Алексеев С.И.

Работа микросвай усиления основания с уширенной пятой




Пример расчёта

Вычисление значений изгиба b консольной лопасти, с использованием выражения 5, рассмотрим на примере при следующих исходных данных:

Микросвая выполнена из металлической трубы-инъектора диаметром 3,2 см (r = 1,6 см) с толщиной стенки h = 0,6 см и имеет длину 2 м. Данная микросвая усиления основания (пылеватый песок) забита под подошву существующего ленточного фундамента и при среднем диаметре d1(ср) = 8 см имеет несущую способность под остриём R = 1140 кгс. Подобный пример подробно рассмотрен в статье [4]. При этом вертикальное дополнительное давление и природное давление в уровне острия сваи составят соответственно: σpz = 104 кПа = 1,04 кс/см2; σδz = 54 кПа = 0,54 кс/см2.

Тогда:

В отличие от примера, рассмотренного в статье [3], микросвая на своём конце (рис. 1) имеет наконечник 2, раздвигающий 4 консольных лопасти длиной по 10 см от острия, которые заканчиваются кольцевой проточкой, создающей в данном месте толщину консольной лопасти h.

Выполним расчёты по формуле 5, определяя величину изгиба консольных лопастей в зависимости от глубины кольцевой проточки или переменной толщины консольной лопасти в данном месте.

При глубине кольцевой проточки 0,1 см или h = 0,5 см, получим:

, тогда диаметр уширенной пяты микросваи с учётом полученного изгиба (рис. 3), составит:

d1 = d + 2b = 3,2 + 2 * 1,6 = 6,4 см.

При глубине кольцевой проточки 0,2 см или h = 0,4 см, получим:

, тогда диаметр уширенной пяты микросваи с учётом полученного изгиба, (рис. 3), составит:

d1 = d + 2b = 3,2 + 2 * 3,1 = 9,4 см.

Проведём подобные вычисления при других значениях h и результаты представим в виде таблицы 1.

Таблица 1.

Глубина кольцевой проточки (см) h – толщина консольной лопасти (стенки трубы) (см) d1- диаметр уширенной пяты микросваи с учётом полученного изгиба (см)
0,1 0,5 6,4
0,2 0,4 9,4
0,25 0,35 12,6
0,3 0,3 18,2

Как видно из полученных результатов расчёта, изгиб консольной лопасти на конце трубы для создания уширенной пяты, а, следовательно, и диаметр уширения пяты микросваи, зависят в большой степени от толщины трубы в месте выполненной кольцевой проточки, т.е. d1 = d1(h). Графически такая зависимость представлена на рис. 4.

 Графическая интерпретация результатов примера расчёта (таблица 1)

Рис. 4. Графическая интерпретация результатов примера расчёта (таблица 1).

Анализ полученных результатов расчёта показывает, что при создании микросваи средним диаметром d1(ср) = 8 см (в зависимости от давления раствора в инъекторе [2]), кольцевая проточка трубы менее 0,2 см (h ≥ 0,4 см), для условий рассматриваемой задачи, не эффективна, т.к. в этом случае диаметр уширенной пяты микросваи практически не превысит средний диаметр данной микросваи, т.е. d1 ≈ d1(ср).

Таким образом, для рассмотренных условий необходима кольцевая проточка глубиной ≥ 0,2 см, что позволяет создать необходимое уширение в пяте и, следовательно, повысить несущую способность микросваи.

Определим несущую способность забивной микросваи c уширенной пятой и цементацией грунтов, имеющей кольцевую проточку 0,25 см (см. третью строку в таблице 1) или толщину консольной лопасти 0,35 см, что соответствует диаметру уширенной пяты микросваи с учётом полученного изгиба в 12,6 см.

Тогда для 2 м микросваи усиления основания, получим несущую способность по боковой поверхности Δ∑fℓ(м) = 2,45 тс (см. пример расчёта в статье [3]). С учётом несущей способности грунта в основании микросваи (R = 2,57 тс), с уширенной пятой при диаметре 12,6 см, получим истинную несущую способность микросваи длиной 2 м, расположенной под подошвой фундамента: тс.

Данное значение практически на 40% превышает несущую способность аналогичной микросваи, но выполненной без уширения в уровне пяты [4].

<< В начало < Назад 1 2 3 4 5 Читать дальше > В конец >> 

Разделы



Автор

Алексеев Сергей Игоревич – доктор технических наук, профессор кафедры «Основания и фундаменты» ПГУПС, член РНКМГиФ.

Основные направления научной деятельности – проектирование новых и реконструируемых фундаментов на неоднородных основаниях методом выравнивания конечных осадок. Геотехнические аспекты реконструкции зданий. Автор более 160 опубликованных работ, в том числе 9-ми монографий, 10 авторских изобретений.



Постоянный адрес этой статьи: buildcalc.ru/Articles/Open.aspx?id=2014070901