Расчет буронабивной сваи: Расчет буронабивных свай - пример. Как рассчитать фундамент из буронабивных свай

Содержание

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Определение и назначение2 3 Нормативы4 Параметры4.1 Ширина4.2 Глубина4.3 Угол наклона5 Типы и структура6 Самые распространённые виды отмосток6.1 Бетонная6.2 […]

Содержание статьи1 Функции армопояса из кирпича2 Виды поясов3 Пояс из кирпича под перекрытие4 Кирпичный пояс под мауэрлат5 Гидроизоляция и утепление6 […]

Содержание статьи1 Для кровли1.1 Основные функции1.2 Способы возведения1.3 Геометрические параметры1.4 Правила армирования2 Для перекрытий3 Общие принципы устройства армопояса3.1 Утепление3.2 Бетонирование3.3 […]

Содержание статьи1 Как избежать работ по выравниванию поверхности2 Инструменты для контроля горизонта3 Основной способ4 Практические советы и рекомендации5 Другие способы […]

Содержание статьи1 Виды армопояса2 Материалы опалубки для армопояса3 Виды опалубки для армопояса4 Крепление опалубки В технологический процесс устройства монолитного армированного […]

Содержание статьи1 Кирпичные фронтоны2 Требования к материалу3 Завершение кладки3.1 Ровный обрез3.2 Кладка кирпича уступом4 Гидроизоляция под мауэрлат5 Способы крепления мауэрлата5.1 […]

Содержание статьи1 Последствия неправильного выбора арматуры2 Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте3 Критерии надёжности4 Виды5 Классификация5.1 Классы5.2 Дополняющие литеры5.3 […]

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Содержание статьи1 Особенности устройства кирпичной фундаментной ленты2 Свойства грунтов3 Выбор конструкции4 Достоинства5 Выбор кирпича для фундамента5.1 Размеры5.2 Маркировка6 Ленточный фундамент7 […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Калькулятор буронабивных свайных и столбчатых фундаментов

Внимание! В настройках браузера отключена возможность «Использовать JavaSсript». Основной функционал сайта недоступен. Включите выполнение JavaScript в настройках вашего браузера.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов

Общая длина ростверка
Площадь подошвы ростверка

Площадь внешней боковой поверхности ростверка
Общий Объем бетона для ростверка и столбов
Вес бетона
Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов
Минимальный диаметр продольных стержней арматуры
Минимальное кол-во рядов арматуры ростверка в верхнем и нижнем поясах

Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов)
Минимальное кол-во вертикальных стержней арматуры для столбов
Минимальный диаметр арматуры столбов
Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) для ростверка
Величина нахлеста арматуры
Общая длина арматуры
Общий вес арматуры
Толщина доски опалубки
Кол-во досок для опалубки

Расчет буронабивных свай пример расчёта несущей способности

В силу некоторых особенностей земельных участков (проблемная структура грунта, наличие уклона или плотность возведения сооружений) при строительстве не всегда есть возможность поставить фундамент желаемого типа. В таких случаях оптимальный вариант – буронабивной фундамент с ростверком, который становится все популярнее благодаря многим его преимуществам.

Cхема буронабивных свай.

Особенности и преимущества буронабивного фундамента

В некоторых случаях при сооружении жилых зданий нет возможности устанавливать ленточный фундамент. Например, из-за наличия вблизи уже возведенных зданий или коммуникационных узлов. Такая проблема особенно актуальна в населенных пунктах, где площади участков небольшие и каждый владелец пытается возле дома разместить максимальное количество построек. Разрешить ситуацию так, чтобы не принести вреда основаниям уже существующих сооружений, позволяет использование буронабивного фундамента на сваях. При его сооружении есть возможность проводить все процессы с максимальной точностью. Кроме того, уровень вибрационных колебаний в процессе работы минимальный, что предотвращает разрушительное влияние на размещенные поблизости постройки.

Преимущества использования свай при сооружении фундамента:

Относительная дешевизна сооружения. Монолитное или ленточное основание, если провести правильный расчет материалов, обойдется значительно дороже буронабивного.
Универсальность применения. С помощью такого фундамента можно соорудить основание на любом типе грунта, включая участки, расположенные вблизи водоемов.
Возможность установки на глубину промерзания грунта.
Это решение подходит для конструкций из любых материалов. Например, для домов из кирпича, бруса или панелей.
Скорость сооружения. На его строительство уходит около 5-7 суток.
Безопасность. При постройке полностью исключена возможность негативно повлиять на уже готовые здания или нанести вред ландшафту.

Стоит отметить, что несущая способность буронабивного фундамента не уступает ленточному или монолитному.

Еще одна особенность использования свай – заливка прямо на месте строительства. К проблематике сооружения такого фундамента можно отнести только бурение скважин для заливки, которые вырыть с помощью техники возможно не всегда, и вся работа проводится вручную.

Фото буронабивных свай

Расчет основных характеристик буронабивных свай

Перед началом строительства нужно совершить расчет несущей способности и выбрать материал изготовления, который напрямую будет влиять на показатели будущего основания.

Расчет несущей способности

Просто недопустимо выпускать из виду этот показатель в ситуациях, когда планируется сооружать здание на основании из свай. От него напрямую зависит количество используемых материалов и количество столбов, которые будет необходимо использовать при строительстве.

Таблица несущей способности свай

Несущая способность свай, на которые действует вертикальная нагрузка, зависит от уровня сопротивления основания (влияют используемые материалы), а также показатель сопротивляемости грунта. Чтобы провести расчет несущей способности свай, можно воспользоваться формулой:

Несущая способность = 0.7 КФ х (Нс х По х Пс х 0.8 Кус х Нсг х Тсг)

КФ – коэфф. однородности грунта.

Нс – нижнее сопротивление грунта.

По – площадь опирания столба (м2).

Пс – периметр столба (м).

Кус – коэффициент условий работы.

Нсг – нормативное сопротивление грунта боковой поверхности.

Тсг – толщина слоя грунта (м).

Для поиска некоторых значений можно использовать СНиП 2.02.03-85 (там содержится каждая необходимая таблица).

Проводя расчет несущей способности, также нужно учитывать размер столба. Как пример, столб диаметром 30 см выдерживает 1700 кг, а свая толщиной 50 см – уже целых 5000 кг. Это говорит об большом влиянии каждого сантиметра на уровень нагрузки, который будет выдерживать диаметр.

Таблица сопротивления свайных столбов в зависимости от глубины погружения

Расчет несущей способности: материал

Кроме размеров свай, проводя расчет нужно учитывать и материал. Как и в других типах фундаментов, большое значение имеет класс бетона.

Таблица приблизительной стоимости свайного фундамента

Как пример, использование бетона В 7,5 может позволить основанию выдерживать нагрузку в 100 кг на 1 см2. Это достаточно большой показатель.

Технология сооружения фундамента на сваях

Буронабивное основание собирается непосредственно на участке. В сваях заключается его основная особенность – именно они берут на себя всю нагрузку будущего сооружения. Чтобы провести расчет установки, нужно узнать глубину промерзания земли и провести монтаж так, чтобы подошва столба находилась ниже этой отметки.

Обязательно проводится гидроизоляция опор с помощью рубероида, устеленного 2 слоями. Верхние части столбов соединяются с помощью ростверка и от ее типа зависит вид основания: заглубленный или висячий.

С целью предотвращения вспучивания на участке ростверки висячего типа устанавливаются от поверхности земли на отдалении около 10 см. Когда ростверк будет погружен в землю – его называют заглубленным (вкапывается на 20 см и больше). Если основание сооружалось на сваях и использовался ростверк, оно способно выдерживать 1.5 Т.

Таблица для расчета бокового сопротивления опор

Алгоритм сооружения:

Разметочные работы. Используется канат, уровень и другие приспособления.
Рытье траншеи.
Разметка расположения опор.
Изъятие земли из места расположения столбов с помощью мотобура или другим способом.
Установка опор. Перед их размещением в скважинах необходимо предварительно разместить рубероид в 2 слоя. Его рубашка должна полностью окутывать участок столба, который будет закопан в земле.
Бетонирование.
Соединение опорной части с ростверком.
Укладка балки.
Бетонирование стыков.

При бетонировании необходимо постоянно размешивать раствор. Это позволит добиться большей прочности основания: выйдет воздух и бетон будет более плотным.

Буронабивной фундамент – отличное и экономичное решение для возведения сооружений, не уступающее прочностными показателями, как пример, тому же ленточному основанию, а также позволяющее провести работу быстро.

Как рассчитать буронабивной свайный фундамент для дома

Вопросы экономии на строительстве фундамента могут быть решены путем использования передовых и безопасных решений, которые отличаются меньшей затратой строительных материалов по сравнению с традиционными вариантами оснований. В частности, с каждым годом возрастает популярность буронабивных фундаментов, которые успели зарекомендовать себя с положительной стороны. Но прежде чем приступать к строительству, необходимо провести тщательный расчет буронабивного фундамента. О том, как это сделать своими силами, вы сможете прочитать в нашей небольшой статье.

С чего начать расчет?

Итак, вы уже знаете, какой дом будете возводить на вашем участке. Все, что вам нужно – последовательно пройти через ряд этапов, большая часть которых сводится к проведению аналитической работы:

оценить характер грунта;
просчитать нагрузку от здания;
провести расчет площади фундамента, вернее – площади его подошвы;
определиться с параметрами буронабивных свай и их количеством

Оцениваем качественные параметры грунта

В статье «Расчет фундамента» мы приводили достаточно полную информацию о том, как самостоятельно оценить показатели грунта, а также рассчитать требуемую площадь подошвы фундамента. Там же вы можете посмотреть примерный расчет буронабивного фундамента. Стоит учитывать условие, что буронабивное свайное основание не подходит для участков с высоким УГВ.

Рассчитываем нагрузку от дома

На данном этапе необходимо прикинуть примерную нагрузку от будущего сооружения. Как это сделать, описано в этой статье. По сути, требуется лишь просуммировать массу стройматериалов, которая пойдет на строительство надземной части дома – сделать это несложно, имея в своем распоряжении сводные таблицы со средними значениями удельной массы.

Расчет параметров и количества буронабивных свай

Очевидно, что от параметров опор, в том числе – от площади подошвы каждой сваи, зависит их требуемое количество. Порядок расчетов такой же, как и при расчете столбчатого фундамента. В конце статьи, на которую мы ссылаемся, приведен пример того, как определиться с количеством опор. Не забываем о том, что минимально допустимый шаг между сваями составляет 2 метра, и все опоры необходимо объединить в одну систему обвязкой железобетонным ростверком. Уже на этом этапе можно «на бумаге» провести достаточно точный расчет прочности фундамента – выдержит ли он воздействия, как со стороны здания, так и со стороны грунта?

Сколько бетона и арматуры потребуется на устройство буронабивного основания

На этапе, когда вы определились с количеством буронабивных свай, самое время определить требуемый объем бетонной смеси. О том, как это сделать, мы писали здесь – рекомендуем ознакомиться с этой тематической статьей. Не забываем и про арматуру для фундамента. При желании, вы можете самостоятельно приготовить бетонную смесь прямо на участке – так будет дешевле и, благо, буронабивное основание нетребовательно к срокам заливки: сваи можно заливать так, как вам удобно!

Загрузка…

Несущая способность буронабивной сваи: таблица и расчет

Характерным показателем прочности свайного фундамента является несущая способность отдельно взятой сваи. Эта характеристика влияет на общее количество свай в периметре фундамента – регулируя частотность, можно повышать предел нагрузки, которую будет способен выдержать фундамент. Количество буронабивных свай и несущая способность отдельно взятой свайной колонны это взаимосвязанные характеристики, оптимальное соотношение которых определяется путем проведения несложных расчетов.

Подготовка к расчету

Конструкция буронабивных свай

Исходные данные, которые понадобятся для расчета несущей способности буронабивной сваи, получают в итоге проведения геологических изысканий и подсчета общей предполагаемой нагрузки здания. Это обязательные этапы расчета, проведение которых обосновано теорией расчета прочностных характеристик буронабивных фундаментов.

Такие показатели как глубина промерзания, уровень залегания грунтовых вод, разновидность грунта и его механические характеристики очень важны для получения точного результата. Информация о глубине промерзании грунта находится в СНиП 2.02.01-83*, данные разделены по климатическим районам, представлены картографически и в виде таблиц.

Не стоит полагаться на данные геологической и гидрогеологической разведки, полученные на соседних участках. Даже в пределах периметра одного земельного надела состояние грунтов оснований может резко изменяться. Три-четыре контрольные скважины в контрольных точках периметра дадут точную информацию о состоянии почв.

Расчет массы постройки ведут с учетом климатического района, расположения здания относительно румба ветров, среднего количества осадков в зимний период, массы строительных конструкций и оборудования. Этот показатель наиболее значим при проектировании фундамента – данные для проведения этой части расчета, а также схему и расчетные формулы можно найти в СНиП 2.01.07-85.

Проведение геологии

Шурф для проведения геологических изысканий

Проведение геологических изысканий ответственное мероприятие и в массовом поточном строительстве этим занимаются специалисты-геологи. В индивидуальном жилищном строительстве часто проводят самостоятельную оценку состояния грунтов. Не имея опыта проведения изысканий такого уровня очень сложно оценить реальное положение вещей. Работа грамотного специалиста по большей части заключается в визуальной оценке состояния напластований.

Для начала на участке устраивают шуфры – вертикальные выработки грунта прямоугольного или круглого сечения, глубиной от двух метров и шириной достаточной для визуального осмотра основания стенок ямы. Назначение шуфров – раскрытие почвы с целью осуществления доступа к напластованиям, скрытым под верхним слоем грунта. Геологи измеряет глубину пластов, берет пробу грунта из середины каждого слоя, а также впоследствии наблюдает за накоплением воды на дне забоя. Вместо шуфров могут устраиваться круглые скважины, из которых с помощью специального устройства вынимают керн или берут локальные пробы.

Шуфры укрывают на некоторое время – два-три дня – ограничивая попадание атмосферных осадков. После оценивают уровень воды, поднявшийся в полости скважины – эта отметка, отсчитанная от верхней границы, и будет уровнем залегания грунтовых вод.

Все полученные данные заносятся в сводную таблицу.Кроме того, составляется профиль сечения грунта, который позволяет предугадать состояние грунтов в точках, где бурение не производилось. При самостоятельной оценке оснований следует руководствоваться сведениями, представленными в СНиП 2.02.01-83* и ГОСТ 25100-2011, где в соответствующих разделах представлены классификации грунтов с описаниями, методы визуального определения типов грунта и характеристики в соответствии с типами.

Как использовать данные геологической разведки

Поле буронабивных свай

После того как проведена геология местности – самостоятельно или нанятыми специалистами – можно приступать к определению начальных геометрических характеристик свай.

Нас интересуют тип грунта, показатель коэффициента неоднородности грунта, глубина промерзания и уровень расположения грунтовых вод. Схема расчета несущей способности буронабивной сваи для различных типов грунтов находится в приложениях СП 24.13330.2011.

Глубина заложения сваи должна быть как минимум на полметра ниже глубины промерзания, чтобы предотвратить воздействие морозного пучения грунтов на опорную часть колонны. Средняя глубина промерзания в центральной полосе России 1,2 метра, значит, минимальная длина сваи должна составлять в таком случае 1,7 метра. Значение меняется для отдельно взятых регионов.

Не только относительная влажность, но и взаимное расположение нижней отметки промерзания грунта и глубины залегания грунтовых вод. В холодное время года высоко расположенные замерзшие грунтовые воды будут оказывать сильное боковое давление на тело свайной колонны – такие грунты сильно деформируются и считаются пучинистыми.

Некоторые грунты, характеризующихся как слабые, высокопучинистые и просадочные, не подходят для устройства свайных фундаментов – для них больше подходят ленточные или плитные фундаменты. Определить тип грунта, а также тип совместимого фундамента, значит исключить скорое разрушение конструкций. Показатели неоднородности грунта, указанные в таблицах вышеперечисленных нормативных документов, используются в дальнейших расчетах.

Расчет общей нагрузки

Сбор нагрузок позволяет определить массу здания, а значит усилие, с которым постройка будет воздействовать на фундамент в целом и на его отдельно взятые элементы. Существует два типа нагрузок, воздействующих на опорную конструкцию – временные и постоянные. Постоянные нагрузки включают в себя:

Массу стеновых конструкций;
Суммарную массу перекрытий;
Массу кровельных конструкций;
Массу оборудования и полезной нагрузки.

Посчитать массу конструкций можно, определив объем конструкций, и умножив его на плотность использованного материала. Пример расчета массы для одноэтажного здания с железобетонными перекрытиями, кровлей из керамической черепицы и со стенами 600 мм из железобетона, размерами 10 на 10 метров в плане, высотой этажа 2 метра:

Вычисляем объем стен, для этого умножаем площадь поперечного сечения стены на периметр. Получаем V стены = 20 ∙ 2 ∙ 0,6 = 24 м3. Полученное значение умножаем на плотность тяжелого бетона, которая равняется 2500 кг/см3. Итоговая масса стеновых конструкций умножается на коэффициент надежности, для бетона равный k = 1,1. Получаем массу M стены = 66 т.
Аналогично считаем объем перекрытий(подвального и чердачного),масса которых при толщине 250 мм будет равняться Мпк = 137,5 т, с учетом аналогичного коэффициента надежности.
Вычисляем массу кровельных конструкций. Масса кровли для 1 м2 металлочерепицы – 65 кг, мягкой кровли – 75 кг, керамической черепицы – 125 кг. Площадь двускатной кровли для здания такого периметра будет составлять примерно 140 м2, а значит масса конструкций составит Мкр = 17,5 т.
Общий размер постоянной нагрузки будет равняться Мпост = 221 т.

Коэффициенты надежности для различных материалов находятся в седьмом разделе СП 20.13330.2011. При расчете следует учитывать массу перегородок, облицовочных материалов фасада и утеплителя. Объем, который занимают оконные и дверные проемы не вычитают из общего объема для простоты вычислений, поскольку он составляет незначительную часть общей массы.

Расчет временных нагрузок

Ростверк на винтовых сваях

Временные нагрузки рассчитываются в соответствии с климатическим районом и указаниями свода правил «Нагрузки и воздействия». К временным относятся снеговая и полезная нагрузки. Полезная нагрузка для жилых зданий составляет 150 кг на 1 м2 перекрытия, а значит общее число полезного веса будет равняться Мпол = 15 т.

Масса оборудования, которое предполагается установить в здании, также суммируется в этот показатель. Для определенного типа оборудования применяется коэффициент надежности, расположенный в вышеуказанном своде правил.

Существуют различные типы особых нагрузок, которые также необходимо учитывать при проектировании. Это сейсмические, вибрационные, взрывные и прочие.

Снеговая нагрузка определяется по формуле:

где ce – коэффициент сноса снега, равный 0,85;

ct – термический коэффициент, равный 0,8;

m – переходный коэффициент, для зданий в плане менее 100 м принимаемый по таблице Г вышеуказанного СП;

St – вес покрова снега на 1 м2. Принимается по таблице 10.1, в зависимости от снегового района.

Показатели временных нагрузок суммируются с постоянными и получается количественный показатель общей нагрузки здания на фундамент. Это число используется для расчета нагрузки на одну свайную колонну и сравнения предела прочности. Для удобства расчета и наглядности примера примем временные нагрузки Мвр = 29 т, что в сумме с постоянными даст Мобщ = 250 т.

Посмотрите видео, как правильно рассчитать нагрузку на основание.

Определение несущей способности сваи

Геометрические параметры сваи и предел прочности это взаимосвязанные величины. В данном примере, нагрузка на один метр фундамента будет составлять 250/20 = 12,5 тонн.

Расчет предела предела нагрузки на отдельно взятой буронабивной сваи ведут по формуле:

где F – предел несущей способности; R – относительное сопротивление грунта, пример расчета которого находится в СНиП 2.02.01-83*; А – площадь сечения сваи; Eycf, fi и hi – коэффициенты из вышеуказанного СНиП; y – периметр сечения свайного столба, разделенный на длину.

Посмотрите видео, как проверить несущую способность сваи с помощью профессионального оборудования.

Для сваи полутораметровой длины диаметром 0,4 метра несущая способность будет равняться 24,7 тонны, что позволяет увеличить шаг свайных колонн до 1,5 метров. В таком случае нагрузка на сваю будет составлять 18, 75 тонн, что оставляет довольно большой запас прочности. Изменением геометрических характеристик, а также шага свайных колонн регулируется несущая способность. Данная таблица, представленная ниже, показывает зависимость несущей способности полутораметровой сваи от диаметра:

Зависимость несущей способности от ширины сваи

Существует масса сервисов, позволяющих провести расчет несущей способности сваи онлайн. Пользоваться следует только проверенными порталами, с хорошими отзывами.

Важно не превышать допустимую нагрузку на сваю и оставлять запас прочности – немногие сервисы умеют планировать распределение нагрузки, поэтому следует обратить внимание на алгоритм расчета.

Определение эффективной длины буронабивной сваи большого диаметра на основе решения Миндлина

Аннотация

Уравнение расчета эффективной длины буронабивной сваи большого диаметра связано с ее распределением сопротивления ствола сваи. Таким образом, существует большая разница между результатами расчета при разных распределениях сопротивления ствола сваи. В первую очередь, эта статья суммирует концептуальный режим сопротивления ствола сваи при том обстоятельстве, что грунт, окружающий сваи, имеет различное распределение слоев.Во-вторых, на основе решения Миндлина по перемещению и с учетом влияния диаметра сваи расчетное уравнение оптимизировано с предположением, что сопротивление вала сваи имеет параболическое распределение. Факторы влияния анализируются в соответствии с результатом расчета эффективной длины сваи. Наконец, в сочетании с инженерным примером, расчетное уравнение, выведенное в этой статье, анализируется и проверяется. Результат показывает, что коэффициент Пуассона грунта и диаметр сваи повлияли на эффективную длину сваи.По сравнению с коэффициентом Пуассона грунта влияние диаметра сваи более значимо. Если диаметр сваи остается неизменным, влияние коэффициента Пуассона грунта на эффективную длину сваи уменьшается по мере увеличения отношения модуля упругости сваи и модуля упругости грунта. Если коэффициент Пуассона грунта остается прежним, влияние диаметра сваи на эффективную длину сваи возрастает по мере увеличения отношения модуля упругости сваи и модуля упругости грунта. Таким образом, оптимизированный результат расчета эффективной длины сваи с учетом влияния диаметра сваи более близок к реальной инженерной ситуации и практически осуществим.

Ключевые слова

Буронабивная свая большого диаметра

Сопротивление ствола сваи

Параболическое распределение

Решение Миндлина

Влияние диаметра сваи

Эффективная длина сваи

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Ссылки на статьи

(PDF) Оценка несущей способности и осадки буронабивных свай в мягких грунтах

Граевинар 10/2013

917

GRAEVINAR 65 (2013) 10, 901-918

Оценка несущей способности и осадки буронабивных свай в мягких грунтах

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Cezar, G.J .: Zapisi o Galskom ratu, pogl.4, prijevod, Jesenski i Turk,

Zagreb, 2010.

[2] Vitruvije: Deset knjiga o arhitekturi, prijevod, Golden marketing i

IGH, Zagreb, 1999.

[3] Райдт, К .: Свайный фундамент в Анатолийских горах — Неправильно

Техника

в неправильном месте?, 3-й Международный конгресс по истории строительства

, Котбус, стр. 1219-1226, 2009.

[4] Интернет: http://www.geoforum.com/info/pileinfo/, preuzeto

07.05.2013.

[5] Ван Импе, В.Ф .: Винтовые сваи: все еще сложная тема для обсуждения ?,

IV Семинар по глубокому фундаменту на буронабивных и шнековых сваях, изд.

Van Impe, Millpress, Роттердам, стр. 3-8, 2003.

[6] О’Нил, М.В.: Боковое сопротивление в сваях и пробуренных стволах, журнал

Геотехнической и геоэкологической инженерии, ASCE, 127

(1), pp.3-16, 2001.

[7] Мандолини, А., Руссо, Г., Виджиани, Ч .: Свайные основания:

Экспериментальные исследования, анализ и проектирование, 16-е Междунар.Конф.

по механике грунтов и инженерно-геологическому проектированию, Осака, стр.

177-213, 2005.

[8] Симпсон, Б., Моррисон, П., Ясуда, С., Таунсенд, Б., Газетас, Г. :

Отчет о состоянии дел: Анализ и дизайн, 17-я Междунар. Конф. on

Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Alexandria, pp.

2873-2929, 2009.

[9] FHWA-NHI-10-016: Просверленные валы: процедуры строительства

и методы проектирования LRFD, Министерство транспорта США ,

2010.

[10] Томлисон, М., Вудворд, Дж .: Проектирование и строительство свай

Практика, 5-е изд., Тейлор и Фрэнсис, 2008.

[11] Поулос, Х.Г .: Поведение свай — теория и применение,

Géotechnique, 39 (3), pp.365-415, 1989.

[12] Poulos, HG: Глубокие фундаменты — Могут ли дальнейшие исследования помочь практике

?, IV семинар по глубокому фундаменту на буронабивных и шнековых сваях

изд. Van Impe, Millpress, Роттердам, стр. 45-55, 2003.

[13] HRN EN 1997-1: 2012 — Eurokod 7: Geotehničko projektiranje

— 1.dio: Opća pravila (EN 1997-1: 2004 + AC: 2009), HZN e-Glasilo

3/2012, 164 стр., 2012.

[14] Смолчик У. (ред.): Справочник по геотехнической инженерии , Ernst &

Sohn, 2003.

[15] Риз, LC: Проектирование и строительство бурильных валов, Журнал

Geotechnical Engineering Div., ASCE, 104 (1), стр. 91-116, 1978.

[16] Мейерхоф, Г.Г .: Несущая способность и оседание свайных фундаментов

, Журнал геотехнической инженерии, Div.,

ASCE, 102 (3), стр. 195-228, 1976.

[17] Fellenius, BH: Обсуждение «Боковое сопротивление в сваях и

пробуренных валах» Майкла У. О’Нила, Journal of Geotechnical and

Geoenvironmental Engineering, ASCE, 128 (5), pp. 446-448, 2002.

[18] Эль-Хахим, AF, Mayne, PW: Обсуждение «Боковое сопротивление

в сваях и пробуренных» Валы » Майкла У. О’Нила, Journal of

Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, 128 (5),

pp.448-449, 2002.

[19] Мурманн, К .: Контактное поведение на границе раздела между буронабивными сваями

и грунтом, IV семинар по глубокому фундаменту на буронабивных и шнековых сваях

, изд. Van Impe, Millpress, Rotterdam, pp.

163-170, 2003.

[20] Matković, I .: Odreivanje nosivosti pilota pomoću statičkog

Penetracijskog ispitivanja, magistarski rad, Građiltevinski fakuli, 9000, Građiltevinski, 14000, Граджевински, ул. ., 2011.

[21] Риз, Л.К., Айзенхауэр, В. М., Ван, С. Т.: Анализ и проектирование

неглубоких и глубоких фундаментов, John Wiley & Sons, 2006.

[22] О’Нил, М. В., Риз, Л. К.: Просверленные валы: процедуры строительства

и Методы проектирования, публикация № FHWA-IF-99-025, Federal

Highway Administration, Washington, DC, 758 p., 1999.

[23] Kulhawy, FH: Фундаменты с просверленными валами, Глава 14 в

Foundation Engineering Справочник, 2-е изд., Х.-Й. Фанг, редактор,

Van Nostrand Reinhold, New York, стр.537-552, 1991.

[24] Берланд, JB: Трение вала свай в глине, Земляное строительство,

6 (3), стр. 30-42, 1973.

[25] ВАЛ, версия 6.0: Программа исследования просверленных валов при осевых нагрузках

, Ensoft Inc, 2007.

[26] Роллинз, К.М., Клейтон, Р.Дж., Майкселл, Р.К., Блейз, Британская Колумбия: пробурено

Боковое трение вала в почвах, журнал of Geotechnical и

Geoenvironmental Engineering, 131 (8), pp. 987-1003, 2005.

[27] Harraz, AM, Houston, WN, Walsh, KD, Perry, CR, Houston,

SL: Сравнение измеренного и прогнозируемого трения кожи

Значения для валов с осевой нагрузкой в гравийных грунтах,

Advances in Deep Foundations, ASCE, 2005.

[28] Томлинсон, MJ: Некоторые эффекты забивания свай на поверхностное трение,

Труды конференции по поведению свай,

Институт гражданских инженеров, Лондон, 1971.

[29] Керубини, К., Вессия, Г.: Подход к обеспечению надежности бокового сопротивления свай

посредством анализа общего напряжения (метод

), Canadian Geotechnical Journal, 44 (11), стр. 1378-1390,

2007.

[30] Chen, YJ, Kulhawy, FH: Необученные взаимосвязи прочности

между тестами CIUC, UU и UC. Journal of Geotechnical

Engineering, 119, стр. 1732–1749, 1993.

[31] Деннис, Н.Д., Олсон, Р.E .: Осевая нагрузка стальных трубных свай в глине,

Proceedings of Geotechnical Practice in Offshore Engineering,

Austin, Texas. Под редакцией Стивена Райта. Американское общество

инженеров-строителей, Нью-Йорк, стр. 370–388., 1983.

[32] Pravilnik o tehničkim normativima za temeljenje građevinskih

objekata, Sl. л. SFRJ 015/1990, стр. 653-667, 1990.

[33] DIN 1054; Sicherheit im Erd- und Grundbau, Englische Fassung

der DIN 1054 (Schlussmanuskript Oktober 2005), NA 005

Normenausschuss Bauwesen (NABau)

[34] Ivšić, T., Szavits-Nossan, A., Ocvirk, E .: Suvremeni praktični

postupci proračuna pilota, Priopćenja 4. Savjetovanja HGD-a,

Ojačanje tla i stijena, Opatija, pp. 381-390 9000, 2006. [9 ] ДеРуитер, Дж., Беринген, Флорида: Свайный фундамент для крупных сооружений в Северном море

, Морская геотехнология, 3 (3), стр. 267-314, 1979.

[36] Шертман, Дж. Х .: Рекомендации по конусному испытанию, производительность и дизайн

, Федеральное управление шоссейных дорог, отчет FHWA-

TS-78209., 1978.

[37] Тумай, М.З., Фахру, М .: Объем сваи в мягких глинах с использованием электрических данных

QCPT, Материалы конференции по проникновению конуса

Testing and Experience, St. 455, 1981.

[38] Бустаманте, М., Джанеселли, Л .: Прогноз несущей способности сваи

с помощью статического пенетрометра CPT, Труды 2-го Европейского симпозиума

по испытаниям на проникновение, Амстердам, стр.

493 -500, 1982.

[39] HRN EN 1997-2: 2012 — Eurokod 7: Geotehničko projektiranje

— 2.dio: Istraživanje i ispitivanje temeljnoga tla (EN 1997-

2: 2007 + AC: 2010), HZN e-Glasilo 3/2012, 191 p., 2012.

Буронабивная сваи | посвящено контролю над проектом

Предварительное бурение — исследование площадки

Предварительное растачивание будет проводиться в каждом месте, чтобы определить целевой уровень основания.
При бурении с роторной установкой используется стальной керн, который используется, когда требуется отбор керна. Другой тип растачивания называется «Промывочное отверстие» или «Ударное отверстие», что просто означает, что канал промывается и используется, когда пробы почвы не требуются. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Типовые значения …

Тип пласта	Б / у завод	Скорость (м / час)
Верхние мягкие отложения заполнения площадки	Ударный / Роторный	10,00
Отложения породы V / IV	Мойка расточного	3,15
	Тройной отбор проб	0.75
Отложения породы III / II степени	Поворотный	0,50
	Тройной отбор проб	0,50

Для стандартной буровой установки, работающей в 12-часовую смену, возможна типичная производительность 66 часов / скважина / буровая установка.

Текущая информация. По Центральной рекультивации, контракт UA11 / 91, бурение скважины завершено со следующими результатами…

Средняя глубина 61,15 м, общая глубина 428 м
Средняя глубина каменной впадины 4,65 м
Продолжительность варьировалась от 4 до 8 дней
В среднем 5,85 дня, общая продолжительность 41 день.

Целевой уровень основания

Это определяется как необходимое углубление в коренную породу, которая определяется как умеренно разложившаяся порода класса III или выше с извлечением керна более 85% (допустимая несущая способность 5 МПа).Целостность основной породы демонстрируется продолжением предварительно пробуренной скважины максимум на 5 метров или в 3 раза больше диаметра сваи, в зависимости от того, что больше.
Керны регистрируются, хранятся, фотографируются и отправляются вместе с предлагаемыми уровнями основания на утверждение.

Разбивка

Перед началом выемки грунта на месте сваи выполняются следующие шаги:

Обследуйте и запишите существующий уровень земли в месте расположения сваи
Установите расположение сваи по контрольным точкам и для отслеживания положения стальной обсадной трубы, контрольные штифты обычно устанавливают в двух ортогональных положениях, смещенных от центра сваи.

Допуски свай

В случае смещенных кожухов можно выполнить регулировку, чтобы сохранить вертикальное выравнивание и положение в плане в пределах не более 75 мм от центра в положении в плане и не отклоняясь более чем на 1:75 от вертикали. ось.

Выемка грунта / обсадные трубы

Ствол сваи выкапывается внутри временной стальной обсадной трубы с наружным диаметром, скажем, примерно на 200–300 мм больше, чем диаметр сваи.Кожух используется в основном на участках с неустойчивым грунтом и приводится в движение гидравлическим осциллятором кожуха, прикрепленным к гусеничному крану или вибратором кожуха.
Выемка ствола производится с помощью грейфера с одним или двумя молотами, поддерживаемого гусеничным краном. Носок стальной обсадной колонны удерживают перед уровнем выемки до тех пор, пока он не окажется на 0,5 метра над уровнем выреза сваи. Ствол сваи часто заливается бентонитом или водой, и выемка продолжается до вершины CDG.
Земляные работы затем продолжаются бурением с обратной циркуляцией (RCD) с использованием бурильных головок большого диаметра со специальными каменными резаками и промывкой воздушным подъемником.Уровень бентонита или воды всегда поддерживается выше уровня грунтовых вод, чтобы обеспечить устойчивость вала.

Расчет времени строительства буронабивной сваи / земляных работ

Время укладки свай можно сократить за счет использования сервисных кранов для армирования и бетонирования.
Для некоторых свай часто требуется дополнительная расширенная смена, а также время простоя УЗО.

Время построения прогноза можно получить, используя скорость выпуска (часы на единицу)…

Эксплуатация	Элемент	Детали	Часы
Добавить или удалить	Установка обратного циркуляционного сверления (УЗО)	, включая сверло	2 часа
Добавить или удалить	сверло RCD	(включая сборку бурильной колонны)	5 часов
	Бит сигнализатора УЗО	(включая бурильную колонну и стабилизаторы)	5 часов
Установка	Тремми-трубка для эрлифта		5 часов
	Арматурные каркасы	(время присоединения к каждой клетке)	2 часа
Время очистки	Первичная очистка эрлифта	(после завершения земляных работ)	8 часов
	Окончательная очистка эрлифта	(после крепления стального каркаса)	2 часа
Бетонирование	Включая вытяжной кожух	(глубина <70 м)	12 часов
		(глубина> 70 и <95 м)	14 часов
		(глубина> 95 и <135 м)	48 часов
Время отверждения	Требуется только перед снятием телескопических кожухов		72 часа
Время цикла	Переместить установку свай на следующее место		2 часа

Вал выемки	Страта	Б / у завод	Скорость (м / час)
	General Fill (верхние уровни земли)	Грейфер	3.50 м / час
	Песок, мелкий щебень	Грейфер	2,10 м / час
	Морские / аллювиальные месторождения	Грейфер	2.50 м / час
	CDG <150	УЗО / Грейфер	1,50 м / час
	CDG> 150 <200	УЗО	1.00 м / час
	CDG> 200, Гравий уплотненный	УЗО	0,50 м / час
	CDT	УЗО / Грейфер	0.50 м / час
	Corestones	УЗО / Зубило	0,50 м / час
	Rock Socket — класс IV / V	УЗО	0.25 м / час
	Rock Socket — класс II / III	УЗО	0,125 м / ч
	Rock Socket — (ставка)	УЗО	0.10 м / час

Прогноз времени выемки грунта или цикла может быть получен путем анализа состояния грунта. Исследование площадки предоставит глубину / типы пластов, которые затем могут быть сопоставлены с темпами добычи (см. Выше).
Примечание. Диаметр сваи незначительно влияет на время производства и поэтому не учитывается.

Пример — Для установки сваи на скале на глубину 60 м …

(a) Рассчитайте допуск на заводское время / другие элементы (часы)….

Элемент	Часы
Настроить УЗО	5,0
Время раскопок	См. Ниже
Снять УЗО (включая буровую коронку, колонну и стабилизаторы)	5.0
Установка / снятие воздушной трубки Tremmie	5,0
Авиаперелет после выемки грунта	5,0
Установите арматуру (5 без клеток на 12 м = 5 x 2 часа)	10.0
Установка / снятие воздушной трубки Tremmie	5,0
Окончательный авиалайнер после армирования	2,0
Забетонировать и снять кожух	12.0
Перейти к следующему месту	2,0
Расчет общей продолжительности строительства / завода	52,0 часа

(b) Расчет допуска на время земляных работ (часов) …

Глубина пласта (м)	Тип камня	Производительность (м / час)	Б / у завод	Время (часы)
0–20	Песок / мелкий щебень	2.00	Грейфер	10,0
20–35	CDG менее 150	1,50	УЗО / Грейфер	10.0
35–47	CDG более 150	1,00	УЗО	12,0
47–57	CDG> 200 / corestones	0.50	УЗО	20,0
57–60	Рок-гнездо	0,20	УЗО	15.0

(c) Расчет общего времени выемки сваи = 67,0 часов

(d) Общее время сваи

Строительство / Завод Время	(«b» выше)	52,0 часа
Время раскопок	(буква «d» выше)	67.0 часов
ОБЩЕЕ ВРЕМЯ ЦИКЛА	(«б» + «г»)	119 часов
(при 12-часовой смене)	(«б» + «г»)	9.9 дней

Строительство буронабивных свай в процессе строительства

Общее правило времени накопления (дней) …

Глубина (м) =>	<20	<40	<70	<90	<135
дней на кучу	4.0 *	8,0	10,0	25,0	45,0

Примечание — из-за необходимого времени сборки и эксплуатации установки, 4 дня являются минимально возможным сроком строительства сваи в любой ситуации.

Методы преодоления препятствий

Если препятствие неглубокое (например, от 0 до 2.5 м ниже уровня земли) будет использована обратная лопата для создания подходящей ямы.
Если препятствия расположены на большей глубине, временная обсадная колонна увеличенного размера перемещается осциллятором к вершине препятствия.

Если препятствие находится выше уровня воды, используется ручной пневмоударник, стандартная скорость = 0,8 м / час
Если ниже уровня воды будет использоваться забойный молоток или тяжелое долото, поддерживаемое гусеничным краном, типичная скорость = 0.5 м / час
Если бетонная «заглушка» необходима для создания хорошо сформированной стены шахты при обнаружении препятствия, чрезмерного перелома или разлома …

Элемент	Часы
Снять УЗО	5 часов
Установите бетонную трубку Tremie	5 часов
Установите бетонную заглушку	2 часа
Отверждение бетона	36 часов
Заменить УЗО и бурильную колонну	5 часов
ОБЩАЯ ПОТЕРЯ ВРЕМЕНИ	53 часа (2.2 дня или 4,4 смены)

Очистка основания сваи

Отверстие ствола сваи очищается с помощью эрлифта до тех пор, пока вода не станет чистой или не будут удалены незначительные частицы во взвешенном состоянии.

Арматурные каркасы

Клетки состоят из подходящих секций, обычно длиной порядка 12 м, в комплекте со звуковыми трубками и трубками для отбора керна.
Изготовление, клетка длиной 12 м с 6 фиксаторами…

Изготовить 1 клетку	2,5 часа
Всего необходимых клеток	5 №
Общее время изготовления	12,5 часов

Изготовление и установка стальных стоек на

Стойки обычно изготавливаются на выезде и доставляются секциями. Перед установкой секции свариваются вместе, чтобы сформировать полную стойку.Размеры стоек обычно составляют 525 x 525 мм.
При средней длине, скажем, 28 м, время сварки составит около 5 дней и проверено ультразвуковым испытанием сварного шва и испытанием MPI.
После установки арматурного каркаса на вал стойку поднимают до вертикального положения. Затем его опускают в котлован и зажимают.

Бетонирование

Бетонирование свай выполняется под водой методом «треми», при котором уровень воды или бентонита внутри обсадной колонны поддерживается на существующем уровне грунтовых вод или выше.Трубка для дрожания (250 мм) снимается в процессе бетонирования, обеспечивая минимальный напор бетона в 2 метра над вершиной трубы для дрожания.

Последовательность забивки свай

Последовательность строительства свай выбирается таким образом, чтобы не было повреждений соседним сваям, которые еще строятся или недавно забетонированы (т.е. менее 3 дней).
На 12-метровой сетке нормальная компоновка будет означать, скажем, наличие двух необработанных свай на каждой открытой выемке в продольном направлении (т. Е. Расстояние 36 метров), что дает место для подъемного крана и т. (то есть расстояние 24 метра).

Испытание свай

Технологичность бетона проверяется на месте путем измерения осадки и температуры бетонирования во время разгрузки в ствол сваи. Лабораторные испытания проводятся для проверки прочности уложенного бетона. Изготовлен ряд тестовых кубиков и протестирован через 7 и 28 дней.

Тест керна — Некоторые сваи, выбранные Инженером, будут забиты керном на всю глубину. Глубина стержней в основном материале (скалах) обычно составляет не менее 600 мм.Керны размещаются в правильном порядке и относительном положении в стержневых ящиках, которые четко обозначают глубину стержней. Керны обычно фотографируются и отправляются инженеру. Испытание керна предоставит дополнительную информацию о качестве бетона, а также о состоянии границы раздела между бетоном и горной породой.
Тест звукового каротажа — Для проверки качества бетона, а также целостности сваи по ее общей длине и состояния подошвы сваи используется звуковое тестирование керна.Звуковые трубки устанавливаются вместе с арматурным каркасом, чтобы позволить опускать передатчик сигнала и датчик приемника сигнала на дно сваи. Эти трубки запечатаны снизу.
Испытания на вибрацию — Это испытание определяет длину и форму сваи, а также общее качество бетона сваи. Это специальный тест.

Проектирование свай [разработка детального руководства]

В статье рассматривается конструкция свай (одинарных набивных буронабивных сваи).Буронабивные сваи чаще используются в мире в качестве глубокого фундамента, когда осевая нагрузка не может быть достигнута за счет фундаментов мелкого заложения.

Существуют различные методы проектирования свай. Во всех методах расчет поверхностного трения и концевых опор выполняется при расчете свай. Если мы сможем рассчитать вышеуказанные параметры, мы легко сможем оценить вместимость сваи.

Расчет отрицательного поверхностного трения и нормального поверхностного трения почвы в этой статье не рассматривается.

Однако эффект поверхностного трения грунта можно учесть при оценке несущей способности сваи.

Особенно, когда есть отрицательное поверхностное трение, которое снижает несущую способность сваи, это следует учитывать при расчетах. Влияние трения кожи о землю о кожу будет рассказано в другой статье на этом сайте.

Как правило, допустимые значения торцевого подшипника и поверхностного трения получают в результате геотехнических исследований.

В отчете приведены допустимые значения допустимого концевого подшипника и допустимого поверхностного трения.

Если в отчете о инженерно-геологических исследованиях указаны предельная нагрузка на концевую опору и предельное поверхностное трение, они должны быть преобразованы в допустимые нагрузки, поскольку мы сравниваем их с рабочими нагрузками (эксплуатационными нагрузками) конструкции.

Уравнения для оценки концевого подшипника и трения обшивки

Допустимая нагрузка на концевую опору = (допустимая конечная опора) x (площадь поперечного сечения основания сваи)

Способность к трению обшивки = (допустимое трение обшивки) x (площадь поверхности сваи в длине раструба)

Площадь поверхности сваи в длине раструба рассчитывается путем умножения длины раструба (длины сваи в свежей породе) на длину периметра сваи.Обычно сваи имеют глубину забивки вокруг диаметра сваи, если это не указано в геотехническом отчете.

Геотехническая способность сваи = Концевая несущая способность + Допустимая сила трения обшивки

Геотехническая способность сваи сравнивается со структурной способностью сваи для получения несущей способности сваи.

Структурная способность сваи может быть оценена с помощью структурного анализа.

Сваю можно спроектировать как колонну, несущую осевую нагрузку в почве и скале.

При укладке сваи на очень мягких грунтах, таких как торф, рекомендуется провести структурную проверку сваи с учетом эффекта продольного изгиба в очень мягкой среде.

Как правило, инженеры использовали следующее уравнение для оценки несущей способности свай.

Конструкционная способность сваи = 0,25 fcu Ac

Где fcu = характеристическая кубическая прочность бетона
Ac = площадь поперечного сечения сваи

Расчетная способность сваи = меньшая конструктивная способность и геотехническая способность

Для ознакомления с конструкцией свайной заглушки можно обратиться к статье Конструкция заглушки.

К расчету буронабивных свай при осевых сжимающих нагрузках в скальных грунтах

Р.А. Мангушев, А.Л. Готман, В.В. Знаменский, А.Б. Пономарев, Сваи и свайные основания: проектирование, инжиниринг и технология , АСВ, Москва (2015).

Google Scholar

А.З. Тер-Мартиросян, З.Г. Тер-Мартиросян, ЧинТуан Вьет, «Взаимодействие между длинной сваей конечной жесткости с расширенным носком и окружающей почвой», Инженерная геология , No.6, 44-51 (2015).

СП. 24,1330. 2011: Свайные фундаменты (2001).

Лушников В.В., Солдатов Б.А., Маргулян В.Е. К оценке трещиноватости каменистых грунтов. Осн. Fundam. Мех. Грунтов , № 5. 25-28 (2014).

NCHRP Synthesis 360, Валы с каменными гнездами для фундаментов дорожных сооружений , Вашингтон, округ Колумбия (2006).

L. Zhang, Пробуренные стволы в горных породах: анализ и проектирование , A.Издательство А. Балкема (2004).

Зерцалов М.Г., Конюхов Д.С. К расчету свай в скальном грунте. Осн. Fundam. Мех. Грунтов, № 1, 8-12 (2007).

Л. Чжан, Анализ и проектирование просверленных валов с осевой нагрузкой, вставленных в скалу , подано в Департамент гражданского и экологического строительства при частичном выполнении требований для получения степени магистра гражданских и экологических наук Инженерное дело в Массачусетском технологическом институте, июнь 1997 г.

В. В. Толстиков, А. Б. Карлуш, «Численное моделирование эффективности самотечных плотин, построенных из особо тощего рулонного бетона», Естественные и технические науки , № 11, 619-617 (2015).

10.

Ю. Адлер П., Введение в план экспериментов , Металлургия, Москва (1968).

Google Scholar

11.

Орехов В.Г., Зерцалов М.Г.,Толстиков, «Исследование схемы разрушения системы бетонная плотина — горное основание», Изв. ВНИИГ им. Веденеева Б.Е. , 204 , 71-766 (1987).

12.

D. Wyllie, Foundation on Rock, E и FN и FH , 2-е издание, Нью-Йорк (1999).

13.

Зерцалов М.Г., Геомеханика: Введение в механику каменистых грунтов , АСВ, Москва (2014).

Google Scholar

14.

Э. Хук, Числа в геологии: точка зрения инженера , Инженерия горных пород и грунтов Фельсбау № 3, 139-151 (1999).

15.

СП. 23.1330. 2011: Основы гидротехнических сооружений (2011).

16.

Дж. П. Картер и Ф. Х. Кулхоуи, Анализ и проектирование фундаментов пробуренных валов, врезанных в скалу, Отчет EL-5918 , Исследовательский институт электроэнергетики, Пало-Альто (1988).

Google Scholar

17.

Л. Чжан, «Прогнозирование несущей способности валов с втулками из горных пород с учетом обозначения качества горных пород RQD», Кан. Геотех. J ., 47 , 1071-1084 (2010).

Артикул Google Scholar

Расчет бокового трения сваи с помощью многопараметрического статистического анализа

В этой статье испытание на статическую нагрузку и метод многопараметрического статистического анализа используются для изучения значения бокового трения сваи в различных слоях почвы в лёссовой области.В настоящее время испытание на статическую нагрузку является наиболее часто используемым методом определения несущей способности свайного фундамента. Во время испытания вертикальная нагрузка прикладывается к верхней части сваи, данные для каждого уровня нагрузки записываются и строится кривая Q-S для определения предельной несущей способности одиночной сваи. На разных участках тела сваи устанавливаются датчики напряжения арматуры, после чего рассчитываются осевая сила и боковое трение сваи каждой секции. Несколько исследований исследовали расчет бокового трения сваи в различных слоях грунта с использованием метода многопараметрического статистического анализа.Получение точных результатов с использованием этого метода станет важным дополнением к расчету бокового трения сваи, а также будет способствовать развитию теоретических расчетов бокового трения сваи. Поэтому, взяв в качестве примера проект Wuding Expressway в районе лёсса, сопротивление боковому трению шести испытательных свай изучается с помощью испытаний на статическую нагрузку и многопараметрического статистического анализа. Метод многопараметрического статистического анализа сравнивается с результатами испытаний на статическую нагрузку, погрешность контролируется в пределах 20%.Результаты показывают, что результаты расчетов многопараметрического статистического анализа в основном соответствуют техническим требованиям.

1. Введение

Лессовые отложения покрывают большую часть земного шара, составляя одну десятую площади суши во всем мире. В Китае преобладает лесс со сплошными слоями и большой мощностью, занимающий площадь примерно 630 000 км ² [1, 2]. Лесс — это желтые иловые отложения, которые в четвертичный период переносились в основном ветрами.Он богат карбонатом, с большими пустотами, явными вертикальными трещинами и в целом низким уровнем грунтовых вод [3, 4]. По мере непрерывного развития экономики Китая движение в лессовых районах быстро развивается, наряду с увеличением строительства крупных автомагистралей и мостов [5–10].

В настоящее время свайный фундамент является наиболее часто используемой формой фундамента при строительстве автомобильных мостов, а также прочной и эффективной инфраструктурой [11–15]. В лессовом районе провинции Шэньси широко используются буронабивные сваи из-за развитой технологии строительства и высокой несущей способности [16–21].Большинство свай имеют длину 30–70 м и диаметр более 1 м. Также широко используются фрикционные сваи или сваи трения с торцевыми опорами. Для длинных свай сопротивление трению стороны сваи составляет более 80% несущей способности свай, а для коротких свай сопротивление обычно составляет более 60% [22–26]. Поэтому расчет бокового сопротивления в лессовых районах имеет большое значение при строительстве автомобильных мостов в таких районах Китая [27, 28].

В настоящее время метод испытания на статическую нагрузку является одним из наиболее широко используемых методов для определения бокового трения сваи [29–31]. Был проведен большой объем исследований по статическому нагрузочному тестированию. Испытания статической нагрузкой двух стальных трубных свай толщиной 0,45 м для анализа закона распределения бокового трения сваи показали, что метод эффективного напряжения может быть использован для выражения сопротивления трению вокруг свай [32]. На основе испытания на статическую нагрузку двух забивных свай, была также предложена формула для расчета бокового трения сваи связного грунта и восстановленного грунта [33].Путем испытания статической нагрузкой свай большого диаметра и сверхдлинных свай в мягком грунте вокруг озера Дунтинг было обнаружено, что сваи демонстрируют очевидные характеристики фрикционных свай, и была разработана формула для расчета модели передачи поперечной нагрузки линейных упруго-полностью пластичных свай представлены [34]. Испытания статической нагрузкой свай большого диаметра и сверхдлинных буронабивных свай на участках с мягким грунтом были предприняты для анализа закона передачи нагрузки и несущих характеристик этих свай, а также относительного смещения свай и грунта при достижении бокового трения сваи различных слоев грунта был представлен [35].Путем испытания статической нагрузки концевой сваи был сделан вывод, что боковое трение сваи повлияло на несущую способность концевой сваи в определенной степени, а несущая способность превысила расчетную несущую способность одиночной сваи [36]. Взаимосвязь между общим поперечным сопротивлением свай и осадкой на концах свай под разными уровнями опоры была получена путем испытания на статическую нагрузку буронабивных набивных свай, которые показали, что общее поперечное сопротивление свай может быть увеличено путем увеличения прочность камня или грунта на конце сваи [37].Были также проведены полевые испытания под нагрузкой на сверхдлинные монолитные сваи, и были получены кривые осевого усилия испытательных свай при различных уровнях нагрузки, а также взаимосвязь между трением агрегата и относительным смещением сваи и грунта. В ходе этого эксперимента было показано, что единичное сопротивление трению при сжимающей нагрузке можно рассчитать путем деления разницы двух непрерывных осевых сил на площадь тела сваи между тензодатчиками [38].

Метод многопараметрического статистического анализа собирает данные по множеству испытательных свай и устанавливает взаимосвязь между боковым трением сваи, сцеплением и углом внутреннего трения слоя почвы [39, 40].Однако было проведено несколько исследований для расчета бокового трения сваи методом многопараметрического статистического анализа. Поэтому, взяв в качестве примера шоссе Вудинг на Лессовом плато, в этой статье проводятся испытания статической нагрузки на шести испытательных сваях и измеряются размер и распределение бокового трения сваи. Боковое трение сваи в различных слоях грунта затем рассчитывается с использованием метода многопараметрического статистического анализа. Наконец, сравниваются два результата. Получение разумного результата с помощью этого метода станет важным дополнением к расчету бокового трения сваи, а также будет способствовать развитию теоретических расчетов бокового трения сваи.

2. Проектирование испытательного полигона

Скоростная автомагистраль Удин находится в городах Яньань и Юйлинь в провинции Шэньси, Китай (рис. 1). Он начинается на востоке округа Уци, заканчивается в Шицзинцзы, к юго-востоку от округа Динбянь, и имеет длину примерно 922,17 км. Примыкания с обеих сторон расположены в подобласти Лёсс-Лянхэ, и топография области прилегания относительно небольшая. Высота уровня земли составляет от 1629,60 м до 1644,59 м, а относительный перепад высот составляет примерно 14 метров.99 м. Испытательный полигон, показанный на Рисунке 1, расположен на разделенном пересечении деревни Сункелан, города Янцзин и округа Динбянь. Топографические колебания тестовой площадки небольшие, поверхностные воды отсутствуют, грунтовые воды очень глубокие, и в процессе бурения грунтовые воды отсутствуют. Слои испытательного полигона состоят из следующего: (1) Лессовая почва (): почва коричнево-желтая, относительно однородная, содержит макропоры, червоточину, корневище растений и небольшое количество гравия и твердого пластика.(2) Старый лёсс (): почва коричнево-желтая и относительно несложная. В почве присутствует небольшое количество гиф, а также червоточины, точечные отверстия, некоторые моллюски и твердый пластик.

3. Содержание теста
3.1. Испытание в помещении
Лабораторные испытания грунтов на испытательной территории в основном состояли из испытания на содержание влаги (рис. 2 (а)), испытания на сжатие (рис. 2 (b)) и испытания на прямой сдвиг (рис. 2 (с). ). Метод сушки использовался в тесте на содержание влаги в почве, а коэффициент пустотности почвы был получен с помощью теста на сжатие.Путем анализа данных испытаний на влагосодержание и сжатие были получены характеристики пласта и основные физические свойства слоя почвы на испытательной территории, как показано в таблице 1.
Почва разделение слоя Глубина (м) Толщина слоя (м) Плотность (г / см ³) Содержание воды (%) Отношение пустот Индекс жидкости Коэффициент сжатия (МПа ⁻¹)
Лессовая почва () 0∼6.5 1,8∼6,5 1,68 16,3 0,883 0,37 0,35
Старый лёсс () 6,5∼50 24∼43,5 1,85 0,26 0,12
Угол сцепления и внутреннего трения — важные параметры, используемые в этой статье. Таким образом, методом прямого сдвига были испытаны 34 группы образцов, в том числе восемь групп образцов лёссовых почв и 26 групп старых образцов лёсса.В испытании на прямой сдвиг верхняя и нижняя коробки были выровнены, были вставлены фиксированные штифты, а проницаемые камни и фильтровальная бумага были помещены в нижние коробки. Кромки кольцевого ножа с образцами располагались вверх, задняя часть ножа — вниз, а горловина секции для резки совмещалась. Затем помещали фильтровальную бумагу и верхние проницаемые камни, и образцы медленно вставляли в коробку для сдвига. После этого кольцевой нож был удален, и была добавлена крышка для передачи усилия.Затем были установлены скользящие стальные шарики, а также коробка для сдвига и кольцо для измерения усилия. Был приложен предварительный натяг 0,01, маховик вращался, и показание шкалы кольца измерения силы было обнулено. После приложения вертикального давления фиксированный штифт немедленно вытащили, включили секундомер и маховик вращали с постоянной скоростью 0,8 мм / мин (смещение при сдвиге составляло 0,2 мм за цикл вращения), так что образец срезался и разрушается в течение 3–5 мин. При каждом повороте маховика показания шкалы на измерительном кольце записывались один раз до разрушения образца грунта при сдвиге.Расчетная сила сцепления и угол внутреннего трения представлены в таблице 2.

Разделение слоя грунта Количество образцов Сила сцепления (кПа) Угол внутреннего трения (°)
Максимум Минимум Средний Максимум Минимум Средний
Лессовая почва () 8 8.3 5,4 6,8 29,4 25,9 28,4
Старый лёсс () 26 43,0 11,8 30,5 30,5 32,9
3.2. Испытание на статическую нагрузку
Для испытания на статическую нагрузку анкерные сваи и испытательные сваи были расположены в виде четырех анкерных свай, окружающих одну испытательную сваю.Расстояние между анкерной сваей и испытательной сваей показано на рисунке 3. Шесть испытательных свай диаметром 1,5 м и длиной 25 м были установлены в зоне испытаний, а также анкерные сваи диаметром 1,5 м и длиной 30 мин. Тело сваи было построено из бетона C30, а бетон C40 использовался для армирования части на расстоянии 1,5 м от верха сваи. По данным предварительных полевых исследований, грунтовые воды на этой территории глубоко залегают, поверхностные воды отсутствуют. Таким образом, метод сухого вращательного бурения был использован для бурения испытательных и анкерных свай.После проверки качества отверстия каркас арматурного каркаса был поднят и сваи залиты в сваю. Весь процесс тестирования состоял из трех частей: установка и расположение тестовых элементов перед тестированием, строительство тестовых свай и анкерных свай, а также тестовое нагружение и сбор данных. Конкретный процесс для каждого соответствующего компонента подробно описан следующим образом: (1) Согласно требованиям к испытаниям, необходимо было измерить осевое усилие и поперечное сопротивление сваи при различных нагрузках во время процесса испытания.Поэтому перед сооружением анкерных свай и испытательных свай в сваю было заложено определенное количество датчиков напряжения арматуры. Учитывая целостность сбора данных испытаний, семь секций были выбраны вдоль основной арматуры в свае для размещения датчика напряжения арматуры. Поскольку при нагружении верхняя часть сваи находилась в непосредственном контакте с домкратом, деформация была большой, поэтому первый слой измерителя напряжения был размещен на 0,5 м ниже вершины сваи, а глубина укладки составила 3.5 м, 6,5 м, 11 м, 15,5 м, 20 м и 24,5 м по очереди (Рисунок 4), при этом каждая секция соединена с тремя датчиками напряжения арматуры. Измерители напряжения на дне 24,5 м были расположены в конце испытательной сваи и использовались для измерения внутренней силы в нижней части сваи и сопротивления в конце сваи. Измерители напряжения арматуры в средней части измеряли внутреннюю силу сваи в каждом слое почвы и на границе слоя почвы. В прошлом измерители напряжения арматуры приваривались последовательно к основной арматуре в свае.Однако высокие температуры, возникающие во время сварки, могут легко повредить датчик напряжения арматуры, что повлияет на результаты испытаний. Следовательно, при укладке стальных стержней необходимо избегать повреждения стальных стержней, чтобы не повлиять на датчики напряжения. В этом эксперименте арматура, соединяющая два конца датчика напряжения, была обработана, а затем гайки цилиндра из высокопрочной углеродистой стали на двух концах датчика напряжения были соединены с арматурой для защиты датчика напряжения арматуры, и он был удостоверился, что он может легко собрать соответствующие данные.(2) С развитием техники и оборудования буронабивные сваи для вращательного бурения часто используются при сооружении свайных оснований (фрикционных свай) на лёссовых участках. По сравнению с ручным бурением и ударным бурением роторное бурение имеет положительные характеристики, включая высокую эффективность бурения при средней скорости бурения 10 м / ч. Если уровень грунтовых вод в области лёсса относительно низкий, можно использовать сухое бурение, чтобы предотвратить потерю лёссового слоя вокруг сваи или увеличение силы тяжести при контакте с водой.Строительство роторного бурения на лессовых участках не требует сооружения защиты стенок из бурового раствора, поскольку долото для вращательного бурения будет производить буровой раствор в процессе бурения, который будет поддерживать стабильность стенки скважины и обеспечивать защиту стенок, образующих отверстия. По сравнению с ударным бурением роторное бурение меньше влияет на уплотнение почвы со стороны ствола скважины. При вращательном бурении долото перемещается вперед и назад по дну скважины и земле, что делает стенку скважины более шероховатой. Более высокая неровность почвы вокруг вращающейся сваи для выемки грунта может лучше отражать взаимодействие между сваей и почвой.Согласно китайским нормам [41], при бурении роторным бурением в сухом режиме (рис. 5 (а)) толщина донных отложений фрикционных свай диаметром менее 1,5 мм должна быть менее 300 мм, а наклон сваи дырки не должны быть менее 1%; диаметр не должен быть меньше проектного значения диаметра сваи; а глубина отверстия не должна быть меньше проектной. Таким образом, после проверки качества формирования отверстий на соответствие требованиям, каркас стального каркаса был поднят (Рисунок 5 (b)) и залит в сваи (Рисунок 5 (c)).При сверлении отверстий роторным бурением используется защитный ствол. Защитная бочка поднимается на 1,5 м над землей в процессе бетонирования каждой испытательной сваи. После завершения заливки бетоном защитный ствол каждой испытательной сваи не вынимается для последующего нагружения, чтобы предотвратить повреждение верхнего бетона сжатием из-за большой нагрузки в процессе нагружения. (3) Испытание на статическую нагрузку было проведено. выполняется с использованием устройства противодействия якорной свае, как показано на Рисунке 6 (а).Сначала восемь гидравлических домкратов (рис. 6 (b)) были равномерно размещены на стальной опорной коробке с достаточной прочностью и жесткостью, а затем основная балка и вспомогательная балка (рис. 6 (c)) были подняты, соответственно, с помощью средней балки. главной балки, расположенной на гидравлическом домкрате как можно дальше. При подъеме вспомогательной балки необходимо было убедиться, что два конца вспомогательной балки находятся в соответствии с положением анкерной сваи. После того, как опорная балка была установлена на место, на стальном листе был установлен индикатор смещения (рис. 6 (d)) с рамкой магнитного измерителя, и оседание вершины сваи было измерено в режиме реального времени.

Погрузка производилась тихоходным методом. Для этого эксперимента одноступенчатое нагружение составляло 1000 кН, максимальная нагрузка составляла 12000 кН, а стадия нагружения составляла 11. Согласно китайским нормам [42], когда изменение осадки за один час составляет менее 0,1 мм под действием различных нагрузок и происходит неоднократно, оседание тестовой сваи можно считать относительно устойчивым. Когда сваи находится в процессе испытания, нагружение может быть остановлено при возникновении одного из следующих условий [42]: (1) когда оседание верха сваи под нагрузкой более чем в пять раз больше, чем при предыдущей нагрузке, общая осадка вершины сваи составляет более 40 мм и (2) при достижении максимального значения нагрузки, требуемого проектом, оседание вершины сваи достигает относительно стабильного стандарта.
В этом исследовании разгрузочная нагрузка испытательной сваи была вдвое больше, чем у градуированной нагрузки, когда процесс загрузки был завершен, и разгрузочная нагрузка длилась в течение одного часа на каждом этапе. В то же время были измерены осадки в верхней части сваи и толщины стержня. После завершения процесса разгрузки остаточная осадка была измерена в течение трех часов.
4. Анализ результатов статических нагрузочных испытаний
4.1. Расчет осадки верхушки сваи
Несущая способность нескольких испытательных свай одной конструкции испытательного полигона и одного размера варьировалась, и для анализа результатов испытаний статической нагрузкой было взято среднее значение [39, 40].Были установлены четыре измерителя смещения для измерения осадки вершины сваи при различных нагрузках в реальном времени, а затем средняя осадка четырех вершин сваи была принята как оседание вершины сваи при различных нагрузках.
Результаты расчетов представлены в таблице 3. Кривая Q-S построена путем расчета значения осадки верхушки сваи. Кривая Q-S является интуитивно понятным проявлением процесса нагружения при испытании сваи статической нагрузкой, как показано на Рисунке 7. Анализ Рисунка 7 показывает, что оседание испытательной сваи внезапно увеличивается во время процесса нагружения.Кривая Q-S показывает точку резкого падения, которая может иллюстрировать предельную несущую способность сваи. Предел несущей способности испытательной сваи составляет 9000 кН.
мин) 10284 9354 4,2 Расчет осевой силы тела сваи
При расчете осевой силы тела сваи предполагается, что тело сваи имеет одинаковое поперечное сечение и что тело сваи выполнено из линейно упругого материала. Под действием произвольной нагрузки первого порядка напряжение каждой секции сваи может быть получено путем измерения значения частоты датчиков напряжения в основной арматуре и расчета значения напряжения [27, 43, 44] с использованием соответствующая формула.Затем значение деформации тела сваи на каждом участке можно получить по соответствующей формуле. Осевое усилие стального стержня на каждом участке тела сваи можно определить по следующей формуле: где p _si — осевое усилие стального стержня, K — калибровочный коэффициент, F _i — частота колебаний стальной колонны на участке i под нагрузкой, F ₀ — начальная частота колебаний стальной колонны, а B — расчетное значение поправки, которое составляет 0 в этой статье.Значения деформации соответствующих сечений задаются по следующей формуле: где ε _si — деформация стального стержня, а E _s — модуль упругости стального стержня, который в данном случае составляет 200 ГПа. контрольная работа. Кроме того, A _s — это площадь сечения стального стержня, которая составляет 0,0004909 м ². В процессе расчета, если предполагается, что деформации бетонных и стальных стержней согласованы друг с другом, осевое усилие сваи в сечении может быть получено следующим образом: где Q _i — Осевая сила тела сваи в сечении i и E _c — модуль упругости бетона.Поскольку класс прочности свайного бетона составляет C30, согласно китайским нормам [45], значение E _c в этом испытании составляет 30 ГПа, а A _c — это площадь сечения бетона. Используя приведенные выше формулы (1) — (3), формулируется кривая осевой силы тела сваи, которая представлена на рисунке 8. Наблюдая за рисунком 8, можно увидеть, что в процессе передачи верхней нагрузки сваи сваи Сопротивление наконечника очень мало и медленно увеличивается при нагрузках первых пяти ступеней, что указывает на то, что вертикальная нагрузка на верх сваи в основном распределяется на почву вокруг сваи, поэтому сопротивление со стороны сваи начинает играть роль до сопротивления наконечника сваи.По мере увеличения нагрузки сопротивление кончика сваи значительно увеличивается. Если нагрузка продолжает увеличиваться, кривая изменения верхней части сваи почти параллельна, что указывает на полное проявление бокового трения сваи. Как показано на Рисунке 8, когда испытательная свая нагружена до 9000 кН, сопротивление вершины сваи составляет 1708 кН, а коэффициент сопротивления вершины сваи составляет 18,98%. Следовательно, свая относится к свае трения с торцевым подшипником [46].

4.3. Расчет бокового трения сваи
В ходе испытания сопротивление боковому трению между двумя соседними секциями можно считать приблизительно равным изменению осевой силы тела сваи между секциями [27, 47–50].Следовательно, формула для расчета сопротивления сваи боковому трению выглядит следующим образом: где U — периметр тела сваи, Q _{i −1} — значение осевой силы на участке i — 1, Q _i — значение осевой силы на участке i , а l _i — высота между верхней и нижней секциями. Кривая бокового трения сваи построена и представлена на рисунке 9.Как показано на Рисунке 9, трение на стороне сваи постепенно увеличивается в диапазоне от 0 до 11 м, достигает максимального значения на 11 м, а затем постепенно уменьшается. Это связано с тем, что в процессе передачи нагрузки по мере увеличения глубины сопротивление трения со стороны сваи постепенно увеличивается и достигает предельного значения на 11 м. Затем нагрузка на верх сваи в основном ложится на сопротивление вершины сваи, и сопротивление трения со стороны сваи постепенно уменьшается.

5. Многопараметрический статистический анализ
Методы статистического анализа бывают двух видов.Первый — это пробный алгоритм (метод интерполяции), в котором максимальное и минимальное значения, заданные исходным кодом, используются для пробного расчета, а значение бокового трения сваи корректируется в соответствии с результатами пробного расчета. Существующий код в Китае [51] использует этот пробный алгоритм для анализа [40, 52]. Второй используемый метод — это статистический анализ методом наименьших квадратов, в котором количество классифицированных слоев почвы со сходными геологическими характеристиками (возраст, пласт и генезис) принимается за количество неизвестных параметров.Поскольку общее поперечное трение каждой испытательной сваи может быть выражено поперечным трением каждой слоистой почвы, каждую испытательную сваю можно перечислить в виде уравнения. Когда количество тестовых свай равно количеству слоев, система уравнений может быть решена. Когда количество тестовых свай больше, чем количество слоев, можно использовать метод наименьших квадратов для упрощения системы уравнений так, чтобы количество уравнений было таким же, как количество слоев, и можно было получить неизвестное значение, а затем заменить .Боковое трение свай можно рассчитать по формуле (6) [40].
5.1. Основные уравнения
В соответствии с распределением слоев грунта и общим сопротивлением каждой сваи, которое равно сумме бокового сопротивления каждого слоистого грунта, можно определить уравнение бокового сопротивления каждой испытательной сваи [39, 40]: где Q _f — полное сопротивление трению стороны сваи, U — длина окружности сваи, q _si — единица сопротивления трению поверхности в слое грунта, l _i — длина сваи каждого слоя грунта, а м — номер слоя грунта.
В соответствии с соотношением между силой сцепления, углом внутреннего трения, показателем прочности на сдвиг и сопротивлением трения можно сформулировать следующее уравнение [40]: где a и b — эмпирические коэффициенты, основанные на существующих результатах [ 39, 40], a и b должно быть между 0 и 1. σ _i — средний эффективный вес каждого слоя почвы, а F _i — эмпирический коэффициент бокового трения сваи в разных слоях грунта.
Подставьте уравнение (6) в (5) и сделайте
Уравнение (7) можно упростить следующим образом [39, 40]:
Предположим, что в проекте имеется n тестовых свай, слой грунта разделен на м и слоев. Если n > m , уравнение можно решить. Таким образом, из формулы (9) [39, 40] может быть получена следующая формула:
В этой статье принцип метода наименьших квадратов применяется для расчета бокового трения свай.Используя принцип метода наименьших квадратов, уравнения в (10) могут быть оптимизированы до m стандартных уравнений (13) [39, 40]. Конкретный процесс оптимизации выглядит следующим образом: (1) Постройте функцию ошибок (2) Чтобы минимизировать значение ошибки, составьте (3) Оптимизированные стандартные уравнения выглядят следующим образом:
Решая формулы в (13), эмпирические коэффициенты различных слоев почвы F _i. Однако два неизвестных эмпирических коэффициента a и b остаются в формуле (13).Согласно существующим результатам [39, 40], a и b находятся между 0 и 1. Следовательно, необходимо предположить, что существуют различные комбинации a и b для получения различных комбинаций F _i. Среди значений F _i различных комбинаций набор значений должен быть выбран в качестве оптимального решения для формулы (13), поэтому стандартное отклонение σ формулы следует рассчитать по следующей формуле [39, 40].Когда стандартное отклонение σ является минимальным, a и b являются наиболее подходящими значениями для получения оптимального решения F _i [39, 40]:
6. Анализ результатов мультипараметра Статистический анализ
В соответствии с основным принципом многопараметрической статистики и данными испытаний сваи, собранными выше, на стороне сваи имеется шесть испытательных свай и два слоя грунта. Шесть условных уравнений (15) могут быть перечислены из формулы (10):
В этой системе шесть уравнений и два неизвестных параметра.Количество уравнений больше неизвестного, поэтому его можно решить методом наименьших квадратов. Используя принцип наименьших квадратов, уравнения в (15) могут быть оптимизированы до двух стандартных уравнений следующим образом:
Уравнения в (16) относятся к уравнениям F ₁ и F ₂ . F ₁ и F ₂ — эмпирические коэффициенты бокового трения сваи в различных слоях грунта. В процессе решения необходимо принять различные комбинации a и b , чтобы получить разные F _i.Затем их стандартные отклонения можно рассчитать по формуле (14), а оптимальное решение F _i можно определить, взяв значения a и b , когда стандартное отклонение σ равно самый маленький. Изменяя комбинации a и b , вышеуказанные методы расчета стандартного отклонения компилируются в программу MATLAB, и получается стандартное отклонение σ при различных комбинациях a и b , как показано на Таблица 4.
Серийный номер Нагрузка (кН) Время загрузки (мин) Осадка (мм)
Время нагрузки на этом уровне (мин) Накопленное время (мин) Расчет на этом уровне (мм) Накопленный осадок (мм)
1 2,000 120 120 0.2050 0,2050
2 3,000 120 240 0,3625 0,5675
3 120 120 120 5,000 120 480 0,4375 1,3850
5 6000 120 600 0,0700 1.4550
6 7000 150 750 0,8325 2,2875
7 8000 150 900 150 1050 3,7850 7,2275
9 10,000 150 1200 14,7425 21,9700
7725 42,7425
11 12000 150 1470 30,1241 72,8666

9293
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,6 0,9
0,1 123,17 117,08 111,25 105,7 100,53 95,760 97,668 100,15 102.75
0,2 124,78 118,71 112,88 107,33 102,10 97,26 100,10 102,63 105,27 102,63 105,27 102,63 105,27 103,71 98,80 102,62 105,19 107,85
0,4 128,01 121,9 116.18 110,62 105,33 100,38 105,22 107,82 110,50
0,5 129,62 123,64 117,81 123,64 117,81 123,64 117,81 113,20
0,6 131,25 125,30 119,53 113,97 108,66 103,63 110.64 113,26 115,95
0,7 132,87 126,26 121,22 115,67 110,35 105,29 113,43 105,29 113,43 105,29 113,43 122,90 117,38 112,07 106,99 116,29 118,91 121,57
0,9 136.12 130,30 124,62 119,11 113,80 108,71 119,18 121,79 124,44
стандартные результаты
95,76, когда a = 0,1 и b = 0,6. Тогда F ₁ = 31,4 и F ₂ = 38,2 могут быть получены путем решения уравнений в (16).Расчетные параметры заменены формулой (6), в которой угол внутреннего трения и сцепление каждого слоя грунта усреднены [40], как показано в таблице 2. Например, расчетные значения бокового трения сваи на глубине сваи 6,5 м. и на глубине сваи 24,5 м следующие: (1) Лессовый грунт () 🙁 2) Старый лёсс ():
Поскольку размер шести испытательных свай одинаков и они расположены в одном проекте, взвешенные Среднее значение бокового трения сваи различных слоев грунта при максимальном значении нагрузки 12000 кН при испытании на статическую нагрузку принимается в качестве измеренного значения, и процесс расчета выглядит следующим образом: (1) Лессовый грунт () 🙁 2) Старый лёсс ( ):
Аналогичным образом расчет сопротивления трения со стороны сваи каждого слоя грунта также является средневзвешенным.Рассчитанные значения сравниваются с измеренными значениями различных слоев почвы при испытании на статическую нагрузку, и ошибка представлена в таблице 5. Согласно таблице 5 делается вывод, что ошибка между двумя методами находится в пределах 20%. Если параметры приемлемы, результаты расчетов методом многопараметрического статистического анализа могут в значительной степени соответствовать техническим требованиям.
9284 9029 Лессовая почва ()
Классификация грунта Толщина слоя (м) Измеренное значение (кПа) Расчетное значение (кПа) Погрешность (%)
6.5 54 53 1,85
Старый лёсс () 18,5 91 80 12,09
Метод статистического анализа, без учета изменения показателей прочности на сдвиг по глубине сваи в одном и том же грунте, среднее их значение используется для расчета бокового трения сваи [40]. Результаты расчетов показаны на рисунке 10.Из рисунка 10 видно, что трение со стороны сваи одного и того же слоя почвы мало изменяется по глубине сваи, в то время как трение со стороны сваи разных слоев почвы, очевидно, изменяется по глубине сваи. Таким образом, в методе многопараметрического статистического анализа без учета изменения показателя прочности на сдвиг одного и того же слоя грунта по глубине сваи сопротивление боковому трению сваи одного и того же слоя грунта изменяется очень мало, в то время как показатель прочности на сдвиг разных грунтов слои различны, и сопротивление трению со стороны сваи разных слоев грунта, очевидно, изменяется по глубине сваи.

7. Выводы
В этой статье испытание статической нагрузкой было проведено на шести испытательных сваях, и были измерены размер и распределение бокового трения сваи. Боковое трение сваи в различных слоях грунта было затем рассчитано с использованием метода многопараметрического статистического анализа. Основные результаты резюмируются следующим образом: (1) Результаты испытаний на статическую нагрузку показывают, что сопротивление со стороны сваи и сопротивление вершины сваи не полностью синхронизированы с максимумом. В процессе передачи нагрузки на вершину сваи сопротивление стороны сваи возникает раньше, чем сопротивление вершины сваи.По мере того, как нагрузка продолжает увеличиваться, сопротивление со стороны сваи полностью проявляется, сопротивление торца сваи значительно увеличивается, а сопротивление трения со стороны сваи сначала увеличивается, а затем уменьшается сверху вниз. (2) Метод многопараметрического статистического анализа, основанный на сдвиге. Индекс прочности позволяет рассчитать боковое трение сваи различных слоев почвы на лессовых участках. Если параметры приемлемы, ошибку между расчетным значением и измеренным значением метода испытания статической нагрузкой можно контролировать в пределах 20%.(3) В существующем китайском кодексе [51] величина бокового трения сваи определяется типом сваи и индексом параметров грунта (коэффициент пустотности и индекс жидкости). В данной статье рассчитано боковое трение сваи методом многопараметрического статистического анализа. Было обнаружено, что боковое трение сваи связано не только с типом сваи и параметром грунта, но и с показателем прочности на сдвиг.
Доступность данных
Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
Благодарности
Это исследование финансировалось Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (№ 2018YFC0808606) и Проектом социального развития науки провинции Шэньси (№№ 2018SF-378 и 2018SF-382).
Оценка предельной прочности фрикционных свай
Engineering
Vol.4 No 11 (2012), ID статьи: 24580,4 страницы DOI: 10.4236 / eng.2012.411100
Оценка предельной прочности фрикционных свай
Ваэль Н. Абд Эльсами
Инженерный факультет, Синайский университет, Эль-Ариш , Египет
Электронная почта: [email protected]
Поступила 14 июля 2012 г .; отредактировано 20 августа 2012 г .; принята к печати 4 сентября 2012 г.
Ключевые слова: Почва; Вместимость сваи; Буронабивная свая; Свая трения; Нагрузка на сваи
РЕФЕРАТ
Точное прогнозирование максимальной несущей способности буронабивных свай представляет собой сложную задачу, поскольку нагрузка является функцией большого количества факторов.Эти факторы включают метод бурения, метод бетонирования, качество бетона, опыт строительного персонала, состояние грунта и геометрию сваи. Для определения полевых характеристик и оценки несущей способности свай проводятся испытания свайной нагрузки на месте. Из-за практических и временных ограничений невозможно нагружать сваю до отказа. В этом исследовании анализируются данные испытаний на нагрузку на сваи, чтобы оценить предельную нагрузку на фрикционные сваи. Анализ основан на результатах трех испытаний свайной нагрузки.Испытания проводятся на территории проекта Культурно-развлекательный комплекс в Порт-Саиде, Египет. Проведены три испытания на нагрузку на буронабивные сваи диаметром 900 мм и длиной 50 м. Геотехнические исследования на участке проводятся до максимальной глубины 60 м. Предельная вместимость свай определяется в соответствии с различными методами, включая египетский свод правил (2005 г.), касательную-касательную, Хансена (1963 г.), Чина (1970 г.), Ахмеда и Пизе (1997 г.) и Decourt (1999 г.). Был сделан вывод, что приблизительно 8% предельной нагрузки выдерживается опорой в основании сваи, и что до 92% нагрузки выдерживается трением вдоль вала.Рекомендации сделаны на основе сравнения прогнозов несущей способности сваи с использованием различных методов. Предлагается новый метод расчета предельной грузоподъемности сваи по данным испытаний сваи на нагрузку. Предельная пропускная способность буронабивных свай, прогнозируемая с помощью предлагаемого метода, оказывается надежной и хорошо сравнивается с различными доступными методами.
1. Введение
Свайный фундамент является важным звеном в передаче структурной нагрузки на несущий грунт, расположенный на некоторой глубине под землей.Конструкция свай учитывает различные параметры, такие как характер грунта, глубина уровня грунтовых вод, глубина несущего слоя, а также тип и уровень нагрузки, которую необходимо поддерживать. Для определения полевых характеристик и оценки грузоподъемности используются испытания под нагрузкой на сваи.
Простой метод расчета статического сопротивления вала сваи, забитой в глину, представлен Мирзой (1997) [1]. Метод основан на корреляциях, полученных для морских глин между индексными свойствами и прочностью.Описано применение метода для полудюжины высококачественных натурных нагрузочных испытаний. За исключением коротких свай в глинах от очень жестких до твердых, прогнозы хорошо согласуются с результатами полевых испытаний. Представленная корреляция позволяет оценить остаточное поверхностное трение и указывает на важность индекса текучести глины в расчетах статической емкости.
Dewaikar and Pallavi (2000) представили анализ данных полевых испытаний на нагрузку на сваи для оценки предельной нагрузки на сваи.Анализ основан на результатах сорока испытаний под нагрузкой свай, собранных на различных объектах инфраструктуры и строительных площадках в регионе Мумбаи в Индии. Собранные данные анализируются с использованием различных графических и полуэмпирических методов, доступных в литературе [2].
Набиль (2001) изучал поведение групп буронабивных свай в цементированных песках с помощью программы полевых испытаний на участке в Южной Сурре, Кувейт. Программа состояла из испытаний на осевую нагрузку одинарных буронабивных свай на растяжение и сжатие. Были испытаны две группы свай, каждая из которых состояла из пяти свай.Расстояние между сваями в группах составляло два и три диаметра сваи. Расчетная эффективность группы свай составляла 1,22 и 1,93 для расстояния между сваями двух и трех диаметров, соответственно. Поскольку расчет обычно контролирует расчет групп свай в песке, групповой фактор, определяемый как отношение осадки группы к оседанию одиночной сваи при сопоставимых нагрузках в диапазоне упругости, был определен по результатам испытаний [3].
Abdelrahman et al. (2003) предположили, что испытания на осевую нагрузку сваи на одиночную сваю могут дать обоснование расчетной нагрузки сваи.Нормы для проектирования глубоких фундаментов устанавливают критерии приемки свай, испытанных на сжатие, на основе установленных пределов осадки свай при определенных уровнях нагрузки. Исследователи изучили различные методы, используемые при интерпретации результатов испытаний на нагрузку на сваи. Шестьдесят четыре шнековых сваи непрерывного действия были испытаны с использованием метода испытания с выдерживаемой нагрузкой, а результаты были проанализированы с использованием различных методов интерпретации [4].
Wehnert и Vermeer (2004) проанализировали результаты нагрузок на короткие буронабивные сваи большого диаметра, испытанные в Германии.Представлены результаты для общего сопротивления, а также для сопротивления основания и вала. Свая считается линейно-упругой. Используются различные конститутивные модели недр, такие как упругопластические модели Мора-Кулмба [5].
Новый подход к проектированию буронабивных свай большого диаметра на несвязных грунтах был предложен Radwan et al. (2007) [6]. Подход основан на результатах, полученных в результате анализа методом конечных элементов, выполненного с использованием данных из тридцати историй болезни буронабивных свай большого диаметра, собранных на нескольких строительных проектах.Концевой подшипник агрегата и сопротивление поверхностному трению оцениваются с учетом критерия осадки. В численной модели используется конститутивная модель Мора-Кулона. В конце концов, проводится статистическое исследование для оценки улучшения, точности и надежности конструкции с использованием нового подхода по сравнению с предсказаниями Египетского кодекса (2005 г.) [7].
Акбар и др. (2008) представили опыт, полученный в результате четырех испытаний свайной нагрузкой на площадке в Северо-Западной пограничной провинции Пакистана.Геотехнические исследования на участке проводятся до максимальной глубины 60 м. Почва на участке в пределах исследованной глубины представлена преимущественно твердыми глинами с тонкими слоями гравия и валунов на глубине менее 40 м. Четыре сваи диаметром от 660 мм до 760 мм и длиной от 20 м до 47,5 м подвергались осевым нагрузкам. По результатам испытаний сваи на нагрузку выполняются обратные расчеты для оценки соответствующих значений проектных параметров сваи [8].
Вероятностная модель в качестве дополнительной математической основы для традиционного детерминированного подхода к количественной оценке выбора коэффициента безопасности для каждого члена уравнения нагрузки фрикционных свай в глине представлена Al Jairry (2009) [9].
Исходя из вышесказанного, расхождения в оценках нагрузки доступных методов слишком велики. Таким образом, необходимо провести дополнительное исследование фрикционной способности сваи. Однако цель этого исследования — предоставить результаты испытаний свай и разработать формулу для более точного прогнозирования несущей способности сваи.
2. Исследование почвы
В Порт-Саиде в Египте не проводилось много испытаний почвы. Исследуемый объект представляет собой проект культурно-развлекательного комплекса, расположенный в городе Порт-Саид.Проект построен на площади примерно 50 × 70 м. Было проведено комплексное инженерно-геологическое исследование. В расследование было включено семь отверстий. Общий план участка показан на Рисунке 1.
Стратификация почвы
Профиль почвы на исследуемом участке показан на Рисунке 2. Профиль показывает, что встречаются следующие стратификации почвы:
1) От отметки 0,00 до — 10,00 м известняковых ситисов с битыми ракушками.
2) От отметки –10.00–17,00 м. Мягкая алевритистая глина с прослойкой песка.
3) С отметки –17,00 до –49,00 м мягкая алевритистая глина со следами песка.
4) С отметки –49,00 до –52,00 м известняковый ситисанд.
5) С отметки –52,00 до –60,00 м твердые алевритисто-глинистые с прослоями известковисто-алевритовых песков.
Уровень грунтовых вод находится на высоте 0,70 метра от поверхности земли.
3. Прогнозирование несущей способности сваи с использованием египетского кода
В ходе инженерно-геологических изысканий проводятся различные полевые и лабораторные испытания для оценки подземных условий и параметров конструкции свай на проектной площадке.Нормы грузоподъемности сваи рассчитываются с использованием положений Египетского кодекса (2005 г.) [7]. Диаметр сваи принят 900 мм, длина сваи — 50 м. В таблицах 1-3 приведены характеристики грунта, а также расчетное сопротивление свае (трение вала и концевой подшипник). На рисунке 3 показана расчетная предельная вместимость сваи. Исходя из данных рисунка, максимальная несущая способность сваи Q _ult получается равной 4622,81 кН / м ². Применяя коэффициент запаса прочности, Ф.С. из 2, допустимая расчетная несущая способность сваи Q _{у всех} составляет 2311,41 кН / м ². Допустимая несущая способность сваи, принятая при проектировании, принята равной 2300 кН / м ².
4. Испытания на свайную нагрузку
Три испытания на свайную нагрузку выполняются на буронабивных сваях диаметром 900 мм и длиной 50 м. Одна из свай — это испытание нерабочих свай №1, а две — испытания рабочих свай №2 и №3. Нерабочие сваи для испытаний №1 нагружены до удвоенной рабочей нагрузки в 230 тонн, а рабочие сваи для испытаний №2 и №3 — до 1.5-кратная рабочая нагрузка.
Рисунок 2. Почвенный профиль исследуемого участка.
Таблица 1. Расчетное поверхностное трение, используемое при проектировании сваи в соответствии с Египетскими правилами [7].
Таблица 2. Расчетное сопротивление торцевому подшипнику, используемое при проектировании в соответствии с Египетскими нормами [7].
Таблица 3. Общая нагрузка на сваи, которая должна использоваться при проектировании в соответствии с Египетскими правилами [7].
Рисунок 3.Показывает взаимосвязь между расчетной пропускной способностью и осадкой для буронабивной сваи согласно Египетским кодексам.
4.1. Система противодействия
Система противодействия испытательным сваям была обеспечена испытательной головкой, удерживаемой двенадцатью грунтовыми анкерами, распределенными вокруг сваи, как показано в испытательной установке на Рисунке 4.
4.2. Нагрузка сваи
Нагрузка была приложена с помощью трех гидравлических домкратов, установленных между головкой сваи и закрепленной испытательной головкой, как показано на рисунках 4 и 5.Приращение циклов нагружения принято для испытательных свай согласно египетским нормам.
4.3. Тестовые измерения
1) Измерение нагрузки Нагрузка измерялась откалиброванными датчиками веса с цифровым считывающим устройством. Датчики нагрузки были установлены на сферических опорных пластинах, размещенных над гидравлическими домкратами. Также приложенная нагрузка проверялась путем регистрации приложенного гидравлического давления манометром, установленным на насосной установке.
2) Измерение осадки головы сваи. Осадка головки сваи измеряется с помощью трех индикаторов часового типа с точностью 0.01 мм.
4.4. Результаты испытаний
1) Общее наблюдение во время испытаний а) Осадка сваи не достигла 10% от номинального диаметра.
b) Испытательные сваи не показали никаких признаков геотехнического разрушения. Это означает, что испытательные сваи не продолжали оседать или опускаться без увеличения приложенной нагрузки.
c) Ни одна из секций испытательных свай не разрушилась конструктивно.
Зависимость нагрузки от осадки для испытаний сваи под нагрузкой показана на Рисунке 6.
d) Осадка напора записана в Таблице 4.Отмечено, что никаких признаков погружения не обнаружено.
5. Предел прочности свай
Предел прочности свай определяется по результатам нагрузочных испытаний с использованием различных подходов.
5.1. Метод касательной-касательной
Применяя метод касательной-касательной, строится график между нагрузкой, деленной на площадь поперечного сечения сваи, и осадкой в полулогарифмическом масштабе, как показано на рисунке 7 для испытания нагрузки на рабочую сваю №2 [7].
5.2. Метод Хансена (1963)
Применяя метод Хансена, квадратный корень из каждого значения осадки из данных полевых испытаний под нагрузкой, деленный на соответствующее значение нагрузки, наносится на график относительно осадки, как показано на Рисунке 8 для испытания под нагрузкой на рабочую сваю № 3.Расчет предельной нагрузки по методу Хансена дается по формуле [10]:
(1)
, где:
Q _u = предельная грузоподъемность.
C ₁ = наклон наиболее подходящей прямой.
C ₂ = Y-пересечение прямой.
5.3. Метод Чина (1970)
Применяя метод Чина, строится график между осадкой, деленной на соответствующую нагрузку, и осадкой, как показано на Рисунке 9 для нерабочей испытательной сваи №1.Обратный наклон прямой дает предельную нагрузку, предложенную Чином [11].
Рис. 6. Зависимость нагрузки от осадки для испытания нагрузки на нерабочую сваю №1.
Рис. 7. Пределы несущей способности сваи по касательной-касательному методу для испытания рабочей нагрузки сваи №2.
Рисунок 8. Пределы несущей способности сваи по методу Хансена для испытания рабочей нагрузки сваи №3.
Рисунок 9. Предел прочности сваи по методу Чина для нерабочей испытательной сваи №1.
5.4. Ахмад и Пайс (1997)
Ахмад и Пайс (1997) предложили коэффициент уменьшения к экстраполированному Чину значению предельной мощности. На графике зависимости осадки / нагрузки от осадки было замечено, что обычно через эти точки можно провести две прямые линии. Как показано на Рисунке 10 для неработающей испытательной сваи № 1, отношение осадки ΔS (осадки между точкой пересечения двух прямых линий и той, которая соответствует окончательной испытательной нагрузке) к S (общая осадка) принимается как уменьшение коэффициент (RF) для этого набора тестовых данных [12].Однако коэффициент уменьшения (RF) определяется следующим образом:
(2)
где:
RF = коэффициент уменьшения.
Q _mod = Модифицированное значение предельной способности подбородка.
Q _ch = значение предельной мощности подбородка.
5.5. Экстраполяция Декура (1999)
Применение экстраполяции Декура путем деления каждой нагрузки на ее соответствующую осадку и построения графика зависимости полученных значений от приложенной нагрузки. Линейная регрессия по очевидной линии (последние три точки) определяет линию.Decourt определил предельную нагрузку как пересечение этой линии с осью нагрузки, как показано на рисунках 11, для рабочей испытательной сваи №3 [13].
6. Предлагаемый метод определения предельной несущей способности сваи на основе испытания под нагрузкой
Поведение сваи в зависимости от нагрузки от осадки экстраполируется с использованием эмпирического метода. Оценка предельной нагрузки состоит из двух этапов, как показано ниже:
1) Построение кривой оседания нагрузки на основе данных полевых испытаний под нагрузкой, как показано на рисунках 12-14.
2) Предельная несущая способность сваи определяется эмпирической формулой:
(3)
, где:
Q _u = предельная грузоподъемность (кН).
м = наклон прямой линии тренда.
y = y-точка пересечения прямой линии (как значение без знака).
7. Сравнение различных методов определения предельной несущей способности сваи
Расчет предельной несущей способности свай и соответствующих коэффициентов безопасности с использованием вышеупомянутых методов обобщен в таблице 5.
Пределы нагрузки, полученные различными методами Результаты испытаний свайной нагрузки показаны на Рисунке 15.
8. Нагрузка, воспринимаемая концевым подшипником, и трение вдоль вала
Из таблицы 6 были взяты значения предельной несущей способности сваи для оценки процента трения и концевой несущей способности из рисунка 3. На основании вышеприведенных выводов было установлено, что что процент нагрузки, переносимой трением вдоль вала сваи и концевого подшипника, показан в следующей таблице 6.
Рис. 10. Предельная несущая способность сваи по методу Ахмада и Писе для нерабочей испытательной сваи №1.
Рис. 11. Предельная вместимость сваи по методу экстраполяции Декура для рабочей испытательной сваи №3.
Рисунок 12. Предел прочности сваи предложенным методом для нерабочей испытательной сваи №1.
9. Выводы
На основании программы испытаний и проведенного сопоставимого исследования были сделаны следующие выводы:
1) Процент нагрузки трения, воспринимаемой валом, составляет примерно от 85% до 90%, а процент нагрузки, воспринимаемой валом, составляет примерно 85–90%. концевой подшипник составляет от 15% до 10%.
2) Метод Хансена (1963) дает более высокие значения предельной несущей способности сваи, чем другие методы.
3) Представлен новый предложенный метод расчета предельной прочности сваи при испытании на нагрузку.
4) Предложенный метод определения предельной прочности фрикционных свай дает результаты, которые хорошо согласуются с аналитическими прогнозами.
5) Предлагаемый метод удобен в применении, проще, быстрее, надежнее, не дает максимальных или минимальных чисел по сравнению с некоторыми другими.
Рисунок 13. Сваи предельной грузоподъемности с использованием предложенного способа отработки испытательной сваи №2.
Рисунок 14. Свая предельной грузоподъемности с использованием предлагаемого способа отработки испытательной сваи №3.
Таблица 5. Предел прочности и запаса прочности (F.S.) сваи при использовании различных методов.
Рисунок 15. Сравнение предельных нагрузок на сваи разными методами.
Таблица 6. Процент предельной нагрузки, воспринимаемой концевым подшипником и трением.
10. Благодарности
Автор хотел бы поблагодарить Fetih Construction Company и Pauer-Egypt Company за их ценную помощь.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
У. А. Мирза, «Трение обшивки сваи в глинах», Международный журнал морской и полярной инженерии, Vol. 7, No. 1, 1997, pp. 538-540.
Д. М. Девайкар и М. Дж. Паллави, «Анализ данных испытаний на свайную нагрузку», Журнал Геотехнического общества Юго-Восточной Азии, Vol. 6, No. 4, 2000, стр.27-39.
Ф. И. Набиль, «Испытания осевой нагрузкой на буронабивные сваи и группы свай в цементированных песках», Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии, Vol. 127, No. 9, 2001, pp. 766-733. DOI: 10.1061 / (ASCE) 1090-0241 (2001) 127: 9 (766)
Г. Е. Абдельрахман, Э. М. Шаарави и К. С. Абузаид, «Интерпретация результатов испытаний на осевую нагрузку на шнековые сваи непрерывного действия», Новые технологии в проектировании конструкций , Труды 9-й Арабской конференции по проектированию конструкций, Абу-Даби, 29 ноября — 1 декабря 2003 г., стр.791-802.
М. Венерт и П. А. Вермеер, «Численный анализ нагрузочных испытаний на буронабивных сваях», Труды девятого международного симпозиума «Численные модели в геомеханике», Оттава, 25-27 августа 2004 г., стр. 1-6.
А.М. Радван, А.Х. Абдель-Рахман, М. Раби и М.Ф. Авад-Аллах, «Новый предлагаемый подход к проектированию буронабивных свай большого диаметра на основе анализа методом конечных элементов», Двенадцатый международный коллоквиум по структурному и геотехническому проектированию (12-й ICSGE), 10-12 декабря 2007 г., Каир, стр.340-357.
Египетский кодекс, «Механика грунта и фундамент», Организация, Каир, 2005 г.
А. Акбар, С. Хилджи, С.Б. Хан, М.С. Куреши и М. Саттар, «Трение вала буронабивных свай в твердой глине», Пакистан Журнал инженерии и прикладных наук, Vol. 3, 2008, с. 54-60.
Х. Х. Аль-Джайрри, «Точное уравнение вероятности для сваи трения в глине», Иракский журнал гражданского строительства, Vol. 6, № 1, 2009, с. 791-802.
Дж. Б. Хансен, «Обсуждение реакции гиперболического напряжения-деформации, связных грунтов», Журнал механики грунтов и фундаментостроения, Vol.89, 1963, стр. 241–242.
Ф.К. Чин, «Оценка предельной нагрузки свай от испытаний, не доведенных до разрушения», Труды Второй Юго-Восточной Азиатской конференции по инженерии грунтов, Сингапур, 11-15 июня 1970 г., С. 81-92.
Ф. Ахмед и П. Дж. Пайз, «Интерпретация данных испытаний свайной нагрузкой и исследование корреляции», Индийская геотехническая конференция, Вадодара, 17-20 декабря 1997 г.
Подробнее
Предыдущая запись Как подготовить теплицу к зиме после помидор: после помидор, после огурцов, чем обработать
Следующая запись Мотоблок для вспашки земли: как правильно пахать, регулировка и настройка плуга (видео)
Добавить комментарий Отменить ответ
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт

Поиск
Поиск для:
Рубрики
Быстровозводимые
Дешев
Дом
Каркасные
Каркасный дом
Построить
Постройка
Разное
Свой дом
Советы
Строительные заметки
Строительство
Фундамент
Экономно
Copyright © 2024 Магазин "Мебель для Вас" (г. Сызрань) / Мебель для Вас. Все права защищены.
Карта сайта