Алексеев С.И.

Основания и фундаменты. Часть 5




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 глубиной резко уменьшается и в некоторых случаях может достигнуть нуля.

Схема взаимодействия ствола сваи и песчаного грунта в момент забивки.

Схема взаимодействия ствола сваи и песчаного грунта в момент забивки.

В данном случае под острием сваи образуется переуплотненное ядро, а вдоль ствола сваи за счет отжатия (миграции) воды возникает «сухое» трение (см. схему).

Отток воды от источника колебаний в песчаных грунтах связан с хорошей фильтрующей способностью песков. В результате свая перестает погружаться, отказ сваи становится равным нулю.

Для увеличения отказа сваи необходимо предоставить отдых, т.е. остановить забивку на 3…5 дней. За это время в околосвайном пространстве восстанавливается поровое давление, грунтовая вода снова подходит к стволу сваи, трение снижается. В результате сваю можно снова добивать до проектной отметки погружения, т.к. отказ увеличивается относительно первоначальной величины, полученной до отдыха.

Такой же эффект может быть получен при добавлении воды в околосвайное пространство во время забивки.

При погружении свай через водонасыщенные глинистые грунты величина отказа с увеличением глубины забивки может увеличиваться, и свая «проваливается» в водонасыщенное основание. Это явление обусловлено тем, что колебательный контур ствола сваи создаёт избыточное поровое давление, и в глинистом грунте вдоль ствола сваи формируются плёнки воды, существенно снижающие трение.

Схема взаимодействия ствола сваи и глинистого грунта в момент забивки.

Схема взаимодействия ствола сваи и глинистого грунта в момент забивки.

В результате при забивке в глинистых грунтах величина отказа (е) с глубиной или становится постоянной, или увеличивается.

После отдыха в течение 3…6 недель (снятие динамических воздействий), поровое давление постепенно снижается и трение вдоль ствола сваи восстанавливается, величина отказа уменьшается. Это явление получило название «засасывание сваи».

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 её несущей способности. Исследования в этом направлении были проведены Новожиловым (ПГУПС), который показал (см. график), что увеличение несущей способности сваи в глинистых грунтах за время отдыха (Т) происходит в общем виде по экспоненциальной зависимости.

Графическая (экспериментальная) зависимость увеличения несущей способности сваи со временем в глинистых грунтах.

Графическая (экспериментальная) зависимость увеличения несущей способности сваи со временем в глинистых грунтах.

  • Рнач – начальная несущая способность сваи в момент забивки;
  • Рmax – максимальная несущая способность сваи;
  • Т = (3…6) недель – период относительно быстрого возрастания несущей способности сваи;
  • t1, t2 – время испытания сваи;
  • Р1, Р2 – несущая способность сваи, соответственно в момент времени t1 и t2.

Определив по испытаниям (смотри далее) значения Р1, Р2, представляется возможность вычислить максимальную несущую способность сваи Рmax, используя следующую эмпирическую зависимость:

,

где m – коэффициент, учитывающий скорость засасывания сваи в различных связных грунтах.

В качестве примера приведём данные по увеличению несущей способности забивной сваи в глинистых грунтах после шестинедельного недельного отдыха:

  • В супесях – в 1,1…1,2 раза.
  • В суглинках – в 1,3…1,5 раз.
  • В глинах – в 1,7…6 раз.

Таким образом, для глин увеличение несущей способности от эффекта «засасывания» достаточно существенно и потому должно учитываться в проектном решении.

<< В начало < Назад ... 6 7 8 9 10 Читать дальше > В конец >> 

Разделы




Постоянный адрес этой главы: buildcalc.ru/Learning/BasesAndFoundations/Open.aspx?id=Chapter5