Способ контроля несущей способности забивных свай

 

Изобретение относитса к строительству, а именно к контролю несущей способности свайных фундаментов, устраиваемых способом погружения их в грунт забивкой. Способ контроля несущей способности свай включает определение коэффициента, зависящего от материала сваи, площади опирания ее острия на грунт, массы дизельмолота, массы забиваемой сваи и наголовника, коэффициента восстановления удара, энергии удара молота, коэффициента работы, зависящего от принятой технологии забивки сваи, глубины погружения сваи от поверхности грунта около сваи, периметра поперечного сечения ее ствола, силы трения поверхности сваи о грунт, числа ударов молота по сваи, бытового давления грунта, действующего на уровне острия сваи, и коэффициента, учитывающего величину снижения трения сваи о грунт при ее забивке. Величину несущей способности свай рассчитывают по эмпирической формуле.

Изобретение относится к строительству, а именно к контролю несущей способности свайных фундаментов, устраиваемых способом погружения их в грунт забивкой.

Известен способ оценки несущей способности забивкой сваи, учитывающий величину трения поверхности, сваи о грунт [1] Однако данный способ не обладает достаточной для производственной практики точностью, поскольку не учитывает большого числа параметров забивки сваи, значительно влияющих на величину ее несущей способности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату при использовании является способ определения несущей способности сваи по ряду параметров забивки [2] Известный способ предусматривает определение коэффициента, зависящего от материала сваи, площади опирания ее острия на грунт, массы дизель-молота, массы забиваемой сваи и наголовника, коэффициента восстановления удара, энергии удара молота, коэффициента работы, зависящего от принятой технологии забивки сваи, глубины погружения сваи от поверхности грунта около сваи, периметра поперечного сечения ее ствола и удельной осредненной силы трения поверхности сваи о грунт.

Однако данный способ также не лишен недостатков, снижающих его точность и требует значительных затрат времени и труда на его реализацию, поскольку не учитывает ряд параметров забивки сваи, влияющих на ее несущую способность. Кроме того, он базируется на величине фактического остаточного отказа, которая определяется не в процессе погружения сваи, а после ее отдыха в течение нескольких суток путем добивки, что связано необходимостью возвращения своебойного копра на строительную площадку. При этом процесс добивки некоторых свай оказывается нереальным из-за невозможности подъезда копра к забитым сваям, что снижает точность определения несущей способности свайного фундамента в целом.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности и сокращение трудоемкости определения величины несущей способности свай в процессе их забивки и оперативной корректировки параметров свай для обеспечения заданной проектом нагрузки.

Это достигается тем, что в процессе забивки сваи дополнительно учитывают параметры, как число ударов молота по свае, бытовое давление грунта, действующее на уровне острия сваи, и коэффициент, учитывающий величину снижения трения сваи о грунт при ее забивке, а несущую способность забивной сваи рассчитывают по соотношению F_u= ηAγ_c -1 где F_u несущая способность сваи, определенная после ее забивки, кН; η коэффициент, зависящий от материала сваи, кН, м²; А площадь опирания на грунт острия сваи, м²; γ_с коэффициент работы, зависящий от принятой технологии забивки сваи; m₁ масса дизель-молота, т; m₂ масса забиваемой сваи и наголовника, т; ε коэффициент восстановления удара;
Е_d энергия удара молота, кДж;
h_i глубина погружения сваи от поверхности грунта около сваи, м;
u периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
f_i удельная осредненная сила трения поверхности сваи о грунт, кПа;
N число ударов молота по свае;
Р_Б бытовое давление грунта, действующее на уровне острия сваи, кПа;
f_тр коэффициент, учитывающий снижение величины трения сваи о грунт при ее забивке.

Данный способ позволяет оперативно с высокой степенью точности определять несущую способность свай в процессе забивки.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНТРОЛЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗАБИВНЫХ СВАЙ, предусматривающий забивку сваи, определение коэффициента, зависящего от материала сваи, площади опирания ее острия на грунт, массы дизель-молота, массы забиваемой сваи и наголовника, коэффициента восстановления удара, энергии удара молота, коэффициента работы, зависящего от принятой технологии забивки сваи, глубины погружения сваи от поверхности грунта около сваи, периметра поперечного сечения ее ствола и удельной осредненной силы трения поверхности сваи о грунт, отличающийся тем, что определяют число ударов молота по свае, бытовое давление грунта, действующее на уровне острия сваи, и коэффициент, учитывающий величину снижения трения сваи о грунт при ее забивке, а несущую способность забивной сваи рассчитывают по соотношению:

где F_и несущая способность сваи, определенная после ее забивки, кН;
η коэффициент, зависящий от материала сваи, кН/м²;
A площадь опирания на грунт острия сваи, м²;
g_с коэффициент условий работы, зависящий от принятой технологии забивки свай;
m₁ масса дизель молота, т:
m₂ масса забиваемой сваи и наголовника, т;
ε коэффициент восстановления удара;
E_d фактическая энергия удара молота, кДж;
h_i глубина погружения сваи от поверхности грунта около сваи, м;
N число ударов молота по свае;
P_б бытовое давление грунта, действующее на уровне острия сваи, кПа;
u периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
f_i удельная осредненная сила трения поверхности сваи о грунт, кПа;
f_тр коэффициент, учитывающий снижение величины трения сваи о грунт при ее забивке.