39. Расчетный отказ сваи и контроль за погружением сваи по значению расчетного отказа.
Динамический способ испытания свай. В отличие от рассмотренного выше статического этот способ обязателен для всех погружаемых в грунт свай. Сопротивление одиночной сваи, определяемое этим способом, менее точно, чем сопротивление сваи, испытываемой статической нагрузкой. Основное преимущество динамического способа испытания свай – его простота. Кроме того, этот способ позволяет оценивать несущую способность каждой сваи и сравнивать между собой результаты испытаний всех свай.
Динамический способ испытания свай основан на связи, существующей между энергией удара свайного погружателя при забивке сваи в грунт и ее несущей способностью.
Для определения несущей способности сваи можно пользоваться формулой
,
где γс – коэффициент однородности и условий работы, принимаемый в зависимости от числа свай и типа ростверка; А – площадь поперечного сечения сваи, м2; п – коэффициент, зависящий от материала сваи и способа забивки, кН/м2, определяемый по таблице 2.10; Q – вес ударной части молота, кН; Н – высота падения ударной части молота, м; q – вес сваи с наголовником, кН; е – отказ сваи, м.
Можно получить величину контрольного отказа сваи, который должен быть достигнут при забивке сваи для обеспечения необходимой несущей способности:
Практически трудно измерить отказ сваи от одного удара, поэтому при забивке замеряют погружение сваи за несколько ударов, называемых залогом.
41 Устройство фундаментов и ограждающих конструкций способом «Стена грунте».
Отличие способа «стена в грунте» состоит в том, что ограждающие стены подземного сооружения создаются в узкой выработке по контуру сооружения, и уже под защитой возведенных стен удаляется грунт из внутреннего объема сооружения. В водонасыщенных грунтах стены обычно заглубляют до водоупорного слоя, что обеспечит отсутствие водопритока в процессе разработки грунта. Если водоупора на досягаемой глубине нет, то возможно ведение подводной разработки грунта.
Устойчивость стен выработки обычно обеспечивается тем, что при отрывке траншеи она заполняется тиксотропным глинистым раствором, земляные работы и последующее бетонирование (или установка сборных элементов) ведутся под раствором. Устойчивость уже возведенных стен в процессе выемки грунта из внутреннего пространства обеспечивается временными распорками, а при больших размерах в плане – грунтовыми анкерами.
Из вариантов «стен в грунте» наибольшее распространение получили:
а) устройство стены в виде секущихся буронабивных свай;
б) отрывка траншеи шириной до 1–1,5 м захватками длиной по 3–6 м и устройство стены из монолитного железобетона бетонированием методом вертикальной перемещающейся трубы (ВПТ);
в) отрывка траншеи и устройство стены из погружаемых в нее сборных панелей заводского изготовления.
Самой «щадящей» по отношению к близрасположенным сооружениям является первая технология, т.к. она обеспечивает устойчивость грунта. Выполняется она следующим образом (рисунок 4.1).
Под глинистым раствором (а в плывунах под защитой обсадной трубы) проходятся и бетонируются методом ВПТ скважины 1 и 2. Через 2–3 суток после схватывания бетона проходится скважина 3, в нее погружается арматурный каркас и производится бетонирование. Далее в порядке номеров проходятся остальные скважины, при этом все нечетные армируются.
Вариант «б» при использовании специальных разделителей между захватками позволяет создавать стены, способные воспринимать изгибающий момент не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости. К сожалению, в этом варианте в наибольшей степени сказываются недостатки бетонирования под глинистым раствором, и изнутри таких стен приходится обычно устраивать гидроизоляцию и второй железобетонный слой, воспринимающий давление воды. Схема выполнения монолитной стены показана на рисунке 4.2.
а) б) в)
Рисунок 4.2 – Схема
устройства монолитной стены в грунте:
а – отрывка захватки грейфером; б –
погружение арматурного каркаса; в –
бетонирование методом ВПТ
Рисунок 4.1 – Схема
устройства «стены в грунте» из секущихся
свай: 1–7 – последовательность проходки
и бетонирования свай
Достоинством варианта «в» является использование готовых плит, на поверхность которых при заводском изготовлении может быть нанесен гидроизоляционный слой, что обеспечит их полную водонепроницаемость. Вертикальные кромки плит снабжены специальными захватами-направляющими, обеспечивающими стыковку плит при погружении по всей длине. Полости стыков заполняются водонепроницаемым тампонирующим раствором сразу после установки плит, но при протечках могут быть дополнительно уплотнены тем или иным способом (инъекция непроницаемого материала, заваривание металлическими накладками) после удаления грунта изнутри сооружения. Сборная стена в грунте имеет качественную внутреннюю поверхность, что, наряду с водонепроницаемостью, делает этот вариант весьма ценным.
Общим ограничением применения вариантов «б» и «в» является наличие в грунте твердых включений валунов. Имели место случаи неудач и даже поломки дорогостоящих механизмов при попытках откопки траншей через слой валунной морены. Опыта устройства стен по вариантам «б» и «в» в плывунных грунтах еще недостаточно. Есть основания опасаться, что, несмотря на заполненность траншеи глинистым раствором, в момент черпания грунта грейфером и отрыва его от массива возникающий в зоне отрыва вакуум будет вызывать наплыв грунта в траншею и оседание прилегающей к траншее поверхности грунта.