Свая для измерения касательных сил морозного пучения грунтов

Авторы патента:

E02D33 - Испытания фундаментов и оснований (способы и устройства для проведения испытаний, см. в соответствующих рубриках G01; способы и устройства для испытания строительных конструкций или устройств вообще G01M; способы и устройства для определения химических или физических свойств материалов вообще G01N)

Владельцы патента RU 2458205:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия" (СибАДИ) (RU)

Изобретение относится к строительной технике к области фундаментостроения и предназначено для длительных измерений касательных сил морозного пучения, действующих на сваи в процессе промерзания грунтов, совместно с измерением сил трения немерзлого грунта у границы промерзания в любых инженерно-геологических условиях. Использование новых элементов - отсоединение полых секций от центрального анкерного стержня, снабжение каждой полой секции, кроме верхней, концентрично установленным полым штоком с закрепленной сверху на нем опорной пластиной и пропущенным коаксиально через полости вышерасположенных секций и штоков, и установка силоизмерительных датчиков ярусами над головой сваи, а также установка эластичных прокладок в выемки в торцах полых секций, - приводят к появлению новых свойств у заявляемого технического решения, а именно, в повышении надежности, точности и длительности измерений касательных сил пучения, действующих на забивные сваи в процессе промерзания грунта, в том числе и за счет одновременного измерения (с помощью тех же силоизмерительных датчиков) сил трения немерзлого грунта, действующих на полые секции ниже границы промерзания и учитываемых в поправках к касательным силам пучения. Расположение силоизмерительных датчиков ярусами над головой сваи, позволяющее использовать съемные силоизмерительные датчики заводского изготовления с высоким классом точности и регулярно тарировать их после окончания каждого сезона измерений, дает возможность проконтролировать надежность и точность выполненных измерений. Возможность проведения длительных (в течение многих зимних сезонов) измерений касательных сил морозного пучения и сил трения немерзлого грунта тоже повышает надежность и точность получаемых результатов за счет учета в статистической обработке длинного ряда данных измерений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Известна полая свая для измерения касательных сил морозного пучения грунтов [А.с. 1046418 СССР, МКИ³ Е02D 1/00. Установка для определения касательных сил пучения в полевых условиях / И.И Железняк, Б.Б.Елгин и П.И.Сальников (СССР). №3452326/29-33; заявл. 10.06.82; опубл. 07.10.83. Бюл. №37. - 2 с.: ил.], включающая торцевую плиту с отверстиями, установленную над сваей, анкерный элемент с упорной плитой и гайками, регистрирующие пластины с шариковыми индикаторами, мерзлотомер и защитный кожух.

Этой сваей нельзя измерить: касательные силы пучения раздельно по глубине промерзания; действительную динамику касательных сил пучения в процессе промерзания грунта, так как на измерительное устройство сваи передается не сила пучения, соответствующая данной глубине промерзания, а разность между касательной силой пучения и направленной вниз силой трения немерзлого грунта о сваю; силы трения немерзлого грунта у нижней границы промерзающей толщи, которые должны учитываться в поправках при измерениях касательных сил пучения и могут существенно увеличиваться за счет обжатия промерзающим слоем [Орлов В.О. Криогенное пучение тонкодисперсных грунтов. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 187 с.и др.].

Известно устройство [А.с. 113632 СССР, Класс 42k, 28. Устройство для определения сил смерзания, пучения и давления на острие сваи / К.Е.Егерев (СССР). №461306; заявл. 07.06.56; опубл. 04.08.58. - 3 с.: ил.], выполненное в виде круглой полой сваи, состоящей из отдельных железобетонных колец (секций), разделенных резиновыми прокладками, и железобетонного сердечника, соединенного с железобетонными кольцами при помощи опорных металлических балок, деформации которых измеряются наклеенными на них тензорезисторами.

С помощью этого устройства измеряют раздельно силы пучения, действующие на каждую секцию. Эта свая погружается в заранее приготовленную в грунте скважину, а затем обсыпается грунтом нарушенной структуры. Поэтому такой сваей нельзя измерять силы пучения грунтов, действующих на забивные сваи, так как забить в грунт без повреждений ее невозможно. Расположение силоизмерительных устройств внутри сваи на балках соединяющих кольца (секции) с сердечником, делает невозможным их замену и тарировку без извлечения сваи, что снижает надежность и достоверность измерений и делает невозможным проведение длительных измерений.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство [А.с. 155138 СССР, МКИ Е02D 33/00. Устройство для определения сил смерзания и пучения грунтов, действующих на свайные фундаменты / Р.А.Хартанович (СССР). №788446/29-14; заявл. 19.07.62; опубл. 1963 г. Бюл. №11. - 2 с.: ил.]. Это устройство представляет собой железобетонную сваю квадратного сечения, верхняя часть которой состоит из отдельных полых секций, воспринимающих касательные силы морозного пучения. Полые секции соединены с металлическим, заделанным в нижней части сваи, сердечником (анкерным стержнем) с помощью металлических кронштейнов, деформации изгиба которых регистрируют наклеенные на них тензорезисторы (силоизмерительные датчики). Для погружения сваи в грунт забивкой анкерный стержень имеет в верхней части резьбу и гайку, опирающуюся на стальную плиту с отверстием, которая фиксируют положение полых секций во время забивки. Перед забивкой секции обжимают домкратами.

С помощью этого устройства измеряют касательные силы пучения, действующие на каждую полую секцию. Затем определяют общую (суммарную) силу пучения как сумму сил, действующих на секции, находящиеся в пределах глубины промерзания грунта на момент измерений.

Свая отличается сложностью изготовления и подготовки к погружению (требуется обжатие секций домкратами). Отказ в работе тензорезисторов, расположенных внутри любой секции, делает невозможным дальнейшее измерение силы, действующей на секцию, и, следовательно, определение суммарной силы пучения. Тарировка и ремонт силоизмерительных устройств невозможны без извлечения сваи из грунта, т.е. свая непригодна для длительных измерений касательных сил пучения. Надежность измерений касательных сил пучения этой сваей неопределенна, так как для подтверждения достоверности результатов измерений необходима повторная тарировка силоизмерительных устройств каждой секции в сборе после извлечения сваи из грунта. При погружении забивкой возможны повреждения этих устройств. В случае попаданий включений грунта или льда в горизонтальные промежутки (зазоры) между полыми секциями они перестают работать изолированно и показания тензорезисторов искажают фактические силы, действующие на каждую секцию. Сваю нельзя применять при расположении уровня подземных вод в пределах секций, так как замерзание воды в полостях секций прекращает работу устройства.

Технической задачей изобретения является повышение надежности, точности и длительности измерений касательных сил морозного пучения, действующих на забивные сваи в процессе промерзания грунтов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной свае, включающей в верхней части полые секции, через полости которых пропущен центральный анкерный стержень, жестко заделанный в нижней части сваи, а в верхней части имеющий резьбу и гайку, опирающуюся на плиту с отверстием, силоизмерительные датчики, согласно изобретению полые секции отсоединены от центрального анкерного стержня, на каждую полую секцию, кроме верхней, сверху концентрично установлен и жестко соединен с ней полый шток с прикрепленной к нему вверху опорной пластиной, полые штоки коаксиально пропущены через полости вышерасположенных секций и полых штоков до выхода над верхней полой секцией, силоизмерительные датчики установлены ярусами над головой сваи, причем силоизмерительные датчики первого яруса установлены на торец полой секции, а силоизмерительные датчики остальных ярусов установлены на опорные пластины полых штоков, верх каждого силоизмерительного датчика верхнего яруса упирается в плиту с отверстием, а верх каждого силоизмерительного датчика остальных ярусов упирается в расположенную непосредственно над ним опорную пластину полого штока, в торцах смежных полых секций и в верхнем торце нижней части сваи сделаны по периметру сваи прямоугольные сплошные выемки, в которые установлены прокладки из эластичного водонепроницаемого материала, верхняя и нижняя поверхности которых приклеены.

У заявляемого технического решения появляются свойства, не совпадающие со свойствами указанных известных технических решений. Так, отсоединение полых секций от центрального анкерного стержня и снабжение каждой из них, кроме верхней, концентрично установленным полым штоком с прикрепленной к нему вверху опорной пластиной образует новую связь между полой секцией и силоизмерительными датчиками, позволяющую расположить силоизмерительные датчики над головой сваи. Новое расположение силоизмерительных датчиков позволяет применять съемные силоизмерительные датчики заводского изготовления, которые после окончания сезона измерений перед каждым следующим зимним сезоном можно снимать для тарировки и в случае необходимости заменять на новые. Это позволяет с высокой гарантированной надежностью проводить длительные (в течение многих зимних сезонов) измерения касательных сил пучения с учетом влияния сил трения немерзлого грунта, что повышает точность и надежность окончательных результатов измерений. Возможность тарировки каждого силоизмерительного датчика по отдельности, а не всей сваи в сборе, как у прототипа, также повышает точность измерений, так как для тарировки одного силоизмерительного датчика требуется нагружающая установка с меньшим предельным силовым усилием, чем для тарировки каждой секции у прототипа. Это значит, что отклонения усилий, передаваемых нагружающей установкой (одинакового класса точности) при тарировке силоизмерительного датчика, от фактических будут тоже меньше. Кроме того, исключается возможность повреждения силоизмерительных датчиков при забивке сваи, так как их устанавливают после забивки сваи, в отличие от прототипа. Устройство сплошных прямоугольных выемок по периметру торцов смежных полых секций и верхнего торца нижней части и установка в них эластичных водонепроницаемых прокладок позволяет забивать сваю без повреждения прокладок. Эти прокладки повышают надежность и длительность измерений касательных сил пучения, препятствуя попаданию в зазоры между полыми секциями включений грунта и воды (льда), и позволяют использовать сваю при расположении уровня подземных вод в пределах глубины промерзания грунта.

По сравнению с устройством [А.с. 1046418] заявляемое техническое решение имеет новые свойства - возможность измерения сил трения немерзлого грунта и возможность раздельного по глубине промерзания измерения касательных сил пучения, что повышает точность измерений касательных сил пучения в процессе промерзания грунта (например, для учета воздействия этих сил в период строительства) за счет учета поправок на силы трения немерзлого грунта и отсутствия воздействия сил трения на полые секции, расположенные выше нижней границы промерзания грунта.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где приведены: на фиг.1 - конструкция сваи в рабочем состоянии после погружения в грунт, на фиг.2 - горизонтальный разрез А-А верхней полой секции сваи, на фиг.3 - схема расположения силоизмерительных датчиков (вид сверху), на фиг.4 - вертикальный разрез Б-Б полых секций сваи, на фиг.5 - свая в сборе для забивки в грунт.

Свая для измерения касательных сил морозного пучения грунтов состоит из полых секций 1 в верхней части сваи (в пределах ожидаемой максимальной глубины промерзания грунта), через полости которых пропущен центральный анкерный стержень 2, жестко заделанный в нижней части сваи 3. Центральный анкерный стержень 2 сверху имеет резьбу и навинченную на нее гайку 4, опирающуюся нижней опорной плоскостью на плиту 5 с отверстием для пропуска центрального анкерного стержня. Каждая полая секция, кроме верхней, снабжена концентрично установленным на полой секции 1 и жестко соединенным с ней полым штоком 6, имеющим внутренний диаметр как у полости секции, а наружный немного меньше диаметра полости вышерасположенной секции. Каждый полый шток 6 коаксиально пропущен через полости вышерасположенных секций и полых штоков до выхода над головой сваи и снабжен сверху жестко соединенной с ним опорной пластиной 7. Наибольшую длину имеет шток самой нижней полой секции. Длину каждого полого штока 6 до опорной пластины 7 определяют как сумму величин устанавливаемых зазоров между смежными торцами полых секций и высот самих полых секций, расположенных выше, с учетом длины, необходимой для размещения ярусами силоизмерительных датчиков ниже опорной пластины этого полого штока.

На торец верхней секции 1 и на каждую опорную пластину 7 установлены по три силоизмерительных датчика 8. Силоизмерительные датчики 8 верхнего яруса упираются верхом в плиту 5. Силоизмерительные датчики остальных ярусов - в расположенные непосредственно над ними опорные пластины 7. В качестве силоизмерительных датчиков рекомендуется использовать жесткие (предельная деформация не более 3 мм) силоизмерительные датчики заводского изготовления с высоким классом точности.

Каждый торец полых секций и верхний торец нижней части сваи имеет металлическую пластину 9, соединенную сваркой с продольной арматурой 10 и металлической трубой, образующей полость секции. Торцы смежных полых секций и верхний торец нижней части сваи имеют по периметру небольшие прямоугольные сплошные выемки, в которые установлены прокладки 11 из эластичного водонепроницаемого материала, например резины. Верхняя и нижняя поверхности прокладок приклеены к полым секциям. Для предотвращения смещений секций (и облегчения сборки сваи) одна из смежных металлических пластин 9 полой секции имеет штыри 12, а другая - соосные с ними отверстия 13. Пространство между стенками полых штоков, между внутренними стенками полых секций и наружными стенками полых штоков, а также пространство между анкерным стержнем и внутренними стенками полого штока и нижней полой секции заполняют не затвердевающим вязким гидрофобным материалом, например солидолом.

Для обжатия секций сваи перед забивкой и защиты штоков с опорными пластинами 7 для забивки сваи в грунт применяют специальный наголовник 14.

На голову сваи после снятия показаний силоизмерительных датчиков устанавливают съемный защитный кожух 15, который в случае необходимости может быть утеплен.

Принцип работы устройства заключается в следующем. Перед забивкой сваи в грунт ее собирают как показано на фиг.5 и закручиванием гайки 4 обжимают торцы секций путем передачи на них давления от плиты 5 через специальный наголовник 14. Опорные пластины 7 могут привариваться к штокам 6 как до забивки (в заводских условиях), так и после забивки сваи на опытной площадке. Расстояние от верхней секции до ближайшей опорной пластины 7 и расстояние (в свету) между опорными пластинами равно высоте силоизмерительного датчика плюс величина устанавливаемого зазора (1…3 мм) между торцами смежных секций.

После забивки сваи специальный наголовник снимают и на самую верхнюю опорную пластину устанавливают силоизмерительные датчики согласно схеме, приведенной на фиг.3. Поверх силоизмерительных датчиков укладывают плиту 5 и слегка прижимают к ним закручиванием гайки 4 (зазор между торцом нижней полой секции и торцом нижней части сваи предварительно устанавливать необязательно, так как он образуется при растяжении центрального анкерного стержня под действием на сваю касательных сил пучения). Затем устанавливают силоизмерительные датчики следующего яруса на опорную пластину 7, которая с помощью домкратов подтягивается вверх до упора силоизмерительных датчиков в вышерасположенную опорную пластину. После установки самого нижнего (первого) яруса силоизмерительных датчиков на торец верхней полой секции подтягивать вверх эту секцию необязательно, так как она в начале промерзания (пучения) грунта поднимется сама (скорость пучения грунта в начале промерзания, как правило, наибольшая за зимний сезон) до упора силоизмерительных датчиков в расположенную над ними опорную пластину полого штока.

При проведении измерений касательных сил морозного пучения грунтов со всех силоизмерительных датчиков каждого яруса снимают показания. Силоизмерительные датчики каждого яруса фиксируют алгебраическую сумму действующих на полую секцию сваи касательных сил пучения промерзшего грунта и сил трения незамерзшего грунта. Причем силоизмерительные датчики первого яруса фиксируют воздействие этих сил на верхнюю (первую) полую секцию, второго яруса - на первую и вторую полые секции, третьего яруса - на первую, вторую и третью полые секции и т.д. Силы трения на полую секцию действуют только при расположении нижней границы промерзания выше нижнего торца секции, а касательные силы пучения - при расположении нижней границы промерзания ниже верхнего торца секции. Глубина промерзания грунта, соответствующая моменту измерения касательных сил пучения, определяется с помощью установленного недалеко от сваи мерзлотомера или ручным бурением скважины малого диаметра (20…30 мм). Касательные силы морозного пучения, действующие на отдельную полую секцию, вычисляют с учетом (прибавлением) поправок на силы трения немерзлого грунта (когда нижняя граница промерзания выше нижнего торца секции), определяемые вычислением по данным показаний силоизмерительных датчиков для расположенной в незамерзшем грунте полой секции, и на собственный вес этой полой секции со штоком. Суммарные касательные силы морозного пучения определяют как сумму касательных сил пучения, действующих на полые секции, или по показаниям силоизмерительных датчиков верхнего яруса с увеличением их на величину сил трения, действующих на боковые поверхности полых секций, и величину собственного веса полых секций со штоками.

Использование новых элементов - отсоединение полых секций от центрального анкерного стержня, снабжение каждой полой секции, кроме верхней, концентрично установленным полым штоком с закрепленной сверху на нем опорной пластиной и пропущенным коаксиально через полости вышерасположенных секций и штоков, и установка силоизмерительных датчиков ярусами над головой сваи, а также установка эластичных прокладок в выемки в торцах полых секций, - приводят к появлению новых свойств у заявляемого технического решения, а именно в повышении надежности, точности и длительности измерений касательных сил пучения, действующих на забивные сваи в процессе промерзания грунта, в том числе и за счет одновременного измерения (с помощью тех же силоизмерительных датчиков) сил трения немерзлого грунта, действующих на полые секции ниже границы промерзания и учитываемых в поправках к касательным силам пучения.

Расположение силоизмерительных датчиков ярусами над головой сваи, позволяющее использовать съемные силоизмерительные датчики заводского изготовления с высоким классом точности и регулярно тарировать их после окончания каждого сезона измерений, дает возможность проконтролировать надежность и точность выполненных измерений. Возможность проведения длительных (в течение многих зимних сезонов) измерений касательных сил морозного пучения и сил трения немерзлого грунта тоже повышает надежность и точность получаемых результатов за счет учета в статистической обработке длинного ряда данных измерений.

1. Свая для измерения касательных сил морозного пучения грунтов, включающая в верхней части полые секции, через полости которых пропущен центральный анкерный стержень, жестко заделанный в нижней части сваи, а в верхней части имеющий резьбу и гайку, опирающуюся на плиту с отверстием, силоизмерительные датчики, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, точности и длительности измерений касательных сил морозного пучения, действующих на забивные сваи в процессе промерзания грунтов, полые секции отсоединены от центрального анкерного стержня, на каждую полую секцию, кроме верхней, сверху концентрично установлен и жестко соединен с ней полый шток с прикрепленной к нему вверху опорной пластиной, полые штоки коаксиально пропущены через полости вышерасположенных секций и полых штоков до выхода над верхней полой секцией, силоизмерительные датчики установлены ярусами над головой сваи, причем силоизмерительные датчики первого яруса установлены на торец полой секции, а силоизмерительные датчики остальных ярусов установлены на опорные пластины полых штоков, верх каждого силоизмерительного датчика верхнего яруса упирается в плиту с отверстием, а верх каждого силоизмерительного датчика остальных ярусов упирается в расположенную непосредственно над ним опорную пластину полого штока.

2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что в торцах смежных полых секций и в верхнем торце нижней части сваи сделаны по периметру сваи прямоугольные сплошные выемки, в которые установлены прокладки из эластичного водонепроницаемого материала, верхняя и нижняя поверхности которых приклеены.

Изобретение относится к строительству, а именно к испытаниям несущей способности бетонных стволов с использованием кольцевого датчика нагрузки. .

Способ повышения сейсмической надежности фундаментов // 2406805

Изобретение относится к области строительства, а именно к обеспечению сейсмостойкости фундаментов зданий, сооружений, возводимых в сейсмоопасных районах, и может быть использовано при проведении экспериментальных исследований.

Способ оценки несущей способности буронабивной сваи // 2398936

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу оценки несущей способности буронабивной сваи, и может быть использовано при проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений.

Устройство для динамических испытаний одиночной сваи // 2382145

Изобретение относится к области строительства, в частности при устройстве и динамических испытаниях одиночных свай гражданских и промышленных зданий. .

Способ мониторинга здания, находящегося под действием возмущений от смещения его фундамента // 2378457

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для мониторинга сооружений, к которым предъявляются повышенные требования безопасности при эксплуатации.

Способ определения несущей способности буронабивной сваи // 2349711

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов из буронабивных свай. .

Способ контроля и диагностики элемента сооружения // 2290474

Изобретение относится к области контроля деформации элементов сооружений. .

Способ определения состояния свай и устройство для его реализации // 2257563

Изобретение относится к способам определения состояния свай при строительстве и контроле состояния зданий и сооружений. .

Инвентарное устройство для испытания свай-оболочек четырехоболочечной опоры моста статической нагрузкой // 2244070

Изобретение относится к испытательной технике. .

Способ оценки несущей способности свайных фундаментов с учетом влияния ростверка и элемент ростверка для его реализации // 2238367

Изобретение относится к способу оценки несущей способности свайных фундаментов непосредственно на строительной площадке. .

Способ определения несущей способности забивной сваи // 2459042

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении свайных фундаментов

Способ определения несущей способности сваи // 2502847

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для определения несущей способности натуральных свай в фундаменте сооружений. Сущность: непрерывно возрастающую вдавливающую нагрузку на модельную сваю прикладывают с постоянной скоростью, а ее величину принимают, в зависимости от диаметра модельной сваи, влажности, пределов пластичности и коэффициента пористости грунта под нижним концом опытной сваи, исходя из формулы. Регистрацию вдавливающей нагрузки и осадки модельной сваи производят непрерывно с погрешностью 100-200 H для вдавливающей нагрузки и 0,005-0,010 мм для осадки сваи. По данным регистрации вдавливающей нагрузки и осадки модельной сваи строят график зависимости скорости осадки модельной сваи от вдавливающей нагрузки, который разбивают на три участка - на 1-й участок с постоянной линейной скоростью осадки модельной сваи, на 2-й участок с нелинейно увеличивающейся скоростью осадки модельной сваи в 5-10 раз большей, чем на 1-м участке, и на 3-й участок со скоростью осадки модельной сваи в 5-10 раз большей, чем на 2-м участке, а несущую способность натуральной сваи в фундаменте сооружения рассчитывают с использованием данных графика зависимости скорости осадки модельной сваи от вдавливающей нагрузки по формуле. Технический результат: повышение достоверности и точности определения несущей способности натуральной (реальной) сваи в фундаменте сооружения и сокращение трудозатрат. 1 табл., 2 ил.

Способ испытания грунтового основания сваей с ростверком // 2548631

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для испытания грунтового основания сваей с ростверком. Способ испытания грунтового основания сваей с ростверком включает приложение вертикальной силы на сваю с ростверком в виде квадратной плиты в плане, измерение приложенной силы и осадки сваи и расчет сопротивления грунта. Плиту ростверка выполняют горизонтально и симметрично расположенной относительно сваи, с размерами сторон в 6 раз больше диаметра сваи, толщиной в 40 раз меньше размера сторон плиты и из материала с модулем упругости менее 210000 МПа, подводят к поверхности грунтового основания до полного соприкосновения и жестко закрепляют на голове сваи, при этом одновременно измеряют вертикальные перемещения четырех угловых точек плиты ростверка и рассчитывают сопротивление грунтового основания ростверку и свае по приведенным зависимостям. Технический результат состоит в обеспечении идентичности испытаний грунтового основания, повышении достоверности результатов при одном испытании, упрощении и удешевлении технологии испытаний грунтового основания сваей с ростверком. 2 ил.

Способ испытания грунтового основания сваей с ростверком // 2554978

Изобретение относится к области инженерных изысканий и предназначено, в частности, для испытания грунтового основания сваей с ростверком и определения распределения нагрузки на фундамент между сваей и ростверком в конкретных условиях строительства и распределения реактивных нормальных напряжений грунтового основания по подошве ростверка, необходимых для расчета внутренних усилий в теле свайного фундамента. Сущность: в способе испытания грунтового основания сваей с ростверком, включающем приложение силы на сваю с ростверком в виде жесткой квадратной плиты в плане, регистрацию приложенной силы и осадки сваи с ростверком и расчет сопротивления грунта, плиту ростверка выполняют горизонтально и симметрично расположенной относительно сваи, под ростверком размещают упругую пластину, имеющую размеры плиты ростверка в плане, толщину 0,05-0,1 размера сторон плиты ростверка, модуль упругости 30-50 МПа и координатную прямоугольную сетку на боковых сторонах, подводят ростверк до полного соприкосновения упругой пластины с поверхностью грунтового основания и жестко закрепляют на голове сваи, при этом регистрацию приложенной силы и осадки сваи с ростверком производят синхронно с одновременной полнообзорной видеорегистрацией боковых сторон упругой пластины и рассчитывают сопротивление грунтового основания ростверку и свае по формулам где Pr - сила сопротивления грунтового основания нагруженному ростверку; Ps - сила сопротивления грунтового основания нагруженной свае; P - сила, приложенная к свае с ростверком; Е - модуль упругости упругой пластины; Δε - относительное сжатие упругой пластины под действием нагруженного ростверка и сопротивления грунтового основания нагруженному ростверку; Sr - площадь поверхности упругой пластины в плане; Ss - площадь поперечного сечения сваи. Технический результат изобретения - упрощение и удешевление определения распределения нагрузки на фундамент между сваей и ростверком в конкретных условиях строительства, определение распределения реактивных нормальных напряжений фунтового основания по подошве ростверка и повышение достоверности результатов при одном испытании. 2 ил.

Способ забивки сваи в грунт // 2555848

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности сваи, погружаемой в грунт забивкой. Способ забивки сваи в грунт заключается в определении параметров сваи и параметров молота, в проведении динамических испытаний путем забивки сваи в грунт молотом с определением отказов сваи, по которым, параметрам сваи и параметрам молота, несущую способность сваи определяют по приведенной зависимости. Перед забивкой пирамидальной сваи в грунт определяют ее массу и площади сечения ее верхнего и нижнего оснований, по которым подбирают такую призматическую сваю, масса которой равна массе пирамидальной сваи. Площадь поперечного сечения призматической сваи равна полусумме площадей сечения верхнего и нижнего оснований пирамидальной сваи. Проводят динамические испытания этой призматической сваи. Несущую способность пирамидальной сваи определяют как несущую способность этой призматической сваи по указанному соотношению параметров, с учетом отказов, полученных при испытаниях призматической сваи. Технический результат состоит в повышении надежности эксплуатации зданий и сооружений при одновременном увеличении возможности использования пирамидальных свай на просадочных грунтах и в массовом строительстве, улучшении уплотнения грунта. 2 ил.

Способ испытания свай статической нагрузкой // 2557277

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности свай в существующих фундаментах при обследовании зданий перед реконструкцией. Способ включает отрывку фундамента с обнажением подошвы ростверка, поочередное выполнение двух прорезей со стороны противоположных углов поперечного сечения ствола сваи с установкой в них плоских домкратов, прорезку арматуры в двух других углах поперечного сечения ствола сваи, отделение сваи от ростверка растяжением оставшегося бетонного сечения ствола сваи домкратами, статическое испытание сваи вдавливанием с измерением ее перемещений. Способ позволяет определять несущую способность, не выключая испытуемую сваю из работы, не снижая нагрузку на нее и не допуская перемещений, возникающих обычно при снятии нагрузки. Напряженное состояние вмещающего сваю массива грунта, сформировавшееся за время эксплуатации фундамента, остается неизменным, тем самым повышается достоверность определения несущей способности. 5 ил.

Способ определения несущей способности буроинъекционной сваи // 2561093

Изобретение относится к области строительства, а именно к определению несущей способности буроинъекционной сваи. Способ определения несущей способности буроинъекционной сваи включает изготовление по принятой проектной технологии не менее двух буроинъекционных свай. С целью снижения трудоёмкости и повышения точности определения несущей способности производят последовательно несколько циклов опрессовки скважины под давлением не менее 4 кг/см2 продолжительностью 10-12 минут. После каждого цикла опрессовок производят доливку цементно-песчаного раствора до полного насыщения скважины. При этом по замеру всего объёма долитого раствора за все циклы опрессовки определяют радиус буроинъекционной сваи по приведенной зависимости. Соответственно несущую способность буроинъекционной сваи с учетом расширения стенок скважины определяют по приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении точности определения несущей способности буроинъекционной сваи, сокращении трудоемкости. 1 табл.

Установка для испытания грунтовых оснований осесимметричными моделями фундаментов // 2574239

Изобретение относится к области строительства и предназначено для исследования деформативности грунтовых оснований при нагружении осесимметричными моделями фундаментов. Установка для испытания грунтовых оснований осесимметричными моделями фундаментов с целью исследования их деформативности путем визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании через прозрачный экран в процессе погружения (извлекания) осесимметричных моделей фундаментов состоит из рабочего лотка цилиндрической формы, выполненного из половины трубы, образованной вследствие разреза цельной трубы на половину вдоль оси симметрии, к которой прикреплена прозрачная съемная вертикальная стенка, выполненная из утолщенного органического стекла с обрамляющими металлическими элементами, усиленная в верхней части горизонтальной фермой. Жестким основанием для установки является станина, выполненная из двух горизонтальных швеллеров. В целях исключения деформаций стекла в процессе испытания на вертикальную стенку до начала эксперимента установлена и закреплена прижимная рама и прижимная ферма. Нагрузка на осесимметричную модель фундамента передана при помощи рабочего рычага через центрирующее нагрузку приспособление, состоящее из вертикальной направляющей и силового приспособления, перемещающегося вдоль направляющей, предусматривающее установку двух динамометров (или других регистрирующих приборов). В качестве реперной системы для закрепления прогибомеров использована рамная конструкция, не связанная с элементами конструкций, участвующих в нагружении осесимметричной модели фундамента. В конструкции предусмотрен поворотный шарнир для осуществления поворота лотка до 90 градусов. Технический результат состоит в обеспечении визуального наблюдения за перемещениями фиксированных точек в грунтовом основании в процессе погружения (извлечения) осесимметричных моделей фундаментов при исследовании их деформативности. 3 ил.

Способ испытания свай статической нагрузкой // 2583806

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для определения несущей способности свай в существующих фундаментах при обследовании зданий перед реконструкцией. Способ испытания свай статической нагрузкой включает отрывку фундамента, обнажение подошвы ростверка, отделение сваи от ростверка, статическое испытание сваи вдавливанием, измерение перемещений испытуемой сваи. Перед отделением сваи от ростверка на испытуемую и смежные сваи устанавливают экстензометры. В ходе испытания регистрируют изменение напряженного состояния стволов свай. Затем оценивают величину влияния смежных свай на испытуемую. Технический результат состоит в повышении надежности и достоверности определения несущей способности свай в фундаментах зданий путем статического нагружения. 3 ил.

Способ статических испытаний элемента свайно-плитных и плитно-свайных фундаментов и элемент для его осуществления // 2594026

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам испытания элементов свайно-плитных и плитно-свайных фундаментов вдавливающей нагрузкой. Способ статических испытаний элемента свайно-плитных и плитно-свайных фундаментов здания путем воздействия статической ступенчато возрастающей нагрузкой на сваю в грунте, построения графика зависимости «нагрузка-осадка» и определения несущей способности сваи. Дополнительно на уплотненный грунт укладывают фрагмент плиты ростверка и воздействуют на него статической ступенчато возрастающей нагрузкой до достижения осадки сваи и фрагмента плиты ростверка не менее 0,2 допустимой осадки здания и определяют несущую способность элемента как суммарную несущую способность сваи и фрагмента плиты ростверка. Технический результат состоит в обеспечении снижения материалоемкости фундамента при обеспечении его несущей способности, обеспечении определения несущей способности по грунту сваи и плиты ростверка. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.