Способ динамического испытания основания фундаментов

 

Использование: для определения несущей способности оснований фундаментов в вытрамбованных котлованах. Сущность изобретения: воздействует падающим грузом на основание с переменной энергией удара. Определяют приращение глубины проникания в основание падающего груза. Критическое ударное воздействие падающим грузом определяют в момент отсутствия приращения глубины проникания. Несущую способность основания на вертикальную нагрузку определяют по максимальной силе динамического сопротивления основания при критическом ударном воздействии или по максимальному диаметру лунки отпечатка на сменном свинцовом образце. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментостроению, и может быть применено для определения несущей способности оснований фундаментов в вытрамбованных котлованах.

Известен способ динамического испытания свай, включающий погружение сваи в грунт посредством свайного молота, запись отказограммы с последующим определением предельного сопротивления сваи [1] Недостаток способа низкая точность определения сопротивления сваи. Это вызвано тем, что при определении сопротивления сваи по отказам с помощью динамических формул невозможен в полной мере учет всех параметров системы молот свая грунт в процессе погружения сваи.

Наиболее близким из известных к заявленному является способ динамического испытания основания фундаментов на вертикальную нагрузку, включающий несколько ударных воздействий падающим грузом на основание с переменной энергией удара и определение несущей способности основания [2] Недостаток способа низкая точность определения несущей способности.

Цель изобретения упрощение испытаний и повышение достоверности результатов.

Цель достигается тем, что в способе динамического испытания основания фундаментов на вертикальную нагрузку, включающем несколько ударных воздействий падающим грузом на основание с переменной энергией удара и определение несущей способности основания, на груз устанавливают подвижный плунжер со стальным шариком на нижнем конце и сменный свинцовый образец, определяют приращение глубины проникания в основание падающего груза, критическое ударное воздействие падающим грузом определяют в момент отсутствия приращения глубины проникания. Несущую способность основания на вертикальную нагрузку определяют по максимальной силе динамического сопротивления основания при критическом ударном воздействии или по максимальному диаметру лунки отпечатка на сменном свинцовом образце.

На чертеже изображено устройство для определения несущей способности оснований фундаментов на вертикальную нагрузку.

Устройство закреплено на верхней части груза и выполнено в виде стакана 1 с завинчивающейся крышкой 2. Внутри стакана 1 размещен подвижный плунжер 3, на нижнем конце которого запрессован стальной шарик 4. На дне стакана 1 расположен сменный свинцовый образец 5 напротив прорези в боковой стенке стакана. Завинчивающейся крышкой 2 обеспечен контакт ее с подвижным плунжером 3, а также стального шарика 4 со сменным свинцовым образцом 5.

Способ осуществляют следующим образом.

Ударное воздействие на основание осуществляют грузом (например трамбовкой), имеющим равные с фундаментом размеры, который сбрасывают на подготовленное к испытаниям основание (вытрамбованный до проектной отметки котлован) с различной высоты, начиная например с 5 м, с шаговым уменьшением высоты сброса 0,5 м. После каждого сброса с помощью нивелира и рейки определяют приращение глубины проникания в основание проникающего тела или остаточное погружение. Максимальную высоту сброса при остаточном нулевом погружении, характеризующемся отсутствием пластических деформаций, фиксируют и принимают за базовую критическую высоту для критического ударного воздействия.

Затем при критическом ударном воздействии определяют характеристику ударного взаимодействия груза с закрепленным на нем устройством с основанием по диаметру лунки отпечатка стального шарика на сменном свинцовом образце. Далее проводят ряд сбросов (не менее трех раз) с базовой критической высоты. За счет ударного взаимодействия подвижный плунжер перемещается вниз вследствие деформирования сменного свинцового образца, на котором остается отпечаток стального шарика в виде лунки. Каждый раз сменный свинцовый образец смещают через прорезь в боковой стенке стакана, замеряют и вычисляют среднее значение диаметра лунки отпечатка.

Тарировку устройства проводят предварительно непосредственным статическим нагружением подвижного плунжера. При этом получают тарировочный график зависимости диаметра лунки отпечатка стального шарика на данном свинцовом образце от величины статического усилия на подвижный плунжер. Несущую способность основания на вертикальную нагрузку определяют по силе динамического сопротивления основания грузу при критическом ударном воздействии, которую вычисляют по формуле: F_d M/m˙F_n, где М масса груза; m масса подвижного плунжера и стального шарика устройства; F_n статическое усилие на подвижный плунжер устройства по тарировочным испытаниям. Статическое усилие F_n выбирают из тарировочного графика по отпечатку, диаметр которого равен диаметру отпечатка, регистрируемому при динамических испытаниях основания критическим ударным воздействием.

В предлагаемом способе динамического испытания основания используют обычный нивелир с рейкой для определения приращения глубины проникания в основание проникающего тела на предварительном этапе испытаний с целью определения базовой критической высоты сброса проникающего тела. Критическое ударное воздействие на основание проникающим телом достигается путем сброса его с базовой критической высоты, при котором имеет место только упругая деформация основания и нулевое приращение глубины проникания в основание проникающего тела.

В предлагаемом способе используют устройство, позволяющее по отпечатку стального шарика на сменном свинцовом образце затем по формуле вычислить силу динамического сопротивления основания, характеризующую несущую способность основания.

Предложенный способ легко и быстро осуществим, не требует специальной тензометрической аппаратуры.

Формула изобретения

СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ на вертикальную нагрузку, включающий несколько ударных воздействий падающим грузом на основание с переменной энергией удара и определение несущей способности основания, отличающийся тем, что на груз устанавливают подвижный плунжер со стальным шариком на нижнем конце и сменный свинцовый образец, определяют приращение глубины проникания в основание падающего груза, критическое ударное воздействие падающим грузом определяют в момент отсутствия приращения глубины проникания, а несущую способность основания на вертикальную нагрузку определяют по максимальной силе динамического сопротивления основания при критическом ударном воздействии или по максимальному диаметру лунки отпечатана на сменном свинцовом образце.

РИСУНКИ

Рисунок 1