Отказ сваи определение по СНИП

Расчет отказа сваи при забивке

Отказ свай при забивке

Свайные основания все чаще находят применение в различных отраслях строительства. Практическая ценность и эффективность такого фундамента позволяет достигать отличных результатов в реализации проекта. При этом, прочность и качество основания напрямую зависят от правильного выполнения расчетов и всех этапов производства работ.

В свайном строительстве существует много определений и свойственных характеристик. Отказ сваи при забивке это важный момент, которые играет особую роль для возведения основания необходимой прочности.

Что называют отказом сваи

В общем виде, отказ сваи это вычисленная или, практическим путем, установленная отметка глубины, на которой происходит затруднение погружения сваи из-за состава и характеристик грунта. Перед выполнением работ по возведению свайного поля нужно не только точно определить и вынести в натуру фактическое местоположение свай. Кроме этого, важно точно провести геологические изыскания на объекте и вычислить глубину отказа сваи – так удастся оптимально использовать возможности свайного основания и предотвратить его разрушение.

Проектный отказ сваи это определенный на основе множества исходных данных уровень грунта, на котором погружение сваи становится проблемным. Отказ измеряется в миллиметрах.

В процессе забивания сваи молотом или вдавливания сваи специальной установкой может произойти два варианта развития событий: либо свая в какой-то момент упрется в прочный горизонт и перестанет уходить в грунт, либо она провалиться в землю полностью. Для строительства важен выход на заданную отметку, поэтому предварительное определение проектного отказа сваи крайне важно для эффективности всего строительства.

к оглавлению ↑

Истинный и ложный отказ сваи

Важным понятием в производстве забивных работ является залог сваи. Это величина, на которую опора готова погружаться. В процессе забивки можно проследить тенденцию, на которую свая уходит вглубь. Обычно для этого применяют отметку за 10 ударов молота: отмечается глубина, на которую опора уходит вглубь. Если погружение осуществляется вибрационным способом, то отсчет залога определяют по временному промежутку.

Истинный отказ свай

Важная особенность: работы по погружению сваи выполняются вплоть до момента, когда она прочно сядет в грунт и дальнейшее погружение окажется невозможным.

Ложный отказ сваи может произойти из-за медленного или слишком часто ритма забивания опоры. Также такую задержку могут вызвать особенности слоев грунта. В любом случае, если остановка погружения происходит до выхода на заданную расчетную глубину, или до отметки залога, то следует продолжать работы.

Отказ сваи, определение которого заключается в плановом погружении опоры на установленную глубину, крайне важно для успеха всего строительства. Рассчитанный отказ свай при забивке должен соответствовать практическому в пределах допустимого несоответствия.

Ложный отказ свай

Просто знать, что такое отказ сваи при забивке недостаточно для грамотного производства работ. Важно правильно выполнить проектные расчет, потому что это определяет последующий порядок работ.

к оглавлению ↑

Расчёты, проводимые для определения отказа сваи

Расчет отказа сваи определяет ту проектную отметку, при выходе на которую свая полностью обеспечивает необходимую несущую способность. Для максимально точного определения параметров отказа выполняется несколько важных испытаний:

1. статистические;
2. динамические;
3. испытания грунтов;
4. испытания зондов;
5. зондирование статистическое.

Расчетный отказ сваи выполняют профессиональные специалисты.

По результатам инженерно-геологических изысканий собирают необходимую для расчетов информацию. А непосредственно для определения отказа сваи используются следующие формулы:

где

А — площадь сечения сваи;

М — коэффициент, зависящий от вида грунта;

Ed  — расчетная энергия вибропогружателей или удара молота;

m1 —  масса молота или вибропогружателя;

m2 — масса сваи и наголовника;

m4 — масса ударной части молота;

Sa — остаточный отказ сваи

Sel — упругий отказ сваи.

На практике возможно три варианта развития событий при создании свайного поля:

1. Свая превысила проектную отметку отказа и углубилась дальше. В таком случае забивание продолжают до тех пор, пока опора не выйдет на уровень отказа. После этого определяют возможность применения данной сваи в дальнейшем строительстве и корректируют выполненные расчеты с учетом практически полученной глубины. Это работа архитектора.
2. Свая вышла в пределах допуска на расчетный отказ. Это оптимальный вариант, который позволяет продолжать строительство в рассчитанном темпе.
3. Свая не достигла расчетного отказа. Тогда рассчитывают полученную несущую способность и планируют дальнейшие действия.

В любом случае есть варианты для дальнейшей работы, которые помогают достигнуть желаемой прочности и технических характеристик.

Отказ сваи определяется множество показателей. Для того, чтобы расчет отказа при забивке свай был выполнен верно, то используют следующие показатели:

• Площадь сечения используемой сваи. Производство опор выполняется в различных габаритах и при разработке проекта необходимо подобрать оптимальный вариант. При увеличении сечения сваи в геометрической прогрессии увеличивается создаваемая плотность прилегающего грунта.
• Коэффициент сопротивления грунта. Этот параметр играет важную роль для качества и особенностей погружения.
• Энергия погружения.
• Масса применяемого молота.
• Масса самой сваи.
• Остаточный отказ стержня.

Процесс забивания сваи представляет собой довольно сложный комплекс действий, который должен обеспечить должное качество возводимого основания. Поэтому строители и проектировщики должны точно соблюдать многие правила.

Источник: https://stroykarecept.ru/fundament/raschet/raschet-otkaza-svai-pri-zabivke.html

Тр 108-00 «технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства»

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ КОМПЛЕКС АРХИТЕКТУРЫ, СТРОИТЕЛЬСТВА,

РАЗВИТИЯ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДА

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями

в условиях строительства

ТР 108-00

МОСКВА — 2000

«Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства» разработаны лабораторией оснований и фундаментов ГУП «НИИМосстрой» (к. т. н. В. А. Трушков) при участии ГУ «Мосстройлицензия» (Ю. П. Емельянов).

Технические рекомендации составлены на основе результатов научно-исследовательских работ, выполненных НИИМосстроем, МГСУ, МНИИТЭП, а также многолетнего опыта специализированных организаций по устройству свайных фундаментов Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции города. Ежегодно в г. Москве при устройстве фундаментов промышленных, жилых и гражданских зданий погружается более 70 тыс. м3 железобетонных свай.

Рекомендации предназначены для испытания пробных забивных свай, применяемых для уточнения заданной глубины погружения.

Технические рекомендации согласованы с Управлением экономической, научно-технической и промышленной политики в строительной отрасли, ОАО ХК «Главмосстрой», ЗАО «Мосфундаментстрой-6».

Правительство Москвы	Технические рекомендации по натурным испытаниям грунтов железобетонными сваями в условиях строительства	ТР 108-00Вводятся впервые
Комплекс перспективного развития города

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие рекомендации составлены на основе обобщения опыта статических и динамических испытаний забивных свай, являются дополнением к СНиП и распространяются на работы по определению несущей способности и необходимой длины забивных свай в жилищном строительстве Москвы.

1.2. При определении несущей способности и необходимой длины забивных свай следует руководствоваться СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты», ГОСТ 5686-94* «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» и настоящими рекомендациями.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И НЕОБХОДИМОЙ ДЛИНЫ ЗАБИВНЫХ СВАЙ

2.1.

Необходимая глубина забивки свай и допустимая на них расчетная нагрузка устанавливается проектной организацией на основании материалов инженерно-геологических изысканий в соответствии с конструктивными особенностями фундамента, действующими на него вертикальными и горизонтальными нагрузками, допустимыми величинами деформаций здания.

При этом учитываются результаты зондирования грунта и испытания пробных свай, если они выполнялись, опыт эксплуатации построенных вблизи зданий, а также условия, способные влиять на несущую способность свай и величину их осадок под нагрузкой (наличие слоя слабого грунта, подсыпка территории, рытье грунта вблизи свай и т.д.).

Разработаны ГУП «НИИМосстрой»	Утверждены:Первый заместитель руководителя Комплекса архитектуры, строительства, развития и реконструкции городаЕ. П. Заикин«11» мая 2000 г.	Дата введения в действие
«01» января 2001 г.

2.2. Полевые испытания грунтов сваями выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-94 с учетом положений соответствующих федеральных, территориальных и отраслевых нормативных документов. Полученные данные необходимы для обоснования выбора типа фундаментов, их параметров и способов устройства, в том числе:

— определения вида и размеров свай и их несущей способности;

— проверки возможности погружения свай на намечаемую глубину, а также относительной оценки однородности грунтов по их сопротивлению погружению свай;

— определения зависимости перемещений свай в грунте от нагрузок и во времени.

При этом испытания грунтов сваями статической вдавливающей нагрузкой проводят только натурными сваями.

2.3. Полевые контрольные испытания свай при строительстве проводят также с учетом требований ГОСТ 5686-94 с целью проверки соответствия несущей способности свай расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента.

2.4. Виды и количество испытаний при инженерных изысканиях, а также количество контрольных испытаний свай устанавливаются программой испытаний.

2.5. Испытания грунтов сваями проводят на участке, отведенном под строительство проектируемых зданий или сооружений, на расстоянии не более 5 и не менее 1 м от горных выработок, из которых отобраны монолиты грунтов для лабораторных испытаний и где выполнено статическое зондирование.

Испытания должны быть выполнены на участках с грунтами, характерными для данной площадки, а также где выявлены слабые грунты.

Расстояние от оси испытываемой натурной сваи до анкерной сваи или до ближайшей опоры грузовой платформы, а также до опор реперной установки должно быть не менее 5 наибольших размеров поперечного сечения сваи (диаметром до 800 мм), но не менее 2 м. При контрольных испытаниях свай это расстояние должно быть не менее 3 d, но не менее 1,5 м. Для эталонной сваи или сваи-зонда расстояние должно быть не менее 1 м.

Для свай диаметром более 800 мм, а также для винтовых свай расстояние между испытываемой и анкерной сваями в свету допускается уменьшать до 2 d.

2.7. Напряжения в материале свай от действующих на них вертикальных и горизонтальных нагрузок и изгибающих моментов с учетом допустимого отклонения свай от проектного положения не должны превышать величин, нормируемых СНиП 2.03.01-84*.

2.8. При назначении необходимой длины свай следует использовать разработанные ГлавАПУ г. Москвы «Временные технические указания по расчету, проектированию и производству работ по свайным фундаментам зданий и сооружений в г. Москве», содержащие обобщенные геологические профили, привязанные к разным районам г. Москвы, с рекомендациями несущего слоя и длины свай.

2.9. Длина свай должна быть назначена с учетом грунтовых условий и глубины залегания кровли несущего слоя. В г. Москве в качестве несущего слоя могут быть использованы: моренные суглинки и глины днепровского и московского оледенения; флювиогляциальные пески, юрские глины ниже их кровли не менее чем на 2 — 3 м. При опирании нижних концов свай на карбонные глины, известняки и гравийно-галечниковые отложения необходимой мощности с песчаным заполнением несущую способность грунтов свай следует определять как для свай стоек в соответствии со СНиП 2.02.03-85.

2.11. В г. Москве для песчаных ненасыщенных водой грунтов (кроме пылеватых) и глинистых грунтов (при показателе текучести от 0,4 до 0,6 включительно) с содержанием органических остатков не более 3 % для песка и 5 % для глинистых грунтов при определении несущей способности свай (табл. 1 и 2 СНиП 2.02.03-85) следует учитывать увеличение сопротивления грунта при уплотнении его забивкой или в результате тиксотропного упрочнения и консолидации.

2.12. Динамические и статические испытания пробных свай производятся в соответствии с ВСН 32-95 «Указания по устройству свайных фундаментов для домов повышенной этажности».

2.13. Необходимость проведения статических испытаний одиночных свай определяется проектной организацией с учетом результатов инженерно-геологических изысканий или результатов испытаний свай динамическими нагрузками.

Испытания свай статическими осевыми вдавливающими нагрузками производятся:

б) на объектах с предполагаемым количеством свай более 2000 шт.;

в) для высотных зданий с расчетными нагрузками на фундамент более 1000 тс;

г) при расчетной нагрузке на сваю не менее 200 тс;

д) для подтверждения соответствия несущей способности свай требованиям проекта.

Сваи для статического испытания при неблагоприятных грунтовых условиях располагают в пределах контура здания на наиболее нагруженных участках.

2.14. Испытываемые статической нагрузкой сваи после отдыха в грунте необходимо предварительно испытать динамической нагрузкой в соответствии с п. 3.4 настоящих рекомендаций.

2.15. На одном объекте статической вдавливающей нагрузкой испытывают 1 % от общего количества свай, но не менее 2 шт.

2.16. Количество пробных свай, подлежащих испытанию динамической нагрузкой, принимается 2 % от общего числа свай на объекте, но не менее 6 шт. в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85.

2.17. Погружение и испытания пробных свай выполняются по заданиям проектных институтов специализированными организациями ОАО ХК «Главмосстрой» в соответствии с перечисленными в п. 1.2 настоящих указаний нормативными документами.

2.18. Техническая документация на погружение пробных свай с указанием их типов, длины и несущей способности, разработанная проектным институтом, передается в 2-х экземплярах специализированной организации, выполняющей пробную забивку свай. Указанная документация должна соответствовать требованиям ГОСТ 5686-94 и содержать:

а) план здания с указанием и привязкой на нем положения геологических скважин (шурфов), точек статического и динамического зондирования грунта, пробных свай, подлежащих забивке и испытанию, подземных коммуникаций (газопровод, канализация, водосток, теплосеть, водопровод, кабели и др.), существующих строений и т.д.;

в) смету на проведение полевых испытаний по действующим расценкам.

2.19. На строительной площадке места расположения пробных свай, испытываемых динамической нагрузкой, и длина их должны назначаться с таким расчетом, чтобы получить данные для определения необходимой расчетной нагрузки на сваи фундамента и глубины их погружения на всех характерных участках проектируемого свайного поля.

2.20. При рядовом расположении свай в фундаменте расстояние между пробными сваями рекомендуется принимать не более 30 м.

При кустовом (или многорядном) расположении свай расстояние между ними в кусте, их длину и несущую способность (особенно при песчаных грунтах) определяют по результатам пробной забивки нескольких свай в характерных местах строительной площадки с испытанием отдельных свай динамической или статической нагрузкой.

В тех случаях, когда уплотнение грунта в результате забивки препятствует погружению части свай куста на заданную глубину, расстояние между сваями в проекте следует по возможности увеличить, сократив число свай в кусте за счет увеличения в допустимых пределах нагрузки на каждую сваю.

Если в кусте нельзя уменьшить число свай принятого сечения в связи со значительной нагрузкой на них, следует рассмотреть вопрос о применении в фундаменте свай другого сечения с большей несущей способностью.

Во всех случаях, а в плотных песках особенно, учитывая явление уплотнения грунта при погружении свай, забивку следует вести от середины свайного поля к его периметру.

2.21. В качестве пробных свай могут применяться как обычные железобетонные, входящие в состав свайного поля, так и инвентарные сваи конструкции НИИМосстроя, извлекаемые после испытания.

Несущая способность грунтов пробных свай определяется в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85, ГОСТ 5686-94, ГОСТ 20522-96.

Результаты испытания пробных свай передаются проектной организации, которая принимает окончательное решение о конструкции фундамента, расчетной нагрузке на сваи и необходимой глубине погружения их в грунт.

3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТОВ И УТОЧНЕНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ДЛИНЫ СВАЙ

Источник: http://www.gostrf.com/norma_data/11/11553/index.htm

3.2 Пример расчета

Условие: Рассчитатьмарку молота для забивки железобетонныхсвай в суглинок средней плотности. Длинасвай 6 м, масса с наголовником 1500 кг.Расчетная нагрузка на сваю N= 400 кН.

Решение: 3.2.1 Минимально-необходимая энергия удара

Еh= 0,045 * 400 = 18 кДж

Из справочниковпо свайным работам /например, Свайныеработы /М.И. Стородинов., А.И. Егоров.,Е.М. Губанов и др./

Под ред. М.И.Стородинова – 2-е изд. – М.: Стройиздат,1988-223с подбираем варианты молотов:СССМ-570 с энергией Е одного удара согласнотехнической характеристике 27 кДж/паровоздушный одиночного действия/,С-232 с энергией Е удара 18 кДж /паровоздушныймолот двойного действия/, С-995А с наибольшейэнергией Е удара 22 кДж /трубчатыйдизель-молот/.

3.2.2 Расчетнаяэнергия удара выбранных молотов:

Молот СССМ-570 Еd= Ст*Н = 18 * 1,5 = 28 кДж ≥ Еh= 18 кДж

Молот С-232 Еd= Е = 18 кДж = Еh= 18 кДж

Молот С-995А Еd= 0,9 Ст Н = 0,9* 12,5* 2,8 = 31,5 кДж > Eh= 18 кДж

Таким образом, всемолоты удовлетворяют условию / 5 /.

3.2.3 Проверка поусловию / 6 /:

Молот СССМ-570 К =(2,7 + 1,5)/ 27 = 0,16 Кт= 0,5

Молот С-232 К =(4,65 + 1,5)/ 18 = 0,34 Кт= 0,6

Молот С-995А К = (2,9+ 1,5)/ 31,5 = 0,14 Кт= 0,6

Все молоты такжеудовлетворяют условию / 6 /, однако умолота С-232 значение /К/ наиболее близкок табличному /Кт/.

Обобщеннаяэкспертная оценка результатов расчетапозволяет в качестве наиболее рациональногопринять молот С-232.

4.1 Теоретическая часть

Основным требованиемк качеству погружения сваи являетсядостижение ею проектной несущейспособности. Для установления несущейспособности сваи в процессе производстваработ применяют динамический методиспытания, основанный на корреляционнойзависимости сопротивления сваи и отказа.

Отказ– величина погружения сваи от одногоудара, или среднее арифметическое отсерии ударов – залога,например, 10 ударов – для подвесныхмолотов и молотов одиночного действия/для молотов двойного действия ивибропогружателей принимают числоударов или работу оборудования в течении2 мин./.

Фактический отказ, зафиксированныйв процессе контролируемого погружениясваи /испытания/, сравнивается с расчетным/проектным/. Отказ замеряется в концепогружения сваи с точностью до 1 мм неменее чем от трех последовательныхзалогов.

В зависимости оттребований проекта при длине сваи до25 м /СНиП 3.02.01.-87/ динамическим испытаниямв процессе работ подвергаются 5-20 свайв характерных точках свайного поля. Доначала погружения сваи размечают дляконтроля глубины погружения, начинаяот нижнего конца. Первые риски наносятчерез 1 м, потом через 0,5 м, в верхнейчасти – через 0,1 м. Против рисок записываютдлину сваи от нижнего конца.

Забивку заканчиваютпосле достижения среднего отказа оттрех последовательных залогов, непревышающего расчетного. В процессединамических испытаний свай ведутсяжурналы, в которых отражаются всепараметры контролируемой забивки свай,в т. ч. глубина и длительность /чистая/погружения свай, число ударов молота.

Свая, не давшаярасчетного /проектного/ отказа,подвергается контрольной добивке после“отдыха” и засасывания ее в грунт втечение 6 суток – для глинистых иразнородных грунтов, 10 суток – дляводонасыщенных мелких и пылеватыхгрунтов. Сваи давшие “ложный” отказ,не допогруженные на 10-15 % длины, подвергаютобследованию с целью устранения причин,затрудняющих забивку. В случае, еслиотказ при контрольной добивке превыситрасчетный, проектная организация должнапровести уточнение проектного решениясвайного фундамента и провести статическиеиспытания свай /ГОСТ 5686-78/.

В качествеконтролируемого параметра вместопроектного значения отказа может бытьпринята проектная отметка /глубина/погружения сваи /устанавливаетсяпроектом – для слабых грунтов с несущейспособностью сваи не более 200 кН/.

Контрольныйрасчетный отказ Saопределяют по формуле:

η A Ed m1+ E2(m2+ m3)

Sa= ——————— * ————————— = (м) /7 /

Fd (Fd+ ηA) m1+ m2+ m3

где η– коэффициент, в зависимости от материаласвай /табл. 2

СНиП 3.02.01-87/, кН/м2,1500 – для железобетонных свай с

наголовником, 1000– для деревянных свай без подобабка,800

– для свай деревянныхс подобабком;

Fd– несущая способность сваи по проекту,кН;

A– площадь, ограниченная наружнымконтуром поперечного

сечения сваи, м2;

E2– коэффициент восстановления удара/для молотов

ударного действияи свай железобетонных и деревянных,свай-

оболочек/, равен0,2.

Fd= kN, кН

где k– коэффициент надежности /1,4 СНиП2.02.03-85, п.3.9/.

Отказ, определенныйпо формуле /7/ должен превышать 0,002

м, если это условиене выполняется, то делается

дополнительныйуточненный расчет отказа по СНиП3.02.01-

87 /приложение 4/ ианализируются дополнительные

мероприятия поприменению подмыва, лидерных скважини

др. /п.11.2 СНиП3.02.01-87/.

Источник: https://studfile.net/preview/3894524/page:3/