5.2 Определение проектного отказа свай.

Забивные висячие сваи погружают не только до проектной отметки, но и до проектного

отказа. При забивке свай длиной до 25м определение остаточного отказа сваи S_a (при условии, что S_a≥ 0,002м) возможно по формуле:

S_a= [2·A·E_d/(F_d/M·(F_d/M+·A))  [m₁+²·(m₂+m₃)/(m₁+m₂+m₃)],

где S_a- отказ сваи от одного удара молота, м;

M- коэффициент, принимаемый при забивке молотами

ударного действия равным 1;

- коэффициент, принимаемый в зависимости от материала

сваи (принимаем = 1500кН/м²);

1. площадь поперечного сечения сваи в м²;

E_d- расчетная энергия удара молота, кДж;

F_d- несущая способность сваи, кН;

m₁- полная масса молота, т;

m₂- масса сваи с наголовником, т;

m₃- масса подбабка, т;

²= 0,2- коэффициент восстановления удара.

В процессе погружения сваи следует контролировать отказ сваи. Отказ сваи 35x35 длиной 15м, забиваемой молотом С-977А:

S_a=[1500·0,35·0,35/(1632,12/1(1632,129/1+1500·0,35·0,35))]·[9+0,2·(4,116+0,1)/(9+4,116+0,1)=0,0078·074479=0,0058 > 0,002м.

Если остаточный отказ сваи S_a<0,002м,следует использовать молот с большей энергией удара или использовать полную формулу СНиП для определения S_a с обязательной регистрацией нагружения свай отказометром.

6. Технико-экономическое сравнение двух вариантов и выбор наиболее рационального из них

На данных грунтах целесообразно устраивать фундамент мелкого заложения, так как слой, в котором расположен фундамент мелкого заложения, является достаточно прочным и подстилающий слой обладает достаточной несущей способностью, и высота опоры фундамента превышает глубину заложения более чем в два раза.

6.1 Краткое описание технологии сооружения выбранного варианта фундамента.

Постройка фундаментов на местности, покрытой водой, ведется более сложных условиях, чем на суше. В дорожном строительстве с такими усло­виями приходится встречаться при возведении фундаментов опор мостов и других водопропускных сооружений.

Особенности производства работ по постройке фундаментов мостовых опор на местности, покрытой водой, заключаются главным образом в сле­дующем: необходимо иметь специальные средства сооружения для обеспе­чения устройства ограждений, а также доставки к каждому фундаменту ма­териалов, механизмов и рабочей силы; нужны особые способы разбивочных работ; специальные конструкции для ограждении котлованов и фундаментов от внешней воды в период строительства; в необходимых случаях использу­ют методы подводной разработки грунта и подводного бетонирования.

Перемычками называют временные сооружения, предназначенные для ограждения места постройки фундамента от поверхностных вод. Перемычки используют не только для постройки фундамента, но и для возведения дру­гих частей сооружения, расположенных ниже горизонта вод. Конструкции перемычки весьма разнообразны. В дорожном строительстве применяют следующие основные типы перемычек: грунтовые, однорядные деревянные шпунтовые с грунтовой отсыпкой, двухрядные деревянные шпунтовые с грунтовым заполнением, из металлического шпунта, ряжевые и перемычки из льда и естественно замороженного грунта.

Двухрядная деревянная шпунтовая перемычкa с грунтовым заполнени­ем. Этот тип перемычки применяют наиболее часто при сооружении фунда­ментов мелкого заложения. Грунтовая засыпка уменьшает водопроницае­мость перемычки,, а наружный, шпунтовой ряд предохраняет ее от размыв •. Внутренний шпунтовой ряд, являясь элементом перемычки, кроме того, служит и ограждением котлована ниже дна водоема. Следует иметь в виду, что высота этой перемычки так же, как и перемычки ограничивается сорта­ментом лесоматериала, идущего на изготовление шпунта.

Для обеспечения совместной работы внутренний и наружный шпунтовой ряд соединяют поперечными схватками. Внутри перемычки чаще всего устанавливают один или несколько ярусов распорных рам, что повышает общую жесткость перемычки и позволяет уменьшить сечение шпунта и глу­бину его забивки ниже дна котлована. Установка внутреннего яруса распо­рок, кроме того, создает более четкие условия статической работы перемыч­ки и ее расчета на прочность и устойчивость.

Наилучшим заполнителем для перемычки является песок. Легко уплотняемый в процесс е водоотлива он становится менее проницаемым в резуль­тате заполнения пор мелкими частицами, осаждающимися из фильтрующей воды. Глинистые же грунты при отсыпке в воду разжижаются, плохо уплот­няются и создают большое давление на шпунт.

При расчете двухрядной перемычки следует различать две схемы нагрузок. В первой схеме на наружную и внутреннюю стенки до водоотлива действует давление грунта засыпки во взве­шенном состоянии. Давление воды с наружной и внутренней сторон каждого шпунтового ряда взаимно уравновешивается. Эта схема нагрузок обычно яв­ляется расчетной для наружного шпунтового ряда. Его рассчитывают как обычный шпунт с одним ярусом анкеров.

При полном водоотливе из котлована ввиду некоторой проницаемости стенок, внутри засыпки устанавливается депрессионная кривая. Принято считать, что внутренняя стенка испытывает со стороны засыпки полное дав­ление грунта и давление воды в половинном размере. Внутренняя стенка ра­ботает в значительно более тяжелых условиях, чем наружная. эта схема для внутренней стенки и является расчетной. При наличии распорок расчет внутренней стенки ведут, как и обычной шпунтовой, независимо от расчета наружной стенки. Если между шпунтовыми рядами отсутствуют распорки, то при расчете на прочность внутреннего и наружного шпунтов необходимо учитывать их совместную работу, которая обеспечивается горизонтальными схватками.

Подводная разработка грунта.

Разработка грунта и бетонирование фундамента производится в тех слу­чаях, когда производят водоотлив, работы котловане, огражденном пере­мычками, ведут так же, как и при устройстве фундаментов на местности, не накрытой водой. При особо сильном притоке воды, когда открытый водоот­лив может привести к разрушению грунта основания или вымыванию рас­твора из бетона и кладки, работы ведут без водоотлива прибегая к подвод­ной разработке грунта и подводному бетонированию.

Для устройства фундаментов искусственных сооружений котлованы требуются сравнительно небольших размеров в плане и работы ведут, как правило, с применением креплений стен котлованов. в этих условиях для подводной разработки грунта применяют грейферы, гидроэлеваторы и эр­лифтеры.

Подводное бетонирование.

Такой способ бетонирования фундаментов применяют в огражденных котлованах. подводным способом можно бетонировать только нижнюю часть фундамента (подушку). Затем ведут водоотлив и дальнейшие работы выполняют обычным путем. В других случаях бетон укладывают подводным способом на полную глубину воды.

Одним из совершенных методов подводного бетонирования является метод вертикально перемещающейся трубы, называемый методом ВПТ. При этом для бетонирования в котловане в зависимости от его размеров устанав­ливают вертикально одну или несколько металлических труб диаметром от 200 до 300 мм. Трубы собирают из звеньев. их нужно размещать в плане так, чтобы каждая точка бетонируемого фундамента находилась в пределах ра­диуса действия трубы.

для того чтобы исключить вымывание цемента из бетона при первона­чальном заполнении трубы, перед наполнением воронки в ее горловине ус­танавливают пробку из мешковины, заполненной паклей. от преждевремен­ного опускания пробки под тяжестью бетона, укладываемого в воронку, она удерживается двухстворчатым клапаном.

В процессе бетонирования нижний конец трубы должен все время нахо­диться в бетоне.

Минимальная величина заглубления конца трубы ниже поверхности бе­тона, по данным практики, в зависимости от глубины бетонирования состав­ляет 0,8 ... 1,5 м.

При таком порядке работы бетон поступает .внутрь ранее уложенного объема, что исключает контакт новых порций бетона с водой и предохраняет их от разрушения. Ослабленным будет только верхний слой бетонной смеси, который в процессе бетонирования находится в непосредственном контакте с водой. Этот слой в последствии нужно удалить.

Не следует допускать, чтобы труба перемещалась в горизонтальном на­правлении, так как в этом случае поступающий бетон будет омываться во­дой, что приведет к резкому снижению его прочности. Бетонную смесь при­меняют литой консистенции.

Список литературы

1 СНиП 2.05.03-84.Мосты и трубы.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1985.-200с.

2 СниП 2.02.03-85.Свайные фундаменты.-М.:.ЦИТП Госстроя СССР,1986.-48с.

3 Методические указания к выполнению раздела курсовой работы “Фундаменты мелкого заложения” по дисциплине“Основания и фундаменты транспортных сооружений”/Сост.Е.Е.Корбут.-Могилев:ММИ,1994.

4 Костерин Э.В.”Основания и фундаменты”-3-е изд., перераб. и доп.-М.:Высш.шк.,1990.-431с.

33

555/08-АД