Приложение 5. Определение ударной стойкости свай

Приложение 5

Определение ударной стойкости свай

1. Величина nlim для разных марок свай может определяться по графикам рис. 1 или по формуле

     б / Rbn = Df - Dl x lg nlim,                                    (1)

где б - напряжение, возникающее в голове сваи при ударах молота, кПа;

Rbn - нормативное сопротивление бетона осевому сжатию призм (призменная прочность), кПа;

Df - коэффициент динамического упрочнения бетона головы сваи;

Dl - коэффициент долговечности (Dl = 0,8).

Напряжение б в зависимости от принятых параметров удара молота определяется по прил. 40 Пособия к СНиП 3.02.01-87 или по п.2.8 "Руководства по проектированию свайных фундаментов" ВНИИОСП (М.: Стройиздат, 1980) по формуле

                    ________________________

          2        /      6Ed

     б = --- \   / -------------------------,                       (2)

          3   \/   p      l          m4

                 (--- + -----) (1 + ----) A

                   Ep    2Eв         m2

где Еd - расчетная энергия удара молота, кДж;

Еp, Ев - модули упругости прокладки наголовника и бетона сваи, кПа;

p - толщина прокладки в наголовнике, м;

m2, m4 - массы сваи и ударной части молота, т;

A, l - площадь поперечного сечения и длина сваи, м2 и м.

Величина Еd определяется по СНиП 2.02.03-85. Коэффициенты динамического упрочнения бетона свай для границ начала трещинообразования головы Df,cr и начала разрушения Df,du принимаются в зависимости от марки свай.

Марка сваи	СЦ, СП	С	Ск, СФ-1	СН	СФГ-1	СФГ-2
Df,cr	2,7	3,2	3,3	3,0	3,6	3,8
Dr,du	2,8	3,3	3,4	3,2	3,9	4,1

Потребное количество ударов молота n и время t, необходимое для погружения сваи на проектную глубину l, определяются путем построения кривых процесса погружения сваи (ходограмм) - n(l) и t(l). Сопоставление ходограмм для разных молотов позволяет сравнить их погружающую способность и выбрать наиболее целесообразный режим по параметрам, производительности или другим показателям. Построение ходограммы ведется суммированием по отдельным слоям

         i = j       j

         ____       ____              Fdi li

     n = \    ni =  \   ----------------------------------------,    (3)

         /___       /___     ________

        i = 1       1   ki \/ m4 / m2 Edi nbli - 0,5 Fdi seli

        i = j      i = j

        ____       ____

     t= \    ti =  \    (ni / nfr),                                   (4)

        /___       /___

        i = 1     i = 1

где ni, ti, - соответственно число ударов и время работы молота для пробивки i-го слоя грунта толщиной li (li <= 2,0 м);

n, t - то же для погружения сваи от поверхности грунта через j слоев на глубину l;

Fdi - динамическое сопротивление грунта погружению сваи, кН, в i-м слое, определяемое по формулам для расчета несущей способности свай по СНиП 2.02.03-85, но без учета коэффициентов условий работы, реологических коэффициентов и т.п., так как рассматривается сопротивление при погружении;

nfr - частота ударов молота в с, уд/с;

sel - упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), м, определяется по табл. 1. Для песчаных грунтов упругий отказ принимается равным 0,005 м.

Коэффициент полезного действия удара молота определяется по формуле

                   2

             m4 + e  (m2 + m5 + m6)

    nbl,i = ------------------------,                                 (5)

               m4 + m2 + m5 + m6

где m2, m5, m6 - соответственно массы сваи, наголовника и частей молота, участвующих в соударении, т;

e - коэффициент восстановления удара (при наголовнике с деревянными прокладками е = 0,45 и e2 = 0,2).

Значение коэффициента пропорциональности ki определяется по табл. 2.

Таблица 1

Площадь сечения сваи, А м2	Упругий отказ сваи, мм, при показателе текучести грунта IL
	0	0,1	0,3	0,4	0,45	0,5	0,65	0,8	0,85	0,9	1,0	1,2
0,04 0,0625 0,09 0,123	3 3 3 3	3 3,5 5 9	3,5 5 9 14	4 8 15 24	5 10 20 33	6 11 26 42	7 13 31 52	6 11 26 42	5 9 20 32	4,5 7 15 24	4 5 9 14	3 4 5 9

Рис. 1. Графики зависимости ударной стойкости железобетона свай в головной части nlim от отношения б / Rbn для различных марок свай

рис. 1

3. При определении динамических сопротивлений грунтов погружению сваи Fd в качестве удельных сопротивлений по нижнему концу свай R и по боковой поверхности f принимаются:

при использовании табл. 1 и 2 СНиП 2.02.03-85 или ТСН значения расчетных сопротивлений грунтов R и f (для приближенных расчетов);

при статическом зондировании значения сопротивлений, непосредственно замеренные в процессе погружения зонда на данной глубине, т.е. R = qs и f = fs (при значениях коэффициентов перехода по п. 5.11 СНиП 2.02.03-85 в1,2,i = 1,0);

при динамическом зондировании значение сопротивления грунта погружению стандартного конусного зонда, т.е. R = Pd (по СН 448-72. "Указания по зондированию грунтов для строительства" Госстроя СССР (М.: Стройиздат, 1973) и f = 0,012Рd.

При использовании для облегчения погружения свай электроосмоса или обмазок для уменьшения сопротивления грунтов по боковой поверхности свай вводится понижающий коэффициент Sc = 0,5, а при использовании лидерной скважины

                      2

     Sc = 1 - (Ав / А) ,               (6)

где Ав - площадь поперечного сечения буровой скважины, м2;

А - площадь поперечного сечения сваи.

Таблица 2

Метод определения Fd	Коэффициент К для молотов
	подвесного и одиночного действия	дизельных трубчатых	дизельных штанговых
По табл.1 и 2 СНиП 2.02.03-85 и ТСН при sel = 0, по данным зондирования при sel = 0, при sel неравно 0	0,5 0,7 1,0	0,4 0,6 0,9	0,7 1,2 1,5