RU2398936C1 - Способ оценки несущей способности буронабивной сваи - Google Patents
Способ оценки несущей способности буронабивной сваи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398936C1 RU2398936C1 RU2009118285/03A RU2009118285A RU2398936C1 RU 2398936 C1 RU2398936 C1 RU 2398936C1 RU 2009118285/03 A RU2009118285/03 A RU 2009118285/03A RU 2009118285 A RU2009118285 A RU 2009118285A RU 2398936 C1 RU2398936 C1 RU 2398936C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- bearing capacity
- stamp
- soil
- assessment
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу оценки несущей способности буронабивной сваи, и может быть использовано при проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений. Техническим результатом является повышение точности оценки несущей способности буронабивной сваи. Указанный технический результат достигается тем, что проводят полевые испытания грунта штампом 6, оценивают результаты испытаний, определяют частное значение предельного сопротивления грунта под острием сваи, одновременно допускают перемещение обсадной трубы 3, фиксируют данное перемещение, рассчитывают частное сопротивление грунта на боковой поверхности сваи и, используя принцип суперпозиции, определяют несущую способность буронабивной сваи как сумму несущей способности под острием сваи и боковой поверхности. Способ позволяет по сравнению с прототипом повысить точность оценки несущей способности буронабивной сваи до 10%, уменьшить количество свай в ростверке до 7% за счет того, что было получено большее значение несущей способности сваи, и уменьшить количество испытаний до 6% за счет повышения точности (достоверности) оценки. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу оценки несущей способности буронабивной сваи, и может быть использовано при проектировании свайных фундаментов зданий и сооружений.
Известен способ оценки несущей способности свай, включающий приложение к свае ударной нагрузки, измерение упругих вертикальных перемещений поверхности околосвайного грунта, определение предельного сопротивления по расчетной фомуле, измерение частоты колебаний околосвайного грунта и расчет предельного сопротивления сваи по острию по соответствующей формуле (авторское свидетельство СССР №973715, кл. E02D 33/00, 08.04.1981 г.).
Недостатком данного способа является невысокая достоверность оценки несущей способности сваи, поскольку в итоге ее необходимо сравнивать с испытанием сваи статичной вдавливающей нагрузкой.
Известен способ оценки несущей способности свай, включающий погружение зонда в массив грунта на заданную глубину, измерение величин бокового и лобового сопротивления зонда по грунту, определение глубины заложения сваи, дополнительное погружение зонда в массив грунта до глубины заложения сваи, определение бокового и лобового сопротивления грунта и определение несущей способности зонда и сваи (авторское свидетельство СССР №1079762, кл. E02D 33/00, 06.05.1982 г.).
Недостатком этого способа является то, что зонд является маломасштабной моделью сваи и переход от параметров зондирования к свае часто сопряжен с большими погрешностями. В дополнение к этому статическое зондирование имеет ограниченную область применения.
Известен способ оценки несущей способности сваи, заключающийся в том, что в массив грунта посредством гидравлической системы с воздушным демпфером и статической нагрузкой погружают зонд, измеряют величину скорости перемещения зонда при стабилизации зонда на каждой ступени нагрузки, лобового и бокового сопротивления зонда, давления воздуха в демпфере в момент движения зонда и в момент равновесного состояния, дополнительного перемещения зонда до наступления равновесного состояния и определение предельного сопротивления сваи в точках зондирования с учетом величины коэффициента жесткости свайного основания, определенного по соответствующей формуле (авторское свидетельство СССР №1178849, кл. E02D 33/00, 03.11.1983 г.).
Недостаток данного способа состоит в том, что статическое зондирование имеет ограниченную область применения и равновесное состояние не в полной мере моделирует процесс испытания сваи на статическую вдавливающую нагрузку.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является способ оценки несущей способности буронабивной сваи, заключающийся в том, что проводят полевые испытания грунта штампом, при этом загружают штамп в грунт с помощью гидравлического домкрата с приложением к нему ступенчато-возрастающей вдавливающей нагрузки с выдержкой каждой ступени во времени, наблюдают за обсадной трубой, оценивают полученные результаты испытаний и рассчитывают частное значение предельного сопротивления грунта под острием сваи (Руководство по методам полевых испытаний несущей способности свай и грунтов. Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства, 1979 г., стр.4-12, 30-35).
Недостатком данного способа является невысокая точность оценки несущей способности буронабивной сваи.
Техническим результатом, достигаемым в заявленном техническом решении, является повышение точности оценки несущей способности буронабивной сваи.
Технический результат достигается тем, что в способе оценки несущей способности буронабивной сваи, заключающемся в том, что проводят полевые испытания грунта штампом, при этом загружают штамп в грунт с помощью гидравлического домкрата с приложением к нему ступенчато-возрастающей вдавливающей нагрузки с выдержкой каждой ступени во времени, наблюдают за обсадной трубой, оценивают полученные результаты испытаний и рассчитывают частное значение предельного сопротивления грунта под острием сваи, одновременно допускают перемещение обсадной трубы, фиксируют данное перемещение на каждой ступени нагрузки, рассчитывают частное сопротивление грунта на боковой поверхности сваи и, используя принцип суперпозиции, определяют несущую способность буронабивной сваи как сумму несущей способности под острием сваи и боковой поверхности.
Сущность способа поясняется чертежами. На фиг.1 представлена установка для проведения полевых испытаний буронабивных свай. На фиг.2 представлен график зависимости перемещения S (мм) штампа от нагрузки Р (кг/см2). На фиг.3 представлен график зависимости перемещения δ (мм) обсадной трубы от нагрузки N (тс).
Установка для проведения полевых испытаний буронабивных свай состоит из упорной балки 1, закрепленной с помощью пальцев 2 на обсадной трубе 3, гидродомкрата 4, установленного на столике штанги 5, на нижнем конце которой закреплен круглый штамп 6 с центраторами 7, размещенными внутри обсадной трубы 3. На верхнем конце обсадной трубы 3 установлены два прогибомера 8, которые через плечо штанги 5 и грузов 9 измеряют перемещение штампа 6. Гидродомкрат 4 соединен с маслостанцией 10. Маслостанция 10 создает давление в гидродомкрате 4, которое регулируется манометром 11. С помощью нивелира 12 осуществляется наблюдение за обсадной трубой 3 и измерение ее перемещения. Наблюдение за перемещением обсадной трубы 3 и измерение данного перемещения может осуществляться также прогибомерами, лазерными теодолитами. Песок (грунт) или вода 13 предназначены для создания пригрузки основания скважины при моделировании природного состояния сваи.
Сущность способа заключается в следующем.
С помощью установки, представленной на фиг.1, проводят полевые испытания грунта штампом 6, осуществляемые в соответствии с Руководством по методам полевых испытаний несущей способности свай и грунтов, Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства, 1979 г.
Штамп 6 загружают в грунт с помощью гидравлического домкрата 4, прикладывая к нему ступенчато-возрастающую вдавливающую нагрузку с выдержкой каждой ступени во времени (в зависимости от вида грунта), наблюдают за штампом 6 и обсадной трубой 3. Назначают 7-10 ступеней нагружения. Исходя из проектной (расчетной) нагрузки на сваю рассчитывают величину ступени нагрузки путем деления проектной нагрузки на количество ступеней нагружения. Прогибомерами 8, фиксируют перемещение верха штампа 6 после стабилизации процесса перемещения. Одновременно с помощью нивелира 12 наблюдают и фиксируют перемещение обсадной трубы 3 в том же режиме, что и за штампом. Осуществляют все ступени нагружения. После этого производят разгрузку штампа 6 и обсадной трубы 3. Оценивают результаты экспериментальных наблюдений за процессом нагружения и разгрузки, строят графики: график зависимости перемещения S (мм) штампа 6 от нагрузки Р (кг/см2), см. фиг.2, и график зависимости перемещения δ (мм) обсадной трубы 3 от нагрузки N (тc), см. фиг.3. По графикам на фиг.2 и фиг.3 на основе принятых критериев рассчитывают частное сопротивление грунта под острием сваи R1 и на боковой поверхности сваи R2. Далее по значению R1 рассчитывают несущую способность под острием сваи по формуле F1=kR1S1, где k - коэффициент перехода от штампа к острию сваи, S1 - площадь острия сваи. По значению R2 рассчитывают несущую способность боковой поверхности сваи F2=nR2S2, где n - коэффициент перехода от трения по боковой поверхности обсадной трубы к боковой поверхности сваи. Используя принцип суперпозиции, определяют несущую способность буронабивной сваи как сумму несущей способности под острием сваи и ее боковой поверхности, т.е. F=F1+F2.
Пример осуществления заявленного способа.
Заявленный способ был осуществлен на строительстве путепровода (эстакады) через МКАД (г.Москва) в районе Вешняки - Люберцы. Фундаменты под опоры запроектированы на буронабивных сваях диаметром 1500 мм и длиной 28 м при проектной нагрузке 320 тс (3200 кН). В основании острия сваи - глина юрская полутвердой консистенции. Испытания проводились в соответствии с Руководством по методам полевых испытаний несущей способности свай и грунтов, Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства, 1979 г. Использовался штамп диаметром 325 мм. Нагрузку на штамп 6 осуществляли гидравлическим домкратом 4. В качестве домкрата 4 использовался домкрат ДУ100П250. Нагружение осуществляли ступенчато возрастающей вдавливающей нагрузкой с выдержкой каждой ступени во времени (в зависимости от вида грунта) до стабилизации процесса перемещения штампа 6 и обсадной трубы 3. Каждая ступень нагрузки была равна 6,3 тс. Перемещение штампа 6 фиксировали двумя прогибомерами 8. В качестве прогибомеров 8 использовались прогибомеры 6ПАО. Общее суммарное перемещение штампа 6 составило 38,7 мм. За перемещениями обсадной трубы 3 при нагружении штампа 6 наблюдали с помощью нивелира 12. В качестве нивелира 12 использовался нивелир Nikon. Общее суммарное перемещение обсадной трубы 3 составило 2,7 мм. Далее были построены графики: график зависимости перемещения S (мм) штампа 6 от нагрузки P (кг/см2), см. фиг.2, и график зависимости перемещения δ (мм) обсадной трубы 3 от нагрузки N (тс), см. фиг.3. По графикам на фиг.2 и фиг.3 на основе принятых критериев рассчитывают частное сопротивление грунта под острием сваи R1 и на боковой поверхности сваи R2. Далее по значению R1 рассчитывают несущую способность под острием сваи по формуле F1=kR1S1, где k - коэффициент перехода от штампа к острию сваи, S1 - площадь острия сваи. Расчет дал результат F1=382,5 тс (кН). По значению R2 рассчитывают несущую способность боковой поверхности сваи F2=nR2S2, где n - коэффициент перехода от трения по боковой поверхности обсадной трубы к боковой поверхности сваи. Расчет дал результат F2=48,0 тс (кН). Используя принцип суперпозиции определяют несущую способность буронабивной сваи как сумму несущей способности под острием сваи и ее боковой поверхности, т.е. F=F1+F2=382,5+48,0=430,5 тс или 4305 кН.
Пример осуществления способа-прототипа.
Способ по прототипу осуществлялся на объектах транспортного строительства в массовом порядке. В данном случае на строительстве путепровода (эстакады) через МКАД (г.Москва) в районе Вешняки - Люберцы. Фундаменты под опоры запроектированы на буронабивных сваях диаметром 1500 мм и длиной 28 м. В основании острия сваи - глина юрская, полутвердой консистенции. Проводились штатные полевые испытания и по их результатам оценивали несущую способность буронабивной сваи, рассчитывая частное сопротивление грунта под острием сваи, а затем используя коэффициент перехода от штампа к острию сваи, определили несущую способность сваи. В данном случае был получен результат F=382,5 тс (кН).
Сравнив полученные результаты, можно отметить, что заявленный способ по сравнению с прототипом позволяет повысить точность оценки несущей способности буронабивной сваи до 10%, уменьшить количество свай в ростверке до 7% за счет того, что было получено большее значение несущей способности сваи, и уменьшить количество испытаний до 6% за счет повышения точности (достоверности) оценки.
Claims (1)
- Способ определения несущей способности буронабивной сваи, заключающийся в том, что проводят полевые испытания грунта штампом, при этом загружают штамп в грунт с помощью гидравлического домкрата с приложением к нему ступенчато-возрастающей вдавливающей нагрузки с выдержкой каждой ступени во времени, наблюдают за обсадной трубой, оценивают полученные результаты испытаний и рассчитывают несущую способность сваи по торцу, исходя из частного значения предельного сопротивления грунта под штампом с учетом коэффициента перехода от штампа к торцу сваи, отличающийся тем, что одновременно допускают перемещение обсадной трубы, фиксируют данные перемещения, рассчитывают несущую способность сваи по боковой поверхности, исходя из частного значения предельного сопротивления грунта по боковой поверхности обсадной трубы с учетом коэффициента перехода от трения по боковой поверхности обсадной трубы к боковой поверхности сваи, а несущую способность буронабивной сваи определяют, как сумму несущей способности сваи по торцу и боковой поверхности.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118285/03A RU2398936C1 (ru) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Способ оценки несущей способности буронабивной сваи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009118285/03A RU2398936C1 (ru) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Способ оценки несущей способности буронабивной сваи |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2398936C1 true RU2398936C1 (ru) | 2010-09-10 |
Family
ID=42800548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009118285/03A RU2398936C1 (ru) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Способ оценки несущей способности буронабивной сваи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398936C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541011C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТрансКапСтрой" | Способ испытания несущей способности сваи |
CN105649119A (zh) * | 2016-02-20 | 2016-06-08 | 彭宝安 | 一种冲孔灌注桩桩深测量装置及方法 |
CN111576380A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 杭州市城市建设基础工程有限公司 | 一种地基承载力检测方法 |
RU2801898C1 (ru) * | 2022-03-09 | 2023-08-17 | Николай Федорович Буланкин | Способ статических испытаний свай |
-
2009
- 2009-05-15 RU RU2009118285/03A patent/RU2398936C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541011C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2015-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТрансКапСтрой" | Способ испытания несущей способности сваи |
CN105649119A (zh) * | 2016-02-20 | 2016-06-08 | 彭宝安 | 一种冲孔灌注桩桩深测量装置及方法 |
CN111576380A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 杭州市城市建设基础工程有限公司 | 一种地基承载力检测方法 |
CN111576380B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-01-07 | 杭州市城市建设基础工程有限公司 | 一种地基承载力检测方法 |
RU2801898C1 (ru) * | 2022-03-09 | 2023-08-17 | Николай Федорович Буланкин | Способ статических испытаний свай |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Truong et al. | Empirical approach based on centrifuge testing for cyclic deformations of laterally loaded piles in sand | |
Lin et al. | Interaction between laterally loaded pile and surrounding soil | |
Wang et al. | Centrifuge model test study on pile reinforcement behavior of cohesive soil slopes under earthquake conditions | |
Mittal et al. | Behaviour of group of helical screw anchors under compressive loads | |
Heins et al. | Effect of installation method on static and dynamic load test response for piles in sand | |
KR100916810B1 (ko) | 수평재하 모형실험장치 | |
RU2398936C1 (ru) | Способ оценки несущей способности буронабивной сваи | |
Lee et al. | Shear wave velocity measurements and soil–pile system identifications in dynamic centrifuge tests | |
JP2007139454A (ja) | 杭の性能評価装置 | |
RU2745499C1 (ru) | Способ испытания грунтового основания сваей | |
Muszyński et al. | Horizontal displacement control in course of lateral loading of a pile in a slope | |
Al-Mosawi et al. | Experimental observations on the behavior of a piled raft foundation | |
JP7257748B2 (ja) | 杭評価方法 | |
Nie et al. | Effects of pile residual loads on skin friction and toe resistance | |
Madhumathi et al. | Laboratory study on response of single pile adjacent to supported cut | |
RU2765358C1 (ru) | Способ определения значения эксплуатационной нагрузки на железобетонную сваю в составе зданий или сооружений | |
RU2750919C1 (ru) | Способ испытания грунтового основания сваей | |
Truong | Experimental investigation on the behaviour of laterally loaded piles in soft clay, sand and residual soils | |
Vanapalli et al. | Experimental and simple semiempirical methods for interpreting the axial load versus settlement behaviors of single model piles in unsaturated sands | |
Pathak | Analysis of static lateral load test of battered pile group at I-10 twin span bridge | |
CN206638503U (zh) | 海上风电试验台 | |
Rybak | Some remarks on repeated or cyclic lateral load tests of driven piles | |
Alia et al. | Design charts for axially loaded single pile action | |
Ateş et al. | Experimental and Numerical Investigation of Single Pile Subjected to Vertical Load in Sand | |
CN116695800B (zh) | 一种海上风电桩水平承载力的检测预测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190516 |