Для проверки несущей способности свай выполняют

Для проверки несущей способности свай выполняют

где с– коэффициент условия работы сваи = 1;- коэффициент продольного изгиба = 1; < 1 для свайных фундаментов с высокимростверком.

Аa(Raс)

Прочность стволасваи должна быть обеспечена на всехэтапах выполнения работ:

— складирования;

на транспортно-складских операциях теряется до 10% свай

— транспортировки;

— забивки.

Прочность призабивке свай, прежде всего, обеспечиваетсяправильным выбором сваебойногооборудования:

Несущаяспособность сваи по грунту основания

Где Q– вес ударной части молота;q– вес сваи; Э – энергия удара; р – несущая способность сваи.

Грунт, окружающийствол сваи может воспринимать, какправило, значительно меньшую нагрузку.Необходима проверка несущей способности.

Для свай – стоеки висячих свай несущая способность погрунту определяется по разному.

1). Несущая способность свай – стоек

Где R– расчетное сопротивление грунта под острием сваи;

А – площадь поперечного сечения сваи; с –коэффициент условия работы сваи;q – коэффициент надежности.

Расчет по I предельному состоянию

N0,Nб – сопротивлениесваи, соответственно под острием и побоковой поверхности.

Р – расчетнаянагрузка, допускаемая на сваю.

где R – расчетноесопротивление грунта сваи под острием;u – периметр сваи; fi – расчетное удельноесопротивление грунта по боковойповерхности сваи; i- мощность i слоя грунта, где действуетfi

Для однородного грунта вся толща также разбивается по глубине на отдельные слои i  2 м, т.к. fi – меняется с глубиной.

Несущая способностьсваи, полученная расчетом, частооказывается ниже фактической, найденнойпо испытаниям. Данное обстоятельствообъясняется тем, что в расчетахиспользуются осредненные табличныезначения величин fi , что являетсяприближенным.

Б) Испытания свайдинамическим методом

1. Явления,происходящие в грунте при забивке сваи.

Отказ призабивке свай. Понятие об истинном иложном отказе.

Величина погружениясваи при ударе (забивке) носит названиеотказ.

При погружениисвай через песчаные грунты величинаотказа с глубиной резко уменьшается ив некоторых случаях может достигнутьнуля.

Для увеличенияотказа сваи необходимо предоставитьотдых, т.е. остановить забивку на 3…5дней. За это время в около свайномпространстве восстанавливается поровоедавление, грунтовая вода снова подходитк стволу сваи, трение снижается и сваюможно снова добивать т.к. отказувеличивается относительно первоначальнойвеличины, полученной до отдыха.

Такой же эффектможет быть получен при добавлении водыв около свайное пространство во времязабивки.

При погружениисвай через водонасыщенные глинистыегрунты величина отказа с увеличениемглубины забивки может увеличиваться исвая как бы проваливается в водонасыщенноеоснование.

При забивке в глинистых грунтах величина отказа (е) с глубиной или становится постоянной, или увеличивается.

После отдыха в течение 3…6 недель (снятие динамических воздействий) величина отказа уменьшается. Это явление получило название «засасывание сваи».

Отказ (е) сваи вовремя забивки получил название «ложный».

Отказ (е) сваи послеотдыха – «истинный».

Получение истинногоотказа сваи в глинистых грунтах приводитк увеличению ее несущей способности.Исследования в этом направлении былипроведены Новожиловым (ПГУПС).

Рнач – начальнаянесущая способность сваи в моментзабивки;

Рmax – максимальнаянесущая способность сваи;

Т – периодотносительно быстрого возрастания несущей способности сваи;

t1, t2 – времяиспытания сваи;

Р1, Р2 – несущаяспособность сваи, соответственно вмомент времени t1 и t2.

m – коэффициент,учитывающий скорость засасывания сваи.

Насколько повышаетсянесущая способность сваи после отдыха?

В супесях – в1,1…1,2 раза

Почти максимальная несущая способность при забивке

В суглинках – в1,3…1,5 раз

Необходимо учитывать повышение несущей способности

В глинах – в1,7…6 раз

Т = (3…6) недель

В 1911 г. профессорН.М. Герсеванов предложил формулу дляопределения несущей способности свайдинамическим способом:

QH = A+B+C

QH – работа свайногомолота;

A= Pe – работа,затраченная на погружение сваи;

В = Qh – работаупругих деформаций (подскок свайногомолота);

С= QH– потерянная работа (трение, смятие,нагрев и т.д.).

QH = Pe + Qh +QH

Р – сопротивлениесваи погружению (несущая способностьсваи);

 — коэффициент,учитывающий потерю работы.

В результатеполучаем квадратное уравнение, решениекоторого можно представить в виде:

А – площадьпоперечного сечения сваи;

е – действительныйотказ сваи;

Q – вес ударнойчасти молота;

q – вес сваи; n –коэффициент, учитывающий упругиедеформации (150 т/м2 – для ж/б сваи).

Достоинства	Недостатки
1. Простота	1. Не точные результаты для глинистых грунтов
2. Малая стоимость

В). Определениенесущей способности свай статическойнагрузкой

Принципиальнаясхема испытаний

Испытуемая свая

Анкерные сваи

домкрат

Балка

Нагрузкаприкладывается ступенями по 5 т.

Каждая ступеньвыдерживается до полной стабилизацииосадки, определяемой прогибомерами сточностью до 0,1 мм.

По данным испытаниямстроятся 2 графика.

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по результатам статических испытаний

г). Определениенесущей способности свай методомзондирования

Зонд можетпогружаться:

— вдавливанием(статическое зондирование);

— забивкой(динамическое зондирование).

Робщ = Рост + Рбок

Робщ =120 кг/см2 Робщ — Рост = Рбок =120-40=80 кг/см2

Рост= 40 кг/см2

По данным зондированияможно судить о несущей способностисваи, а также с использованием эмпирическихформул определять модуль общей деформациигрунта Е0.

Преимуществоданного метода – малая стоимость,возможность проведения большогоколичества испытаний.

Пример представления результатов зондирования.

д). Явлениеотрицательного трения

Значительныеисследования в этом направлении выполненыЮ.В. Россихиным.

16.Определение несущей способностиодиночной сваи по прочности грунтаоснования (по таблицам СНиП 2.02.03-85) ипрочности материала сваи.

По прочностиматериала свая-стойка рассчитываетсякак центрально нагруженный сжатыйстержень, без учета поперечного изгиба.

Дляжелезобетонных свай формула расчетанесущей способности поматериалувыглядит следующим образом:

,

гдеφ – коэффициентпродольного изгиба, обычно φ=1;

γс– коэффициентусловий работы,

для свайсечением менее 0,3×0,3мγс=0,85;

для свайбольшего сечения γс=1;

γm –коэффициент условий работы бетона(0,7…1 – в зависимости от вида

свай);

Rb– расчетноесопротивление бетона осевому сжатию,зависит от класса бетона (кПа);

A– площадьпоперечного сечения сваи, м2;

γa–коэффициент условий работы арматуры,γa=1;

Rs–расчетноесопротивление сжатию арматуры (кПа);

As– площадь поперечного сечения арматуры,м2.

Несущая способностьсваи-стойки погрунтуопределяется по формуле:

,

R– расчетное сопротивление грунта поднижним концом сваи, кПа

А– площадь опирания сваи на грунт, м2.

Одиночную сваю всоставе фундамента и вне его по несущейспособности грунтов основания следуетрассчитывать исходя из условия

где N — расчетнаянагрузка, передаваемая на сваю (продольноеусилие, возникающее в ней от расчетныхнагрузок, действующих на фундамент принаиболее невыгодном их сочетании),определяемая в соответствии с указаниямип.3.11;

Fd — расчетнаянесущая способность грунта основанияодиночной сваи, называемая в дальнейшемнесущей способностью сваи и определяемаяв соответствии с указаниями

17.Особенности работы кустов свай,объединённых ростверком. Распо­ложениесвай в кусте.

Сваии свайные фундаменты в современномстроительстве получили широкоераспространение, так как их применениепозволяем значительно сократить объемземляных работ и расход бетона.

Группусвай (куст свай), образующих свайныйфундамент! поверху связывают жесткойконструкцией — ростверком в вида балкиили плиты, обеспечивающей равномернуюпередачу нагрузи от сооружения на всесваи куста и препятствующей горизонтально;смещению верхней части свай. Ростверкив большинстве случаев выполняют изжелезобетона. Куст свай, объединенныхедины ростверком, называется свайнымфундаментом,группысвай (свайныйкуст),устраивают под колонны или отдельныеопоры конструкций, передающие значительныевертикальные нагрузки

18.Расчёт куста висячих свай по IIгруппе предельных состояний. Условныйфундамент.

Расчетосадки свайного фундамента (расчет подеформациям).Расчетпо деформациям производится методомпослойного элементарного суммированиядляусловного фундамента..Сделать фундамент условным можно, еслинижнюю границу (подошву) его определитьпо нижним концам свай, верхнюю – попланировке поверхности.

Боковыеповерхности определить по крайним рядамсвай, отступив от их центра на величину,равную половине шага между ними. По этимразмерам определяют поперечное сечение.

Погонную нагрузку на основание определяют,как сумму веса свай и грунта, находящегосяв объеме, определяемом указаннымпоперечным сечением на длине фундамента,равной 1 м.

— средневзвешенный угол внутреннего трения

• угол рассеивания напряжений

по длине ствола сваи.

Давление по подошве условногофундамента:

Необходимое соблюдение условия:

SSu

(Расчетпо II предельному состоянию)

АБВГ – условный

фундамент

19.Особые случаи работы свай в условияхвозникновения отрицатель­ного трения.Сваи, работающие на выдёргивание.

Если по темили иным причинам осадка окружающегосваю грунта будет превышать нагрузкусамой сваи, то на ее боковой поверхностивозникнут силы трения , направленныене вверх, как обычно, а вниз – отрицательноетрение.

При расчетесвай всех видов как на вдавливающие,так и на выдергивающие нагрузки продольноеусилие, возникающее в свае от расчетнойнагрузки N, следует определять с учетомсобственного веса сваи, принимаемогос коэффициентом надежности по нагрузке,увеличивающим расчетное усилие. Длясвай, работающих на выдергивание (изгиб),глубина их заделки в ростверк принимаетсяиз условия обеспечения прочности заделки

Перемещениюсваи вверх препятствует трение по еебо­ковой поверхности и вес сваи.

Несущуюспособность сваи, работающей навыдергивание, определяют по формуле

Fdu=cu∑ сffihi+tGp,

Коэффициентусловий работы свай в грунте спри их длине h

Источник: https://StudFiles.net/preview/6344409/page:6/

Особенности испытания свай увеличенной несущей способности | Буровая компания «Дельта»

НИКОЛАЙ  ВАСИЛЬЕВИЧ ЧЕРНОШЕЙ, директор  ОАО «Буровая компания «Дельта»;
МИХАИЛ ИВАНОВИЧ НИКИТЕНКО, доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой «геотехника и экология в строительстве» БНТУ

Источник: https://betfundament.com/dlya-proverki-nesuschey-sposobnosti-svay-vypolnyayut/

Определение несущей способности свай

где с– коэффициент условия работы сваи = 1;- коэффициент продольного изгиба = 1; < 1 для свайных фундаментов с высокимростверком.

Аa(Raс)

Прочность стволасваи должна быть обеспечена на всехэтапах выполнения работ:

— складирования;

на транспортно-складских операциях теряется до 10% свай

— транспортировки;

— забивки.

Прочность призабивке свай, прежде всего, обеспечиваетсяправильным выбором сваебойногооборудования:

Несущаяспособность сваи по грунту основания

Где Q– вес ударной части молота;q– вес сваи; Э – энергия удара; р – несущая способность сваи.

Грунт, окружающийствол сваи может воспринимать, какправило, значительно меньшую нагрузку.Необходима проверка несущей способности.

Для свай – стоеки висячих свай несущая способность погрунту определяется по разному.

Несущая способность свай

Несущая способность свай — это максимальная величина нагрузки, которую способна выдерживать погруженная в грунт свая, не подвергаясь деформациям.

Существует два типа несущей способности свай — по материалу изготовления и по грунту. Данные о несущей способности конструкции исходя из ее материала могут быть получены при проведении теоретических расчетов, тогда как определение несущей способности сваи по грунту требует проведения практических исследований на месте строительства.

Методы определения несущей способности сваи

При проектировании свайных фундаментов используются четыре метода определения несущей способности свайных конструкций:

• Способ теоретического расчета;

Совет эксперта! данный метод является предварительным, полученные результаты в последствии корректируются на основании фактических данных о характеристиках грунта.

Расчет несущей способности выполняется по формуле: Fd = Yc * (Ycr * R * A + U * ∑ Ycri * fi * li)

• Yc — совокупный коэфф. условий работы;
• Ycr — коэфф. сопротивления почвы под опорной подошвой сваи;
• R — сопротивление почвы под опорной подошвой сваи;
• А — диаметр опорной подошвы;
• U — периметр сечения свайного столба;
• Ycri — коэфф. условий работы грунта по боковым стенкам сваи;
• fi — сопротивление почвы по боковым стенкам;
• li — длина боковых поверхностей.

Метод пробных статистических нагрузок;

Практический способ реализуемый в полевых условиях. После отдыха сваи (спустя 2-3 дня после забивки столба), на конструкцию с помощью ступенчатого домкрата передается статическая нагрузка.

Посредством специального прибора — прогибометра, определяется величина усадки сваи и производятся необходимые расчеты. Данный метод считается одним из наиболее точных.

Рис 1.1:  Определение несущей способности сваи методом пробных статистических нагрузок

• Метод динамических нагрузок;

Исследования проводятся на уже погруженных сваях по истечению периода отдыха столбов. На конструкцию посредством дизель молота передается ударная нагрузка (до 10 ударов). После каждого удара прогибометром определяется степень усадки сваи. Данный способ реализуется в комплексе со статическим методом.

Рис 1.2:  Прогибометр — прибор для измерения усадки сваи

Для реализации метода зондирования свая снабжается специальным датчиками, после чего выполняется ее погружение на проектную глубину посредством ударной нагрузки (динамическое зондирование) либо вибропогружателями (статическое зондирование).

Датчики определяют сопротивление грунта боковой и нижней стенки свайного столба, по которой рассчитывают несущую способность конструкции в конкретном типе почвы.

Рис. 1.3: Схема метода зондирования свай

Методы определения несущей способности грунта

Несущая способность почвы — один из важнейших параметров, учитываемых во время проектирования свайных оснований.

Данная величина демонстрирует, какую нагрузку из вне способна переносить условная площадь грунта (она, как правило, существенно ниже несущей способности самой сваи). Несущая способность почвы рассчитывается в двух показателях — тонн/м2 либо кг/см2.

На несущую способность грунта оказывают непосредственное влияние следующие факторы:

• Тип почвы;
• Насыщенность влагой;
• Плотность.

Совет эксперта! Почва, чрезмерно насыщенная влагой, относится к категории проблемных грунтов, поскольку чем большее количество влаги она содержит, тем меньшими будут ее несущие характеристики.

Чтобы определить несущие свойства грунта необходимо проводить геодезические изыскания — для этого выполняется бурение пробной скважины, из которой берутся пробы разных слоев почвы. Все исследования и расчеты проводятся в строительно-испытательных лабораториях с применением специального оборудования.

Представляем вашему вниманию таблицу несущей способности основных типов грунтов:

Таблица 1.1:  Несущая способность разных видов грунтов

При отсутствии возможности провести геодезические исследования вы можете самостоятельно определить ориентировочную несущую способность грунта, для этого с помощью ручного бура создайте скважину (до двух метров), опознайте тип почвы и сопоставьте ее с табличными данными.

Несущая способность свай СНИП

Важно! Исследования и расчеты направленные на определение несущих характеристик свай необходимо выполнять согласно требований СНиП № 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Несущая способность буронабивной сваи

Буронабивные сваи — конструкции, обладающие наибольшими несущими характеристиками среди всех видов свай.

Это сваи, сформированные в результате заполнения бетоном предварительно пробуренной скважины, они укреплены арматурным каркасом и, как правило, обладают уширенной опорной пятой, которая способствует равномерному распределению оказываемой на почву нагрузки.

Рис. 1.4:  Этапы создания буронабивных свай

Расчет несущих свойств буронабивных свай выполняется по формуле: Fdu = R×A+u×∫ ycf ×Fi×Hi, в которой:

• R — нормативное сопротивление почвы под опорной пятой сваи;
• А — площадь опорной пяты;
• u — периметр сечения свайного столба;
• Ycf — коэфф. условий работы грунта на боковой стенке столба (=1);
• Fi — среднее сопротивление боковой поверхности опорной пяты;
• Hi — толщина слоев почвы контактирующих с боковой стенкой свайного столба.
• R, Fi и Hi — это нормативные данные, которые вы можете взять из нижеприведенных таблиц.

Таблица 1.2:  Расчетные сопротивления на боковых стенка свай (Fi)

Таблица 1.3:  Расчетная толщина слоев почвы контактирующей с боковыми стенками сваи (Hi)

Таблица 1.4:   Сопротивление разных типов грунтов под опорной подошвой сваи (R)

Увидеть усредненные показатели несущих характеристик буронабивных свай вы можете в нижеприведенной таблице.

Таблица 1.5:  Несущая способность буронабивных свай

Несущая способность забивной ЖБ сваи

Фактические несущие характеристики забивных ЖБ конструкций (Fd) рассчитывается как совокупность сопротивления почвы под нижней частью свайного столба (Fdf) и сопротивления по отношению к ее боковым стенкам (Fdr).

Формула расчета следующая: Fd=Ycr ×(Fdf+Fdr), где:

Fdf = u * ∑Ycf * Fi * Hi

• u — внешний периметр сечения ЖБ столба;
• Ycr — коэф. условий работы столба в почве (=1);
• Fi — сопротивление слоев почвы на боковой стенке сваи;
• Hi — общая толщина слоев почвы контактирующих с боковой стенкой свайного столба
• Fdr = Ycr * R * A
• R — нормативное сопротивление почвы под нижним концом сваи;
• А — площадь опорной подошвы.

Несущие характеристики забивных железобетонных свай вы можете посмотреть в таблице

Таблица 1.6:  Несущие характеристики забивных ЖБ свай

Несущая способность винтовой сваи

Винтовые сваи — наиболее распространенный тип в свай в частном строительстве. Монтаж винтовых свай выполняется в кратчайшие сроки, а их несущих характеристик с запасом хватает для обустройства надежного фундамента под строительство 1-2 этажного дома из легких материалов.

Рис 1.5:  Виды винтовых свай

Формула расчета несущей способности винтовой сваи: Fd=Yc*((a1с1+a2y1h1)A+u*fi(h-d))

Yc — коэф. условий работы столба в почве;
a1 и a2— нормативные коэфф. из таблицы:

Таблица 1.7:  Нормативные коэффициенты угла внутреннего трения грунта

• с1 — коэфф. линейности почвы (для песчаных грунтов) либо значение удельного сцепления (для глинистых);
• y1 — удельный вес почвы расположенной выше лопастей сваи;
• h1 — глубина расположения сваи;
• А — диаметр винтовых лопастей за вычетом диаметра столба сваи;
• fi — сопротивление почвы по боковым стенкам сваи;
• u — периметр свайного столба;
• h — общая длина ствола сваи;
• d — диаметр опорных лопастей.

Предлагаем вашему вниманию характеристики несущих способностей наиболее распространенных в строительстве типоразмеров винтовых свай.

Таблица 1.8:  Несущая способность винтовых свай диаметром 76 мм.

Таблица 1.9:  Несущая способность винтовых свай диаметром 89 мм.

Как улучшить несущую способность сваи

Среди технологий увеличения несущей способности свайных оснований существуют как универсальные способы, применимые к свай любого типа, так и индивидуальные методы, которые реализуются отдельно для забивных и винтовых конструкций.

Инъектирование грунта

Это максимально эффективный метод увеличение несущих характеристик любых свай расположенных в дисперсных грунтах с невысокой плотностью.

Инъекции в грунт песчано-цементного раствора выполняются в пространство между сваями на глубину в 1-2 метра ниже крайней точки свайного столба.

Для подачи раствора используются специальные строительные инъекторы, при этом раствор нагнетается под постоянно возрастающим давлением (от 2 до 10 атмосфер) в результате чего в грунте создаются полости радиусом до 2 метров.

Рис 1.6:  Усиление несущей способности свайного фундамента инъектированием (1 — бетон, 2 — сваи)

Сетка инъекций рассчитывается так, чтобы расположенные по периметру свайного основания бетонные полости примыкали друг к другу.

Совет эксперта! После отвердевания бетона в грунте наблюдается серьезное повышение несущей способности почвы (при качественно реализованной технологии — двукратное).

Увеличение диаметра опорной подошвы сваи

Пята сваи — основная опорная точка заглубленного в грунт столба. При обустройстве свайных фундаментов в грунтах с низкой несущей способностью рационально использовать сваи с уширенной опорной подошвой, так как с увеличением ее диаметра значительно несущие характеристики конструкции.

При обустройстве оснований на сваях винтового типа с этим проблем не возникает, поскольку механизированный способ погружения позволяет завинчивать металлические сваи с достаточно большим диаметром лопастей, тогда как забивные ЖБ сваи с уширением погрузить невозможно ни ударным ни вибрационным методом из-за высокого сопротивления грунта.

Совет эксперта! Для создания опорного уширения забивных ЖБ свай используется два метода — обустройство камуфлетных свай и бурение лидерных скважин буром-расширителем.

Камуфлетные буронабивные сваи — конструкции, уширение в нижней части которых создано посредством взрыва детонирующего вещества внутри лидерной скважины. После камуфлетирования полученное уширение заполняется бетонным раствором и в скважину погружается ЖБ свая.

Наши услуги

Мы, строительная компания «Богатырь», базируемся на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Источник: https://kommtex.ru/nesushchaya-sposobnost-svaj.html