Содержание
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.
Истинный отказ сваи является конечной целью. Благодаря проектным работам и предпроектным изысканиям удается выявить эту отметку и необходимо на неё выходить. В таком случае основание получает достаточную прочность и надежность.
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:
- статистические;
- динамические;
- испытания грунтов;
- испытания зондов;
- 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:
- 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.
- Свая вышла в пределах допуска на расчетный отказ. Это оптимальный вариант, который позволяет продолжать строительство в рассчитанном темпе.
- 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
Проектный отказ сваи — это страшно для постройки или нет?
В современном мире новых технологий при выполнении строительных работ акцент делается на экономичности.
Одной из таких новинок является свайный фундамент. При его монтаже одним из главных факторов является расчёт и отказ сваи.
Что это за величина?
Схема заглубления сваи
Отказ сваи в строительстве – это величина, которая показывает, насколько углублена конструкция. При этом её нижнее основание должно упираться в прочные глубинные грунты, которые обладают высокой плотностью.
Отказ сваи это мера, суть которой заключается в размере частичного углубления устройства после единичного удара молота. Существует специальный прибор, который позволяет измерять данную величину – прогибомер. Его погрешность составляет одну десятую миллиметра. Рассматривают два вида отказа – по проекту и по факту.
Проектный рассчитывается с помощью формул на основании строительных норм при проектировании фундамента.
Проектный отказ сваи определяется с учётом характеристики грунтов, свай и техники, которая используется для забивки конструкции. Погружение железобетонного столба считается выполненным тогда, когда отказы по проекту и по факту совпали.
Залог в свайном фундаменте
На практике определить величину продвижения столба после единичного удара молота невозможно, поэтому при расчёте этой величины применяют такое понятие, как залог сваи. Залог – это определённое количество ударов механизма, с помощью которого производят забивку. Или промежуток времени, в течение которого работает механизм.
Процесс забивания сваи
Залог зависит от используемого оборудования:
- Если используется дизельный молот одиночного действия, то серия залога состоит из десяти ударов.
- Если используется механизм двойного действия (гидромолот), то залог рассчитывается за одну минуту работы техники.
После того как произведено количество ударов равное залогу измеряют глубину погружения. Если механизм работает по времени, то необходимо сосчитать количество ударов за это время. Разделив длину погружения на количество ударов, получим среднюю величину углубления свайного столба за один удар. Полученный результат сверяется с проектным отказом. При их совпадении завершается работа. Но очень часто бывает так, что фактически погружение почти прекратилось, а отказ сваи отличается от проектных данных. Причиной этого может быть:
- Нижняя часть конструкции попала на твёрдый пласт почвы, который создаёт сопротивление при ударных нагрузках.
- Произошёл отток воды от грунтов, которые контактируют с основанием свайного столба. Уменьшилась влажность почвы, следовательно, увеличилась сила трения о ствол.
Решить проблему можно временным прекращением работ на 5–7 суток. За это время почва ослабевает и следует завершить механизм забивки до получения нужного результата.
Ложный отказ сваи
Во время погружения конструкции происходит уплотнение почвы по причине выдавливания свайным столбом определённого её объёма. Поэтому показатели сразу после завершения работ могут быть неточными для определения прочности конструкции. Этот показатель называют ложным отказом. Особенно это касается глинистых и песчаных грунтов. Посмотрите видео, как забивают сваи специализированным оборудованием.
После некоторого перерыва в работе грунты, соприкасающиеся с основанием свайного столба, восстанавливают свою первоначальную структуру. Показатели, снятые после периода отдыха, называют истинным отказом. Продолжительность отдыха зависит не только от видов грунтов. Значение имеет плотность и влажность однотипной почвы. Иногда этот период может доходить до нескольких недель.
Как производить расчёт?
После погружения конструкции на определённую глубину с учётом всех данных рассчитывается её несущая способность.
Дом на винтовых сваях
Рассмотрим параметры, которые учитывают при расчёте:
- Механизм, используемый при забивке и его масса.
- Масса ударной части молота.
- Постоянная величина сопротивления грунта, которая для разных видов грунта своя.
- Создаёт сопротивление и площадь сечения сваи.
- Обязательно учитывается вес конструкции.
- Энергия механизма, используемого при забивании свайного столба.
- Остаточный и упругий отказы стержня.
Все вычисления необходимо произвести по специальным формулам.Получаем величину,которая является проектной.
Иногда на практике возможна ситуация, когда проектный результат соответствует фактическому показателю, а сама конструкция не достигла твёрдых грунтов. В этом случае работы следует продолжать. Обращаем внимание, забивка производится опять же до тех пор, пока не будет, достигнут отказ сваи.
Если работы не продолжать, то масса будущего строения может ослабить прочность несущей конструкции.
При закладке фундамента на забивных железобетонных сваях очень важно соблюдение всех указаний и требований проектных документов.
Источник: https://fundamentaya.ru/svai/ustanovka/otkaz_svai.html
Сваи в песчаных и глинистых грунтах: забивка или вдавливание? На что влияет геология
От заказчиков часто можно услышать, что вдавливание свай – это быстро и современно, но в два раза дороже, чем забить. Однако следует разобраться в том, как обстоят дела на самом деле.
В чем разница
Вроде бы действующий СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (п. 6.1) не делает разницы между работой в грунте вдавленных и забивных свай, однако они все же имеют неодинаковую несущую способность. Согласно таблице 7.4 того же СП при расчете свай вдавливания по боковой поверхности применяется коэффициент, который на 10% превышает таковой для забивных свай.
Величина погружения сваи при ударе во время забивки носит название «отказ». При забивке сваи в песчаные грунты величина отказа с глубиной быстро уменьшается и в некоторых случаях может достигнуть нуля. В данном случае под острием сваи образуется переуплотненное ядро, а вдоль ее ствола за счет отжатия воды возникает «сухое» трение.
Отток воды от источника колебаний связан с хорошей фильтрующей способностью песков. В результате свая перестает погружаться, то есть ее отказ становится равным нулю. Для его увеличения свае необходимо предоставить отдых, т.е. остановить забивку на 3–5 дней. За это время в околосвайном пространстве восстанавливается поровое давление, под нижним концом происходит консолидация грунтов.
В результате в процессе добивки сваю можно дальше забивать до проектной отметки.
При забивке в водонасыщенные глинистые грунты отказ может увеличиваться с глубиной и свая «проваливается». Это явление обусловлено тем, что колебательный контур сваи создает избыточное поровое давление и в глинистом грунте вдоль ее ствола формируются пленки воды, существенно снижающие трение, а за счет динамических (вибрационных) воздействий глина приобретает текучее состояние и низкую прочность.
В результате при забивке величина отказа с глубиной или становится постоянной, или может увеличиваться. После отдыха сваи в течение 1–3 недель происходит консолидация грунта, при этом глина, имеющая высокий коэффициент сцепления, обволакивает тело сваи. Это явление, получившее название «засасывание сваи», зачастую приводит к увеличению ее несущей способности.
Отметим, что отказ сваи во время забивки называется ложным, после отдыха – истинным.
При погружении сваи вдавливанием вышеописанных явлений не возникает. Поэтому применение понятия «отказ» при использовании данного метода применять некорректно. Основное преимущество этого способа заключается в том, что свая погружается в грунт в результате статического воздействия, поэтому усилие вдавливания фактически соответствует несущей способности сваи по грунту, не изменяя в процессе погружения его физико-механических характеристик.
Если дело касается забивных свай, то их статические испытания – это минимум неделя времени и четыре «выброшенных» анкерных сваи, поскольку нужно забить пять свай – одну испытываемую и четыре анкерных, которым для восстановления структуры грунтов, согласно требованиям ГОСТ 5686-2012, требуется дать отдых не менее 3–6 суток до начала испытаний.
Испытания же вдавливаемых свай тот же ГОСТ разрешает выполнять уже через сутки. Это связано с тем, что при их вдавливании не возникает вибраций и динамики и не нарушается природная структура глинистого грунта. А при вдавливании в песчаные отложения скорость вхождения в них сваи является постоянной, усилие – плавно нарастающим, что приводит к равномерному уплотнению грунтов основания, вытеснению поровой воды и не создает зон уплотнения, у которых при консолидации падает несущая способность (то есть не возникает «ложный отказ»).
Оптимальная длина свай
Считается, что на основе результатов инженерных изысканий и строительных нормативных документов проектировщики могут точно рассчитать оптимальную длину свай. Безусловно, они могут вычислить все необходимые параметры для создания надежного фундамента, но вряд ли они будут считать деньги заказчика и стремиться к экономической оптимальности. Поэтому, как правило, несущая способность сваи закладывается намного выше той, которая соответствует расчетной нагрузке, за счет использования многочисленных повышающих коэффициентов и желания сделать надежное основание и спать спокойно.
Кроме того, проектировщик обычно немного перестраховывается и при расчете длины свай на основании анализа результатов изысканий. В результате зачастую получается, например, так, что сваи заглубляют на 1–5 «перестраховочных» метров в грунты, прочность которых выше прочности бетона, из которого эти сваи выполнены.
Когда такой проект попадает к копровщикам на стройплощадке, они, естественно, пытаются забить пробные сваи в грунт до проектной отметки – ведь технология забивки в принципе не позволяет определить ее оптимальную длину, да и заказчик будет платить за погонные метры.
Если свая при забивке не разрушится, то она достигнет проектной глубины, если же разрушится, то копровщики сообщат заказчику, что «геология не соответствует».
Далее после положенного отдыха сваи, изыскатели выполнят ее статические испытания на требуемую проектом расчетную нагрузку (не более того) и подтвердят, что свая ее выдерживает. Но даже если нагрузка на сваю подтвердится больше, чем заложено проектом, то возникает два варианта оптимизации снижения стоимости: (1) уменьшение количества свай. Данный вариант потребует изменения проекта, конструктива ростверков и, как следствие, выхода на повторную экспертизу; (2) сокращение длины свай, т.к. проектная длина избыточна.
При этом корректировка проекта не потребуется, достаточно сделать запись об обеспечении несущей способности грунтов на меньшей глубине заложения свай, но для этого необходимо сначала погрузить пробные сваи на меньшую глубину и подтвердить испытаниями несущую способность, что приведет к срыву сроков еще на неделю и при условии, что копровщики знают на какой именно глубине эта несущая способность будет достаточна. Как правило, Заказчик не любит срыва сроков и идти на повторные испытания ради «журавля в небе» не хочет.
Круг замкнулся.
Следует отметить, что забить одиночную сваю – это одно. Грунт в начале ее погружения еще находится в природном состоянии. А совсем другое – при массовой забивке, когда зона уплотнения грунта каждой последующей сваи накладывается на зону уплотнения предыдущей, за счет чего возникает большое недопогружение свай – ложные отказы и лес из «торчащих оголовков» (рис. 1). При этом один недопогруженный метр в среднем обходится в 2 400 руб. (покупка, доставка, разгрузка, срубка, погрузка, вывоз, оплата утилизации).
Рис. 1. Торчащие верхние концы недопогруженных забивных свай
В результате заказчик, проектировщик и подрядчик начинают искать козла отпущения, приостановив работы. Но к этому времени все сваи для массовой забивки уже заказаны на заводе и заказчик вынужден оплачивать поставку и забивку их избыточных метров, а также последующую срубку недопогруженной части свай, их вывоз и утилизацию на свалку.
Так возможно ли в принципе определить оптимальную длину свай? Если свая, забитая, скажем, на 12 м, выдержала испытание и дала минимальную осадку, то возможно ли сократить ее длину до 11 м и выдержит ли она при этом проектную нагрузку? А до 10 или до 7 м? Эти вопросы отражают желание заказчика сократить бюджет.
Сваебои вместо ответа смогут ответить только то, что нужно попробовать. А для этого заказчику надо будет закупить более короткую сваю, забить ее, дать ей 3–7 суток отдыха и провести испытание, причем без гарантии положительного результата.
Соответственно, заказчик все-таки этого не делает и в соответствии с проектом забивает сваи с избыточным запасом несущей способности, фактически забивая в землю лишние деньги.
И все-таки вдавливание
Так где же выход? Надо просто вспомнить, что технологии в строительстве постоянно развиваются и совершенствуются. Точно и быстро решить задачу оптимизации длины свай позволяет их погружение методом статического вдавливания с использованием современной сваевдавливающей техники, оснащенной необходимой измерительной аппаратурой и приборами, а также программным комплексом GEOPile для расчета несущей способности свай по грунту. Использование этой технологии позволяет полностью исключить все «перестраховочные» коэффициенты строительных нормативов, не снизив надежность свайного фундамента.
Самые главные преимущества применения данного метода: способность сваевдавливающего оборудования контролировать глубину погружения свай при соответствующем усилии вдавливания; возможность вести работы круглые сутки и погружать сваи рядом с существующими зданиями и сооружениями благодаря отсутствию шума и вибраций. Но речь сейчас о другом.
Изучив проект свайного поля, заказчику в 80% случаев предлагают выполнить с помощью изыскателей пробное погружение свай с мониторингом усилий вдавливания с целью уменьшения их длины, а иногда и количества. При использовании статических испытаний можно гарантировать достижение расчетной нагрузки на сваи вдавливания, имеющие рекомендованную длину. На основе полученных при этом данных и результатов их обработки проектировщики выдают абсолютно достоверные рекомендации о необходимой и достаточной длине свай.
Соответствующая технология разработана специалистами ООО «БАЗИС» и опробована на десятках строительных площадок в Москве, Санкт-Петербурге, Саратове, Пензе, Сарове, Белгороде, Нижнем Новгороде, Перми, Казани, Волгограде. Основная ее идея заключается в использовании сравнительного анализа усилия вдавливания, требований строительных норм, проектной расчетной нагрузки на сваю и текущей геологической ситуации в основании будущего строительного объекта.
Например, на одном из крупных строительных объектов в результате использования технологии пробного вдавливания 6 211 свай ООО «БАЗИС» удалось сократить длину свай с 18 до 12 м. В результате, несмотря на то что стоимость забивки составляла бы 300 руб./пог. м, а цена вдавливания была равна 600 руб./пог.
м, всего на создание свайного поля ушло соответственно не 218 006 100, а 158 007 840 руб. – за счет экономии материалов, рабочего времени и пр. (к тому же сваи длиной свыше 16 м являются составными, а 12-метровые сваи – одиночными и их за смену можно погрузить в два раза больше).
Приведенный пример показывает весьма впечатляющую разницу в пользу вдавливания – экономия почти в 60 млн руб. (30%)!
Таким образом, технология вдавливания свай дает все шансы выполнить строительство свайного фундамента быстро, качественно и по оптимальной цене.
Источник: http://www.geoinfo.ru/
Источник: http://regionopi.ru/novosti/svai-v-peschanyh-i-glinistyh-gruntah-zabivka-ili-vdavlivanie-na-chto-vliyaet-geologiya/
Что такое отказ сваи при забивке
Свайный фундамент
Знание, что такое отказ сваи, является основным при изготовлении фундамента такого типа. От правильного расчета и выполнения этого показателя будет зависеть прочность и надежность всего сооружения, а также возможная скорость его усадки. Первое значение этого параметра получают в процессе проектирования, а остальные – уже при работе на местности, поэтому стоит рассмотреть, как правильно рассчитывают и применяют параметры отказа сваи.
Что такое отказ сваи
При строительстве дома на сваях мастерам необходимо предварительно забить их на определённую глубину. Здесь применяют правило: нижнее основание сваи должно упереться в глубинные грунты, тогда её несущие свойства будут использованы в полной мере.
В процессе работы производятся измерения частичного углубления приспособления после одного удара молотом. Это и называют отказом сваи.
Схема прохождения сваи до отказа с указанием типов грунта
Для определения данного параметра используется специальный прибор. В зависимости от способа замера и полученных результатов различают несколько видов показателей:
- проектный;
- ложный;
- истинный.
Каждое из этих значений имеет большое значение при подготовке и изготовлении фундамента. Стоит рассмотреть, каким образом получают каждое из них.
Наглядно увидеть процесс забивки свай до отказа можно в следующем видео:
Вычисление проектного отказа
Этот этап работы необходимо выполнить ещё при проектировании дома. Для этой цели предварительно производится исследование местности и почвы, где будет построено сооружение. Для правильности расчета необходимо проверить тип почвы, глубину залегания твердых пород и расположение грунтовых вод.
На основании этого определяется длина, диаметр используемых свай и глубина из забивания.
Полученные сведения обязательно вносятся в проектный план, с которым сверяются строители при забивке свай. Большие отклонения от значений, полученных путем расчета, считаются недопустимыми.
Залог сваи
Поскольку на практике невозможно получать результат после каждого удара, для расчета применяется так называемый залог свай. Суть этого принципа заключается в следующем: измерения производятся после определённого числа ударов, а полученное значение потом делится на их количество.
Измерение залога сваи зависит от типа сваебойного механизма. Если он оснащен дизельным молотом одиночного типа, то измерения можно производить после 10 ударов.
При применении гидромолота лучше опираться не на количество ударов, а на время работы механизма. Расчетный период чаще устанавливается в минуту. Затем требуется узнать, сколько ударов произвел гидромолот за отведенное время, а после разделить полученную глубину сваи при забивке на число ударов.
В современном строительстве сваи можно не только вбивать, но и вдавливать. Для этого используются специальные механизмы. Так как гидромолот не приспособлен наносить удары по свае, залог также рассчитывается исходя из времени его работы. С таким устройством работы выполняются в несколько приёмов. Первое движение агрегата – надавливание на опорный элемент фундамента. После достижения определенной глубины начинается возврат подвижной части на исходную точку.
Этот процесс наглядно демонстрирует следующее видео:
Почему реальный и проектный отказ сваи могут отличаться
Часто бывает, что при забивке свай кажется, что приспособление уперлось в твердый грунт, а проверка документации показывает недостаточное погружение механизма в почву. На это есть несколько объяснений:
- если нижняя конструкция уперлась в твердый пласт грунта, он может создавать препятствия для дальнейшего погружения;
- при оттоке грунтовых вод консистенция почвы нарушается, становясь более твердой, что увеличивает силу трения о ствол и мешает дальнейшему продвижению.
Чтобы определить причину произошедших затруднений, требуется приостановить работу приблизительно на неделю. За это время почва возвратится в своё естественное состояние и тогда можно будет завершить начатое.
В результате проектный отказ сваи не должен отличаться от фактически полученного.
Ложный и истинный отказ сваи
При выполнении работ на глинистом или песчаном грунте может случиться так, что в процессе погружения сваи происходит уплотнение грунта за счет объёма, выдавленного ею. И если сразу после остановки механизма снять показания, можно получить значение ложного отказа.
Чтобы снять правильный результат, процесс останавливают на некоторое время. По истечении этого срока снова производят измерения. Полученный таким образом показатель называют истинным значением.
Чтобы понять, почему два полученных значения будут отличаться друг от друга, важно знать процессы, которые происходят в грунте в период покоя. За это время проходит процесс восстановления, он включает в себя возврат почвы в прежнюю структуру и плотность. Количество времени, отводимое под отдых почв, зависит от типа влажности грунта.
Как произвести расчёт
После того как процесс забивки завершен, требуется финишный расчет несущей способности изготовленной конструкции. Для этого требуется несколько параметров:
- тип и масса устройства, которое использовалось для этой работы;
- вес молота в его ударной части;
- используемая для забивки энергия механизма;
- сопротивление грунта, меняющееся в зависимости от его индивидуального строения;
- сопротивление и площадь сечения забитых свай;
- вес конструкции;
- остаточный и упругий отказы стержня.
Чтобы из всех этих параметров произвести вычисления, требуется специальная формула:
Для получения несущей способности различных типов грунта стоит воспользоваться таблицей:
Стоит помнить, что иногда полученное значение совпадает с проектной документацией, а уровень отказа так и не достигнут. В этом случае работу нужно продолжить до тех пор, пока опоры фундамента не достигнут твердых грунтов. Иначе прочность здания будет поставлена под угрозу.
Чтобы предвидеть возможные ошибки в расчетах, после завершения работ производится испытание забитых свай на предмет достижения ими твердых грунтов.
Расчет глубины прохождения сваи до отказа является важным этапом в строительстве. Так как он позволяет поставить фундамент на прочном основании. Измерения производят на разных этапах работ.
Глубина отказа рассчитывается во время составления проекта, в процессе забивки свай и по завершении этого процесса. Полученные данные тщательно сверяются, а выявленные расхождения проверяются. Всё это позволяет заложить прочное основание, которое станет первым шагом в строительстве прочного и уютного дома.
Источник: https://kakfundament.ru/svai/otkaz-svai
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.
В процессе погружениясваи в грунт растет ее несущая способностьи величина погружения сваи с каждымударом установившейся мощностиуменьшается.
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.
Несущая способностьсваи Fлможет быть определена через расчетнуюнагрузку N,передаваемую на сваю:
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/