ХимМашСтрой    «В каждом человеке скрыта мудрая сила строителя, и нужно ей дать волю развиться и расцвести» Маяковский В. В. Заказать звонок

+7 (812) 402 40 53
+7 (495) 642 07 66

Главная    Инфо    Несущая способность сваи

Несущая способность сваи


В зависимости от типа грунта используют разные опоры для фундамента. Они делятся на сваи-стойки и висячие. Первые погружаются непосредственно в землю и передают давление от дома к грунту. Висячие опоры удерживают конструкцию благодаря трению, которое возникает между землей и их поверхностью.

Зачем нужно рассчитывать показатели максимальных нагрузок свай

Во время определения несущей способности опоры обязательно учитывают особенности материала, из которого она сделана, а также тип грунта, куда устанавливается основа для фундамента. Как правило, это показатели сопротивления конструкции действию нагрузки в вертикальном положении. Данный параметр учитывают при закладке фундамента, который имеет низкий ростверк.

Устройство свайного фундаментного поля требует высокой степени организации работ и тщательного контроля за качеством их выполнения. Для этого предварительно необходимо разработать проект производства установки опор. Затем следует строго соблюдать его технологическую последовательность выполнения и организовать контроль полевых работ.

Расчет несущей способности сваи

В практике строения фундамента используют сразу несколько методов, с помощью которых определяется максимальная несущая способность сваи. Первый — теоретический, рассчитывается по формулами и таблицам из СНиП. Динамический метод подразумевает использование пробных свай. Это испытание осуществляется посредством ударов молота по опорам, после чего фиксируются показатели осадки. Суть статического метода зондирования заключается в регистрации нагрузок на поверхности сваи, а также у ее основания. Осуществляется посредством применения датчиков.

Определение несущей способности свай по материалу и грунту

формула
  • где формулас – коэффициент условия работы сваи = 1;
  • формула - коэффициент продоль-ного изгиба = 1;
  • формула < 1 для свайных фундаментов с высоким ростверком.
формула

Прочность ствола сваи должна быть обеспечена на всех этапах выполнения работ:

складирования
складирования формула
транспортировки

Прочность при забивке свай, прежде всего, обеспечивается правильным выбо-ром сваебойного оборудования:

формула

1.Несущая способность сваи по грунту основания

Грунт, окружающий ствол сваи может воспринимать, как правило, значи-тельно меньшую нагрузку. Необходима проверка несущей способности. Для свай – стоек и висячих свай несущая способность по грунту определяется по разному.

1). Несущая способность свай – стоек.

формула

2). Несущая способность висячих свай (свай трения).

формула

N0,Nб – сопротивление сваи, соответственно под острием и по боковой по-верхности.

Р – расчетная нагрузка, допускаемая на сваю.

формула

где R – расчетное сопротивление грунта сваи под острием; u – периметр сваи; fi – расчетное удельное сопротивление грунта по боковой поверхности сваи; Li - мощность i слоя грунта, где действует fi

формула

Несущая способность сваи, полученная расчетом, часто оказывается ниже фактической, найденной по испытаниям. Данное обстоятельство объясняется тем, что в расчетах используются осредненные табличные значения величин fi , что является приближенным.

Для определения истинной (фактической) несущей способности сваи реко-мендуется проводить испытания свай непосредственно на площадке строительства. Обычно под пятном застройки здания (сооружения) перед производством работ проводятся испытания 1 или 2 свай.

Б) Испытания свай динамическим методом

1. Явления, происходящие в грунте при забивке сваи.

формула
Отказ при забивке свай. Понятие об истинном и ложном отказе.

Величина погружения сваи при ударе (забивке) носит название отказ. При погружении свай через песчаные грунты величина отказа с глуби-ной резко уменьшается и в некоторых случаях может достигнуть нуля.

формула

Для увеличения отказа сваи необходимо предоставить отдых, т.е. остано-вить забивку на 3…5 дней. За это время в около свайном пространстве восстанавливается поровое давление, грунтовая вода снова подходит к стволу сваи, трение снижается и сваю можно снова добивать т.к. отказ увеличивается относительно первоначальной величины, полученной до отдыха.

Такой же эффект может быть получен при добавлении воды в около свайное пространство во время забивки. При погружении свай через водонасыщенные глинистые грунты величина отказа с увеличением глубины забивки может увеличиваться и свая как бы проваливается в водонасыщенное основание.

формула
Отказ (е) сваи во время забивки получил название «ложный».
Отказ (е) сваи после отдыха – «истинный».

Получение истинного отказа сваи в глинистых грунтах приводит к увеличению ее несущей способности. Исследования в этом направлении были проведены Новожиловым (ПГУПС).

формула

Рнач – начальная несущая способность сваи в момент забивки;

Рmax – максимальная несущая способность сваи;

Т – период относительно быстрого возрастания несущей способности сваи;

t1, t2 – время испытания сваи;

Р1, Р2 – несущая способность сваи, соответственно в момент времени t1 и t2.

формула

m – коэффициент, учитывающий скорость засасывания сваи.

Насколько повышается несущая способность сваи после отдыха?

В супесях – в 1,1…1,2 раза

В суглинках – в 1,3…1,5 раз

В глинах – в 1,7…6 раз

Т = (3…6) недель

В 1911 г. профессор Н.М. Герсеванов предложил формулу для определения несущей способности свай динамическим способом:

QH = A+B+C

формула

QH – работа свайного молота;

A= Pe – работа, затраченная на погружение сваи;

В = Qh – работа упругих деформаций (подскок свайного молота);

С= альфаQH – потерянная работа (трение, смятие, нагрев и т.д.).

QH = Pe + Qh +альфаQH

Р – сопротивление сваи погружению (несущая способность сваи);

альфа - коэффициент, учитывающий потерю работы.

В результате получаем квадратное уравнение, решение которого можно представить в виде:

формула

А – площадь поперечного сечения сваи;

е – действительный отказ сваи;

Q – вес ударной части молота;

q – вес сваи;

n – коэффициент, учитывающий упругие деформации (150 т/м2 – для ж/б сваи).

Практически, при проектировании эту формулу используют для определения величины отказа (е), определив заранее расчетом величину (Р).

формула

Достоинства Недостатки
1. Простота 1. Не точные результаты для глини-стых грунтов
2. Малая стоимость

В). Определение несущей способности свай статической нагрузкой

Принципиальная схема испытаний

формула

  1. 1 Испытуемая свая
  2. 2 Анкерные сваи
  3. 3 Домкрат
  4. 4 Балка

Нагрузка прикладывается ступенями по 5 т.

Каждая ступень выдерживается до полной стабилизации осадки, определяемой прогибомерами с точностью до 0,1 мм.

По данным испытаниям строятся 2 графика.

формула

формула

г). Определение несущей способности свай методом зондирования

несущая способность сваи

Зонд может погружаться:

- вдавливанием (статическое зондирование);

- забивкой (динамическое зондирование).

Робщ = Рост + Рбок

Робщ =120 кг/см2 Рост= 40 кг/см2 Робщ - Рост = Рбок =120-40=80 кг/см2

По данным зондирования можно судить о несущей способности сваи, а также с использованием эмпирических формул определять модуль общей деформации грунта Е0.

Преимущество данного метода – малая стоимость, возможность проведе-ния большого количества испытаний.

несущая способность сваи

д). Явление отрицательного трения

несущая способность сваи

Данное явление возникает при слоистом напластовании грунтов с наличием слабых прослоев. При наличии распределенной нагрузки будут деформироваться все слои грунта. Перемещение грунта вниз относительно ствола сваи вызовет дополнительное загружение её трением - отрицательное трение. Сваи начинают держать окружающий грунт, а не наоборот. Значительные исследования в этом направлении выполнены Ю.В. Россихиным.

Обратная связь

 

* Ваше имя:

* E-mail:

* Сообщение:


* - поля обязательные для заполнения


 

Заказать звонок

 

* Как к Вам обращаться?

 

* Контактный номер телефона:

 

 

Оставьте свои контактные данные
Наши менеджеры свяжутся с Вами в ближайшее время

Закрыть