УТОЧНЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ ПО ДАННЫМ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ

CLARIFICATION OF THE BEARING ABILITY OF PILES ACCORDING TO FIELD TESTS

Artem Gandelsman

magistr of Architectural and Civil Engineering Faculty Federal budgetary educational institution of higher education the "Vladimir state university named after Alexandr and Nikolay Stoletovs ", 

Russia, Vladimir

Igor Gandelsman

candidate of sciences, associate professor of department of the "Building production" Federal budgetary educational institution of higher education the "Vladimir state university named after Alexandr and Nikolay Stoletovs", 

Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ

В статье описаны проектные решения, инженерно-геологические условия строительной площадки, проведен анализ результатов статичес­кого зондирования. Проведены динамические испытания свай с записью и без записи упругой части отказа. Рассчитана допускаемая нагрузка на сваи.

ABSTRACT

In the article design solutions, engineering-geological conditions of the building site are described, the analysis of results of static sounding is carried out. Dynamic tests of piles with record and without record of an elastic part of refusal are carried out. The allowed load of piles is calculated.

Ключевые слова: сваи, отказ, грунт, молот, допускаемая нагрузка.

Keywords: piles, refusal, soil, hammer, the allowed loading.

Для оценки состояния грунтов основания строительной площадки использованы данные инженерно-геологических изысканий: Технический отчет об инженерно-геологических условиях площадки строительства жилого комплекса со встроено-пристроенными нежилыми помещениями в квартале 13А-ЮЗ в г. Владимире. Испытания прово­дились с целью определения несущей способности забивных свай с использованием результатов для анализа проектного решения и решения вопроса дальнейшего производства работ «нулевого» цикла комплекса многоэтажных жилых домов. Основными задачами являлись изучение геолого-литологического строения площадки, гидрогеологи­ческих условий, анализ нормативных и расчетных значений физико-механических характеристик грунтов, анализ проектного решения, испытания свай динамической нагрузкой, оценка несущей способности свай. Необходимость испытаний свай обусловлена необходимостью контроля их несущей способности при дальнейшем производстве работ нулевого цикла при строительстве комплекса многоэтажных жилых домов. Забивка призматических свай С80.30-8у массой 18,3 кН произ­водилась гидромолотом Ропат с массой ударной части 54,9 кН. Общая масса молота - 81,7 кН.

Площадка строительства расположена в юго-западной части г. Владимира по ул. Н. Дуброва и приурочена к левобережному склону долины р. Клязьмы. Отметки дневной поверхности в пределах 155,41-157,70 м с уклоном в юго-восточном направлении. Сток поверх­ностных вод свободный. В геологическом строении на глубину бурения скважин до 23 м принимают участие современные четвертичные отложения, представленные насыпным грунтом (tQ_IV) и почвенно-растительным слоем (pdQ_IV), cреднечетвертичными отложениями, пред­ставленными водно-ледниковым суглинком и песком мелким (fQ_II) и ледниковым суглинком (gQ_II), нижнемеловые отложения, пред­ставленные песком мелким и пылеватым и прослоями глины (К_I ). На основании геолого-литографического строения выделены 6 инженерно-геологических элементов:

ИГЭ-1: почвенно-растительный слой и насыпной грунт (песок мелкий с прмесями почвы, шлака, щебня, кирпича, гравия, гальки), мощностью 0,8- 1,6 м;

ИГЭ-2: суглинок водно-ледниковый, тугопластичный, местами полутвердый;

ИГЭ-2а: суглинок водно-ледниковый, мягкопластичный, песча­нистый, имеет локальное распространение; мощность суглинков составляет 0,2 - 0,9 м;

ИГЭ-3: песок водно-ледниковый мелкий, средней плотности, маловлажный, влажный и водонасыщенный;

ИГЭ-3а: песок водно-ледниковый мелкий, плотный, маловлажный, влажный и водонасыщенный, мощностью песков составляет 0,6- 1,3 м;

ИГЭ-4: глина нижнемеловая, полутвердая, местами тугопластичная, твердая, мощностью 0,7- 3,0 м;

ИГЭ-5: песок нижнемеловой, средней крупности, средней плот­ности, маловлажный, влажный и водонасыщенный, с прослоями глины, вскрытой мощностью 0,5- 2,7 м;

ИГЭ-6: песок нижнемеловой, пылеватый, плотный, маловлажный, с прослоями глины;

ИГЭ-6а: песок нижнемеловой, пылеватый, плотный, водонасы­щенный, с прослоями глины, вскрытая мощность песка пылеватого составляет 7,0- 13,0 м.

Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием водоносного горизонта на глубине 18,4 - 19,0 м (абс. отм. 136,71- 139,30 м).

Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» после «отдыха» свай в течении 3 суток. Испытания проводились одиночными ударами залогами в 3-5 ударов. Высота падения ударной части- 0,3 - 0,4 м. Кроме того, были проведены испытания свай с записью упругой части отказа.

Таблица 1.

Физико-механические характеристики грунтов основания

По результатам статического зондирования, проведенного ОАО «ВладТИСИЗ»: Частное значение предельного сопротивления (аналог сваи С80.30-8у): Fu = 852,5- 981,2 кН.

Несущая способность сваи: F_d = g_g x F _u,n / g_c

Таким образом , Fd = 852,5- 981,2 кН для свай С80.30-8у,

В соответствии с п.3.10 СП 50.102-2003 расчетная нагрузка, пере­даваемая на одиночную сваю: N = F_d / g_k , где g_k= 1,25

• N = 682- 785 кН для свай С80.30-8у.
• Частное значение предельного сопротивления сваи С80.30-8у c отметкой «острия» 148,1 м: F_u = 749,2- 1105,4 кН.

Таблица 2.

Результаты испытания грунтов динамическими нагрузками без записи и с записью упругой части отказа

Несущая способность сваи: F_d = g_g x F _u,n / g_c.

Таким образом, для сваи С80.30-8у c отметкой «острия» 148,1 м:

F_d = 749.2- 1105,4 кН,

В соответствии с (п. 3.10) расчетная нагрузка, передаваемая на одиночную сваю: N = F_d / g_k , где g_k= 1,4. Для сваи С80.30-8у c отметкой «острия» 148,1 м: N = 535- 789,6 кН.

Учет упругой части отказа позволяет более точно определить расчетную нагрузку на сваю.

Частное значение предельного сопротивления сваи С80.30-8у c отметкой «острия» 148,1 м: F_u = 914,6- 1263,5 кН.

Несущая способность сваи: F_d = g_g x F _u,n / g_c

Таким образом , для сваи С80.30-8у c отметкой «острия» 148,1 м:

F_d = 914,6- 1263,5 кН.

В соответствии с (п. 3.10 [2]) расчетная нагрузка, передаваемая на одиночную сваю: N = F_d / g_k , где g_k= 1,25. Для сваи С80.30-8у c отметкой «острия» 148,1 м: N = 731,7- 1010,8 кН.

Рисунок 1. Статические испытания сваи на вдавливающую нагрузку

Таким образом, по результатам проведенных испытаний, данных статического зондирования и аналитических расчетов допускаемая нагрузка, передаваемая на одиночную сваю с абсолютной отметкой острия 148,1 м составляет 732 кН.

По результатам динамического испытания свай, в соответствии с нормативными документами, нагрузка, допускаемая на одиночную сваю с абсолютной отметкой острия 148,1 м составляет 732 кН.

Несущая способность свай достаточна для восприятия нагрузок от жилого дома. Необходимо произвести корректировку проекта «нулевого цикла» жилого дома с учетом результатов испытаний.

Динамические испытания без записи упругой части отказа дают заниженные значения допускаемой нагрузки на сваю. Произведенные испытания позволили уточнить несущую способность свай.

Список литературы:

1. ГОСТ 5686-2012. Грунты. Методы полевых испытаний сваями. - М., 2013.
2. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85. -М., 2011.
3. Мангушев Р.А., Ершов А.В., Осокин А.И. «Современные свайные технологии». - М.: Издательство «АСВ», 2010.