Способ испытания сваи в просадочном грунте

 

Изобретение относится к строительству , в частности к испытаниям свай в просадочных от собственного веса грунтах. Цель изобретения - снижение трудоемкости, расширение информативности и повышение точности определения несущей способности просадочного от собственного веса грунта. При испытании сваи вначале ее устраивают до верха уширения, образованного влидерной скважине на глубине, соответствующей нижней границе просадочной толщи . Производят нагружение сваи дои после замачивания грунта до ее срыва с последующим разгруженном. Затем добивают сваю до заданной глубины и нагружают ее до срыва или расчетной осадки. По полученным данным определяют дополнительные нагрузки на сваю от сил нагружающего трения при природной влажности и при полном водонасыщении грунта с последующим учетом их влияния на несущую способность сваи. 5 ил. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 02 0 33/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.-

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4760346/33 (22) 21.11.89 (46) 15.03.92, Бюл, N 10 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт организации механизации и технической помощи строительству (72) S.È. Крутов и А.С. Ковалев (53) 624.154(088.8) (56) Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения.

М,: Стройиздат, 1985, с.166.

Авторское свидетельство СССР

N 981514, кл. Е 02 О 33/00, 1981. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ СВАИ В ПРОСАДОЧНОМ ГРУНТЕ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к испытаниям свай в просадочных от собственного веса грунтах. Цель

Изобретение относится к строительству, в частности к способам испытания свай в просадочных от собственного веса грунтах, относящихся ко 2-му типу грунтовых условий по просэдочности.

Цель изобретения — снижение трудоемкости, расширение информативности и повышение точности оп.ределения несущей способности просадочного от собственного веса грунта.

На фиг.1 изображена лидерная скважина с уширением; на фиг.2 — погруженная в скважину свая после ее нагружения до срыва; на фиг.3 — то же, при повторном нагружении сваи после замачивания просадочной толщи; на фиг.4 — то же, после добивки сваи до проектной глубины и нагружения ее до срыва или расчетной осадки; на. Ж,„, 1719552 А1 изобретения — снижение трудоемкости, расширение информативности и повышение точности определения несущей способности просадочного от собственного веса грунта. При испытании сваи вначале ее устраивают до верха уширения, образованного в лидерной скважине на глубине, соответст- вующей нижней границе просадочной толщи, Производят нагружение сваи до и после замачивания грунта до ее срыва с последующим разгружением. Затем добивают сваю до заданной глубины и нагружают ее до срыва или расчетной осадки. По полученным данным определяют дополнительные нагрузки на сваю от сил нагружающего тре- ния при природной влажности и при полном . Я водонасыщении грунта с последующим учетом их влияния на несущую способность сваи. 5 ил.

Фю фиг.5 — графики осадки-нагрузки (S-P) в про- 4 цессе испытания сваи; Ь

Способ испытания сваи в просадочном: 0 грунте 2-го типа по просадочности осущест-, (Я вляют следующим образом. (Я

Отрывают котлован 1 (см,фиг.1) шириной (диаметром) 3 — 20 В, где  — величина поперечного сечения сваи. Минимальную ширину котлована принимают для случаев ю испытания свай в свайных кустах и полях, 4 когда объем нависающего грунта на.сваи минимальный на площади ЗВхЗВ, а максимальную для одиночных свай на площади с диаметром 2ОВ. Вокруг котлована по его периметру на величину 0,7-1 HsI глубины просадочного слоя 2 выполняют путем бурения часто расположенных скважин, пробивки режущим ножом, размывом

1719552

15

20 высоконапорной гидроструи узкую глубокую прорезь 3 с последующим заполнением ее глинистым раствором, окатанным песком, размельченным супесчаным грунтом и

r.п. материалом. При толщине просадочной толщи Нр <12 м глубину прорези принимают"равной Нзь при Msi 20 м — 0,7 Hst, а для промежуточных значений по интерполяции.

В котловане 1 устраивают лидерную скважину 4 на глубину просадочнога слоя 2 и в нижней части скважины выполняют уширение 5, например, с помощью трехно>кевого уширителя, диаметром 1,05 — 1,5.диаметра (размера по диагонали) сваи. Минимальный диаметр уширения 1,05 диаметра сваи принимают исходя из того, что при возможном допускаемом отклонении оси сваи от оси скважины под торцом сваи будет отсутствовать опора. Максимально допустимый диаметр уширения, как показывает опыт замачивания грунтов через скважины, следует принимать 1,5 диаметра сваи, при котором практически полностью исключается обрушение грунта при его замачивании, . Забивают сваю 6 (см.фиг.2) на глубину до верха уширения 5, нагружают ее отдельными ступенями с замером осадок от каждой ступени до ее срыва и строят график зависимости осадки сваи от нагрузки (кривая 1 на фиг.5). На этой кривой по точке резкого увеличения осадки сваи от нагрузки определяют величину нагрузки Pm, воспринимаемой силами трения и сцепления по боковой поверхности сваи. Эту нагрузку принимают за величину дополнительной нагрузки, возникающей за счет сил нагружающего трения при просадке грунта OT собственного веса для случая замачивания его снизу, т,е. при подъеме уровня подземных вод.

Разгружают сваю 6 (см.фиг,3) и замачивают просадочный грунт 2 до полного водонасыщения путем заливки воды на дно котлована 1. Производят повторное нагружение отдельными ступенями сваи 6досрыва и разгружают ее. По результатам повторного нагружения сваи строят график осадки ее от нагрузки при полном водонасыщении грунта (кривая 2 на фиг.5): По точке резкого увеличения осадка на этой кривой определяют величину дополнительной нагрузки Р и, возникающей от сил нагружающего трения при просадке грунта от собственного веса для случая замачивания его св ерху.

Добивают сваю 6 (см.фиг.4) до проектной глубины погружения (при необходимости с наращиванием ее по длине) и производят нагружение сваи отдельными

55 ступенями до срыва или расчетной осадки.

По результатам выполненного загружения добитой до проектной глубины сваи строят график осадки ее от нагрузки (кривая 3 на фиг.5). По этому графику по точке резкого увеличения осадки определяют несущую способность Fd сваи при отсутствии просэдки грунта от собственного веса и локального замачивания его вокруг сваи.

По результатам испытаний расчетную нагрузку N на сваю с учетом дополнительной нагрузки от сил нагру>кающего трения при полном водонасыщении, т.е. при замачивании сверху, принимают равной

Fd

И = — — y, 2()% (1) а при природной влажности или для случая подъема уровня подземных вод

Fd

N = — — у,(Р. + Р.")

7k (2) где у — коэффициент надежности, принимаемым равным по СНиП 2.02.03-85, и = 1,2;

y. — коэффициент условий работы, принимаемый в зависимости от возможной просадки грунта от собственного веса .Sslnpu

Ssi 5 см — yc = 0; при Яр = 25п -) с = ОЯЯд— предельно допустимая величина осадки; при 5 см < Ssl < 2S по интерполяции от 0 до 0,8.

Пример. Испытание связи 35х35 см в просадочном грунте 2-ro типа, включающее устройство уширения в нижней части лидерной скважины диаметром 1,2 ширины сваи в поперечном сечении, забивку сваи до верха уширения и нагружение ее до срыва, разгрузку сваи и замачивание просэдочного грунта, повторное нагружение сваи до срыва, разгрузку и добивку сваи до проектной глубины погружения, нагружение сваи до ее срыва или расчетной осадки.

Требуется определить расчетную нагрузку на сваю в просадочном супесчаном грунте 2-ro типа. с расчетной просадкой от собственного веса 20 см и величиной просадочного слоя грунта толщиной 15 м с учетом сил нагружающего трения при природной влажности и полном водонасыщении грунта для жилого дома при допустимой осадке 8 см.

Ф

Отрывают котлован шириной 7 м, т.е, 20. В, где  — ширина сваи в поперечном сечении, равная 0,35 м, Вокруг котлована по

его периметру на глубину 0,9 просадочной толщи, т,е. 13,5 м, выполняют путем бурения часто расположенные скважины диаметром

127 мм и заполняют их размельченным супесчаным грунтом, Устраивают в центре котлована путем бурения лидерную скважину на глубину просадочного слоя и в нижней

1719552 ее части выполняют с помощью трехножевого уширителя уширение диаметром 1,2 В, т,е0,4 м, Забивают сваю дизель-молотом на глубину до верха уширения и нагружают сваю отдельными ступенями с замером осадок от каждой ступени до ее срыва. Строят график зависимости осадки сваи от нагрузки и по точке резкого увеличения осадки определяют Рп, т.е, нагрузку, воспринимающую силу трения и сцепления по боковой поверхности сваи, которая оказалась равной 60 т.

Разгружают сваю, замачивают просадочную толщу до полного водонасыщения путем подачи воды в котлован и производят повторное нагружение отдельными ступенями сваи до срыва и разгружают ее. По результатам повторного нагружения сваи строят график осадки ее от нагрузки при полном водонасыщении грунта и по точке резкого увеличения осадки определяют Р >, т.е. величину дополнительной нагрузки, возникающей от сил нагружающего трения при просадке грунта от собственного веса; которая оказалась равной 30 т, Добивают сваю до проектной глубины погружения в непросадочный подстилающий слой грунта на 20 м и производят нагружение сваи отдельными ступенями до срыва. По графику осадки определяют несущую способность Fd сваи при стсутствии просадки грунта от собственного веса, которая оказалась равной 210 т.

По результатам выполненных испытаний определяют расчетную нагрузку N на сваю с учетом дополнительной нагрузки от сил нагружающего трения при полном водонасыщении по формуле (1)

N = — — 0,7 2 30 = 133(т)

1,2 а при природной влажности по формуле (2) — 1 2 — 0,7(60 + 30) = 112(т)

Формула изобретения

5 Способ испытания сваи в просадочном грунте, включающий отрывку котлована шириной от 3 до 20 величин поперечного сечения сваи, устройство по его периметру прорези глубиной 0,7-1 глубины просадоч10 ной толщи, бурение дренажных и лидерной скважин, устройство набивной или забивной сваи на заданную глубину, нагружение ее ступенями с измерением осадки, зэмачивание грунта до, полного водонасыщения

15 просадочной толщи, нагружение сваи в водонасыщенном грунте с измерением ее осадки и определение по данным испытания несущей способности сваи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудо20 емкости, расширения информативности и повышения точности определения несущей способности просадочного от собственного веса грунта, в лидерной скважине на глубине, соответствующей нижней границе про25 садочной толщи, выполняют уширение диаметром 1,05-1,5 диаметра или размера по диагонали сваи, сваю устраивают сначала до верха образованного уширения, до и после замачивания грунта производят ее.

30 нагружение до срыва с последующим разгружением, а затем осуществляют добивание сваи до заданной глубины и производят . ее нагружение до срыва или достижения расчетной осадки, после чего дополнитель35 но по полученным данным определяют дополнительные нагрузки на сваю от сил нагружающего трения при природной влажности и при полном водонасыщении грунта с последующим учетом их влияния на несу40 щую способность сваи.

1719552 фдГ 2 9ЪУЗ ФУГ 4

Составитель Г.Мартынова

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор М.Бокарева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 747 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5