52. Строение, 53. Строение, св-ва вечномерзлых грунтов

Примерно 47% территории России имеют вечномерзлые грунты. Существует несколько видов вечномерзлых грунтов. Из инженерной геологии (геокриологии) известны следующие виды:

1.Сплошная мерзлота. Вечномерзлые грунты существующие века и тыс. лет. Многолетнемерзлые (м.м) существование годы ÷ 10 лет Сезонная мерзлота, существование часы÷ сутки

Н.М.- надмерзлотный - деятельный слой сезонного оттаивания - промерзания;

2.Слоистая мерзлота (деградация сплошной мерзлоты).

3.Островная мерзлота.

4

Тепло от здания в результате неравномерные осадки

.Линзовая мерзлота.

При действия отрицательной температуры на грунт, в последнем возможно три стадии:- замерзание- мёрзлота- оттаивание Мёрзлый грунт - это грунт имеющий отрицательную температуру и содержащий в своём составе лёд.

54. Способы определения несущей способности свай

Д опустимое значение расч-ой нагрузки N на сваю:

Fd – нес-ая спос-ть сваи, кН; γ_К – коэф-т надеж-ти, =1,2 - если нес. спос-ть сваи опр-на по рез-ам статических испытаний; 1,25 - по результатам статического зондирования гр-ов; 1,4 – динамич-ие испытания, расчеты по табл. СНиП 2.02.03-85.

Опр-ие нес-ей спос-ти свай расчетным методом.

1) Нес-ая спос-ть висячей сваи:

Fd=Fостр+Fбок = γc∙(γ_CR ∙R∙A+U ∙f_i ∙ h_i)

γc -коэф-т усл-ий работы сваи в гр-те, =1;

А – S-дь опирания сваи на гунт, м²;

U- наружный периметр попер-го сеч-ия сваи, м;

hi — толщина i-го слоя гр-та, соприкас-ся с боковой поверх-ю сваи, м;

γ_СR , γ_Сf – коэф-ты усл-ий работы гр-та, соотв-но под нижним концом и на боковой поверх-ти сваи, приним-ые по табл.;

R – расч-ое сопрот-ие гр-та под нижним концом сваи, кПа (тс/м²),

fi – расч-ое сопрот-ие i-го слоя гр-та основания на бок-ой поверхности сваи, кПа (тс/м²), опр-ся по СНиП в зав-ти от пористости гр-та, показателя текучести для глин.

2) Свая стойка - работает острие, не работает бок-ая поверх-ть(рис. а). Нес-ю спос-ть следует опр-ть как наименьшее из значений:

а)из усл-я сопротив-ия гр-та основания сваи,

б) из усл-ия сопрот-ия материала сваи.

Нес-ая сп-ть по гр-ту: Fd = γc∙R∙A

Для забивных свай R=20000кПа, для для набивных и буровых счит-ся.

Нес-ая сп-ть по материалу:

а) дерев.: Fd = γc∙Rq∙Aq

б) ж/б-ые: Fd = γc∙(Rб∙Aб+ Rа∙Aа)

Rq, Rб, Rа – расч-ое сопр-ие древ-ны, бетона и арм-ры на осевое сжатие, А – S-дь попер-го сеч-ия.

Несущая сп-ть сваи, работ-ей на выдергивание:

Fd=γc∙ ∙f_i ∙h_i

Полевые методы включают в себя:

1 ) Метод статич-го загружения. С помощью домкрата (д) прикладывается ступенями (Р=0,1Fd 10т) статическая нагрузка с доведением осадки до усл-ой стабилизации (свая не д/а давать осадок S=0,1мм за 2 часа) и измеряется ее величина. Строится графики S-Р. По графику определяют нагрузку Fu,n под воздействием к-ой свая получает осадку S=Sпр, где -коэф. учета условной стабилизации осадки (для песков и глин =0.2).

Нес-ая сп-ть Fd=_c Fu,n /q.

(_c-коэф. усл. работы, q-коэф. надежности по грунту.)

Результаты имеют max-ю достоверность среди прочих испытаний.

2 ) Статич-ое зондирование позволяет оценить сопротивление грунта погружению сваи под ее нижним концом и по боковой поверхности. Зондируемый стержень с помощью гидроустановки погружают в основание с постоянной скоростью. Опр-ют сопрот-ие на острие зонда: qзонда и по бок.пов.

Н есущую сп-ть свай (висячих) по данным статич-го зондирования:

γ_С – коэф-т усл-ий работы, γ_С =1

п — число точек зондирования;

γq – коэф-т надежности по гр-ту,

Fu,n - частное значение пред-го сопрот-ия сваи (кН, тс) по резул-ам зондир-ия:

Fu,n = R∙A + U∙f∙h

h - глубина фактич-го погружения сваи в грунт, м;

U - периметр попер-го сеч-ия сваи, м;

R - предельное сопр-ие гр-та под нижним концом сваи по данным зондирования. (кПа, тс/м²);

f- ср. значение предельно сопр-ия гр-та на бок-ой поверхности сваи по данным зондирования.

R = β₁ ∙qост – переход от зонда на сваю

qост – ср. значение сопр-ия гр-та (кПа, тс/м²) под острием зонда. Значение q вводится по рез-ам зонд-ия в кач-ве исх-ых данных.

f =β2∙fcр

β₁, β2 – коэф-ты перехода от qост и R прин-ся по табл. СНиПа.

fср – ср. значение сопрот-ия гр-та по боковой поверхности зонда

h_3ОНДА- глубина погружения зонда в фунт, =ая длине погружения сваи, м

Метод не точен, поэтому при его прим-ии н/о учитывать класс соор-ия, вид гр-та, его состояние и т.д.

3 ) Динамический способ основан на рав-ве работ, совершаемых при ударе свайного молота о голову сваи и по преодолению сопротивления гр-та при погружении сваи. Испытания проводятся после забивки сваи до проектного отказа и отдыха (для восстановления структуры грунта 3-6 суток).

Q∙H = Fd∙S + Q∙h+ +∙Q∙H

Q – вес молота;

Н- высота падения молота;

Fd – сопрот-ие сваи погружению (нес-я сп-ть сваи);

S – величина погружения (отказ);

h- величина отскока молота;

 - коэф-т, учитывающий износ прокладок, разрушение головы сваи.

η, М – коэф-ты. учит-ие материал сваи и способ погружения;

А – площадь поперечного сечения сваи;

Ed – энергия удара дизель-молота;

m1,2,3 – масса ударной части молота, наголовника, прокладок

ξ – коэф-т, учитыв-ий потери энергии на износ прокладок, разрушение головы сваи, ξ²=0,2

S – отказ, к-ый н/о замерить на площадке.