.грунт. В случае неоднородного напластования испытания выполняют послойно, причем для каждого слоя нормативное значение модуля деформации принимают равным среднему из результатов нескольких испытаняй-

Нагружение штампов ведут ступенями по 0,5 кгс/сжа. Каждая ступень выдерживается до полной стабилизации осадкн, т. е. до тех пор, пока приращение осадки за каждые 2 ч будет менее 0,1 мм. На выносной рейке устанавливают прогибо-меры, с помощью которых замеряют осадки штампа. По полученным данным вычерчивают график зависимости осадки штампа от нагрузки. Из графика на рис. II.7, например, видно, что при нагрузке 4,5 кгс/см2 осадка резко возрастает. Испытание заканчивают после того, как произойдет сдвиг частиц, т. е. начнется резкое увеличение деформации. Песчаный груит в этих случаях выпирает из-под штампа, а при исследованиях глинистого грунта вокруг штампа образуются трещины. Разгрузку установки производят после стабилизации осадки иа последней ступени.

Для определения сопротивления грунта сдвигу в полевых условиях применяется метод шаровойпробы (СНиП 11-15—74). Заключается он в измерении осадки шара при действии на него постоянной нагрузки, для чего используют шаровые штампы диаметром до 1 м.

Прессиометры Прессиометрический метод применяют для испытаний грунтов в буровых скважинах с целью определения сопротивления грунта сжимающим усилиям. Сущность метода заключается в обжатии стенок буровой скважины на интересующем участке ее длнпы боковым равномерным давлением с замером деформаций, В зависимости от способа создания давления и замера деформаций прессиометры подразделяются на два класса — гидравлические (ПС-1, П-89, Д-76, системы ЦНИИС) й пневматические (системы института Фундаментпроект, П-89-Э, ЭВ-90/127, ИГП-21).

Прессиометры компактны, не требуют анкерных устройств для восприятия реактивного давления грунта и состоят из опускаемой в скважину резиновой камеры, аппаратуры для создания давления и измерительных приборов

Для определения сопротивления грунта сдвигу применяют лопастные приборы-крыльчатки, состоящие из четырех металлических лопастей, соединенных в виде креста

 

 

Свайные фундаменты. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ ПО ...

Для определения несущей способности свай по результатам полевых исследований для каждого здания или сооружения должно быть проведено не менее: ...
bibliotekar.ru/snip-1/9.htm

 

К содержанию книги:  СВАИ И СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

 

Смотрите также: