Отказ свай. Определение.
Здравствуйте, уважаемые коллеги.
Подскажите, пожалуйста, каким образом подбирается проектный отказ свай. Корректно ли будет выдавать отказ свай без испытаний свай и правильного подбора оборудования?
Заранее спасибо.
Просмотров: 136255
Геотехника. Теория и практика
Регистрация: 31.08.2007
Сообщений: 2,657
Dmitij — проектный отказ сваи подбирается под несущую способность сваи, указанную в проекте и под конкретное сваебойное оборудование, так как величина отказа зависит и от его технических характеристик.
Если под рукой нет СНиП 3.02.01-83 или Пособия к этому СНиП (ф. 23, п.8.37 и ф.19 п. 8.8), то вытащите величину отказа сваи Sa из формулы 18 СНиП 2.02.03-85, получите то-же, что и в Пособии.
При определении Sa подставляйте Fu = 1,4*Pсв, где Pсв — максимальная фактическая расчетная нагрузка на сваю, полученная по результатам статрасчета здания (сооружения).
При проведении пробных испытаний свай проектный отказ сваи является контрольным, так как какой бы не получили отказ при пробных испытаниях, ее н.с. будете определять по фактическому отказу и по той-же формуле, из которой получили формулу для определения отказа сваи.
Регистрация: 13.09.2008
Екатеринбург
Сообщений: 1,230
AMS! хороший ответ.
а есть для лентяев какаянить прога в Екселе
или набитый пример с формулами.
Очень надо, плиз
Регистрация: 06.09.2008
Сообщений: 109
Дополню, пожалуй.
Если будете производить динамические испытания, то в некоторых грунтах это надо делать через неделю, или две после того как забили до проектной отметки. Ибо не все грунты после нарушения структуры сразу вступают в работу как им положено.
Так было у нас — вбили на проектную отметку в глину казахских степей, а она все идет и идет. оставили. Через неделю решили попробывать добить — так свая реально два с половиной миллиметра всего за 10 ударов прошла, что и подтвердило расчетные показатели.
Регистрация: 22.10.2007
Сообщений: 122
Подскажите, как быть с металлическими сваями?
В СНиПе СНиП 3.02.01-87 и СП 50-102-2003 сказано: Расчетный отказ для железобетонных свай длиной свыше 25 м, а также для стальных трубчатых свай следует определять расчетом, основанным на волновой теории удара.
В Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83) есть данный коэффициент для
стальных свай n=500Кн/м2!
Формула расчета отказа, одинакова у всех выше перечисленных источников.
Кому верить? Как считать?
PS Кто какими программами пользуется для расчета отказа стальных свай?
Геотехника. Теория и практика
Регистрация: 31.08.2007
Сообщений: 2,657
Приведенные в указанных нормативных источниках формулы для расчета отказа стальных свай не используются. Отказ свай длиной более 20 м и стальных любой длины необходимо определять только с использованием программ, основанных на волновой теории удара.
Кому верить — СП 50-102-2003
Ознакомится с основами методики расчета отказа стальных свай и перечнем программ можно здесь:
СТП 010-2000 : http://www.remontnik.ru/docs/9488/?page=3
Вторая ссылка этого документа, полная и доступная для копирования http://stroy.dbases.ru/Data1/10/10605/index.htm, (Приложение С).
СТП носит статус не действующего и речь идет только о ознакомлении с основами методики определения отказа свай по волновой теории удара и программах, никак не связаных с данным документом или ограничивающих их применение.
Последний раз редактировалось AMS, 17.12.2008 в 19:55 . Причина: Добавил вторую ссылку
Регистрация: 22.10.2007
Сообщений: 122
AMS, Спасибо большое и низкий поклон! Всегда выручаете!
PS Где можно взять эти программки (RAM-2 и DIZO-2), что-то наши поисковые ничего хорошего не выдали! Или может еще что-то хорошее по расчету, именно стальных свай, уже существует?
Геотехника. Теория и практика
Регистрация: 31.08.2007
Сообщений: 2,657
JaMP!s — не столько помог в решении проблемы, сколько дал понять, что надо думать о замене динамики статикой. Если бы там речь шла только о программках.
Если вопрос в назначении контрольного отказа при забивке рабочих свай, то при погружении свай на статику будут получены данные о величине отказа в конце начальной забивки пробных свай.
А програмки, о которых упомянули, написанные в DOS-е насколько знаю были в Фундаментпроекте Минмонтажспецстроя, НИИОСП и свободно не распространялись (по крайней мере так было), а только на них под заказ по договору выполняли расчеты .
Геотехника. Теория и практика
Регистрация: 31.08.2007
Сообщений: 2,657
Добавлю — посмотрите в программах «Фундамент», BASE , возможно, там есть и стальные сваи. Только почитайте ссылку на н.д., на основе которых в них выполяются эти расчеты.
Отказ сваи
На данной странице пойдет речь о отказе сваи. Вы узнаете, что означает и как высчитывается данная величина.
Оглавление:
- Что называют отказом сваи
- Залог сваи
- Истинный и ложный отказ сваи
- Расчёты для определения отказа сваи
- Отказ сваи СНиП
- Заказ свайных работ в нашей компании
Мы рассмотрим отличия ложных и истинных отказов, и изучим особенности расчетов, которые применяются для определение отказа сваи согласно требованиям действующих строительных норм.
Что называют отказом сваи
Понятие отказа введено в строительную практику с целью определения глубины расположения сваи в почве так, чтобы ее нижняя часть опиралась на высокоплотные глубинные грунты, обладающие высокой несущей способностью.
По факту момент отказа наступает тогда, когда свая не может больше погружаться в почву под воздействием сваебойного механизма из-за возросшего сопротивления грунта.
Важно: отказ сваи — подлежащий измерению фактор, в процессе которого определяется величина углубления ствола в грунт под воздействием одного удара молота-сваебоя либо в течении определенной продолжительности работы вибропогружателя.
Рис. 1.1: Схема получения фактического отказа сваи
Измерение отказа сваи осуществляется с помощью прогибомера — механизма, позволяющего с точностью до 0.1 миллиметра определить перемещение железобетонной конструкции в вертикальной плоскости.
Существует два понятия отказа — фактический и проектный. Фактический отказ определяется непосредственно в процессе погружения сваи с помощью вышеуказанного оборудования. Проектный отказ вычисляется на основе приведенных в строительных нормах формул еще на стадии проектировании свайного фундамента.
Важно: отказ сваи по проекту зависит от свойств грунта на строительной площадки, массогабаритных характеристик сваи и используемого для ее погружения оборудования. Забивка свайного столба считается завершенной только в том случае, если фактический и проектный отказы совпадают между собой.
Рис 1.2: Прогибомеры для измерения отказа свай
Залог сваи
Поскольку измерение отказа сваи требует максимально точных данных, а определить величину углубления железобетонной конструкции от одного удара сваебойного молота практически не возможно, отказ принято высчитывать на основании залога.
Важно: залог — это серия из определенного количества ударов сваебойного молота либо заданная продолжительность времени работы вибропогружателя, на основании которой высчитывается величина углубления сваи в почву.
- При забивке свай дизельными молотами одиночного действия (ударная часть которых падает на ствол сваи под воздействием силы гравитации) в качестве залога берется серия из 10 ударов;
- При погружении свай ударными механизмами двойного действия (гидромолотами, ударная часть которых опускается в низ под воздействием гидравлического привода) и вибропогружателями залог берется за одну минуту работы оборудования.
Нередко встречаются ситуации, когда погружение сваи практически остановилось из-за возросшего сопротивления почвы, но снятый фактический залог не соответствует проектному. Это происходит из-за образования под острием сваи пласта твердого грунта, который уплотняется под воздействием ударных нагрузок.
Также причиной нулевой продуктивности забивки сваи может стать отток воды от контактирующих со стенками сваи грунтов, в результате чего возрастает сила «сухого» трения почвы о ствол сваи.
Рис 1.3: Схема оттока грунтовых вод при забивке свай
В таком случае погружение сваи прекращается на определенный срок от 3 до 7 дней. По истечению данного времени происходит разуплотнение грунта под острием сваи, после чего производится ее добивка до получения требуемого отказа.
Истинный и ложный отказ сваи
Как уже было сказано, в процессе погружения сваи происходят изменения структуры почвы, по причине которых величина отказа, полученная сразу по завершению погружения, не может считаться фактически достоверной и использоваться для определения несущей способности железобетонной опоры.
Важно: изменения в структуре почвы происходят вследствие того, что в процессе забивки свая вытесняет определенный объем грунта, что приводит к уплотнению рядом расположенных пластов породы. Такому уплотнению особенно подвержены водонасыщенные глинистые и песчаные грунты, широко распространенные на территории центрального региона России.
- Ложный отказ — это данные, полученные непосредственно по завершению погружения сваи, в момент, когда ее углубление от залога соответствует проектным расчетам;
- Истинный отказ — величина, полученная по истечению периода отдыха сваи, в грунтах, восстановивших свои структурные связи.
Рис. 1.4: Определение истинного отказа пробных свай
Важно: в Московском регионе перед снятием показателя истинного отказа выдерживается период отдыха сроком в 3-6 недель. Метод определения истинного отказа с помощью ударных воздействий сваебойного молота называется динамическими испытаниями свай.
После восстановления грунтом структурных связей несущая способность свайной опоры всегда возрастает по отношению к первоначальной величине, полученной сразу по завершению забивки сваи. Данную взаимосвязь вы можете увидеть на нижеприведенном графике, где:
- Рнач и Рмах — первоначальная и итоговая несущая способность сваи;
- Т — прошедшее время.
Рис 1.5: График изменения несущих характеристик свайной опоры в зависимости от времени восстановления грунта
Расчёты проводимые для определения отказа сваи
- Масса ударной части сваебойного молота, с помощью которого производится погружение сваи;
- Общая масса сваебойного оборудования;
- Фактический коэффициент сопротивления почвы, определенный в процессе геодезических изысканий;
- Массогабаритные характеристики погружаемой сваи — площадь ее сечения и вес;
- Ударная энергия, которую развивает использующееся для забивки сваи оборудование;
- Величина упругого и остаточного (фактического) отказа, полученная в процессе забивки пробных свай.
Если показатель Sa превышает 2 мм., используется формула:
- А — площадь сечения ствола сваи;
- М — фактический коэфф. сопротивления грунта;
- Еd — ударная энергия использующегося сваебойного оборудования;
- м1 — общая масса ударного молота либо вибропогружателя;
- м2 — совокупная масса наголовника сваебойного механизма и сваи;
- м4 — вес ударной части сваебойного оборудования;
- Sа — величина остаточного отказа пробных свай;
- Sеl — упругий отказ пробных свай.
Важно: встречаются ситуации, когда соответствие фактического отказа проектному наступает на разном уровне углубления свай в почву. Для этого еще на стадии разметки фундамента производится определение и разбивка нулевого уровня, согласно которому все свайное поле выравнивается по одной высоте посредством обрезки голов железобетонных конструкций сваерезкой.
Рис 1.6: Пример разной высоты свайного поля
Отказ сваи СНИП
- СНиП № 3.02.01 от 01.07.1988 года «Земляные сооружения, основания и фундаменты» (и дополнение к нему — форма №23 «Пособие по выполнению работ при обустройстве оснований и фундаментов);
- СНиП № 2.02.03 от 20.11.1985 «Свайные фундаменты».
Важно: соблюдение указаний и требований данных документов является обязательным условием проектирования и возведения фундаментов на забивных железобетонных сваях.
Услуги нашей компании
- Наша фирма предлагает услуги по забивке пробных свай и проведении их испытаний статическим либо динамическим методом. Мы готовы взяться за работу по обустройству свайного ЖБ фундамента под ключ, при этом стоимость наших услуг, в сравнении с конкурирующими фирмами, минимальна.
- Также компания обеспечивает поставки качественных железобетонных свай и стального шпунта всех распространенных типоразмеров в любых объемах. Мы можем предоставить в аренду современное копровое оборудование, способное погружать до 60-ти свай за один день.
- Если вы заинтересованы в сотрудничестве с нами, оставьте заявку с помощью нижерасположенной формы, либо свяжитесь с представителями фирмы по контактным телефонам. Мы гарантируем, что проекты любой сложности и объемов будут выполнены быстро, качественно и не дорого.
Полезные материалы
Составные железобетонные сваи
На данной странице представлена детальная информация по составным железобетонным сваям.
Шпунтовые сваи
Шпунт Ларсена – это профиль из металла, сформированный в виде жёлоба, имеющего на боковых стенках закруглённые края.
Забивные сваи
Для строительства свайных фундаментов сегодня применяют забивные сваи из различных материалов.. .
Отказ сваи при забивке и вибропогружении по СП 45 (СНиП)
Отказ сваи (при забивке свай) – среднее значение погружения сваи от одного удара из 10 последних ударов в залоге (последний залог состоит из 30 ударов) [п 12.1.9 СП 45.13330.2012].
Отказ сваи (при вибропогружении сваи) – среднее значение погружения сваи от работы вибропогружателя за последнюю 1 мин. работы в залоге (залог состоит из 3 мин. работы) [п 12.1.9 СП 45.13330.2012].
Отказ сваи (при вдавливании сваи) – контролируют конечное усилие вдавливания на каждые 10 см на последних 50 см погружения сваи [п 12.1.9 СП 45.13330.2012].
Сваи с отказом больше расчетного должны подвергаться контрольной добивке после «отдыха» их в грунте в соответствии с ГОСТ 5686 [п 12.1.9 СП 45.13330.2012].
Продолжительность «отдыха» должна составлять не менее [п.7.2.3 ГОСТ 5686-2012]:
- 3 сут — при песчаных грунтах, кроме водонасыщенных мелких и пылеватых;
- 6 сут — при глинистых и разнородных грунтах;
- 1 сут (допускаеться), в случае наличия под острием сваи крупнообломочных, плотных песчаных или глинистых грунтов твердой консистенции (только при прорезании сваей песчаных грунтов);
- 10 сут — при прорезании водонасыщенных мелких и пылеватых песков;
- 20 сут — при прорезании глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции.
В том случае, если отказ все равно превысил расчетный, то необходимо связаться с проектной организацией. Проектная организация установит необходимость контрольных испытаний свай статической нагрузкой или внесет корректировки в проект свайного фундамента или его части. [п 12.1.9 СП 45.13330.2012].
СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87 (с Изменениями N 1, 2, 3)
12.1.1 Вытеснительные способы погружения предварительно изготовленных свай: забивка, вибропогружение, вдавливание и завинчивание. Дополнительно используемые для облегчения погружения средства по согласованию с проектной организацией: лидерное бурение, удаление грунта из полых свай и свай-оболочек и т.п.
При подготовке к производству работ по свайным фундаментам и шпунтовым ограждениям следует учитывать:
— данные о расположении в зоне влияния производства работ существующих подземных сооружений, электрокабелей с указанием глубины их заложения, линий электропередач, зданий и сооружений, а также мероприятия по их защите;
— при необходимости, подготовку основания под копровое и буровое оборудование исходя из инженерно-геологических условий площадки строительства и типа применяемого оборудования.
Примечание — В пределах акватории работы допускается производить при волнении не более 1 балла, если применяют плавучие краны и копры водоизмещением не более 500 т и не более 2 баллов — при большем водоизмещении, а самоподъемные платформы — при волнении не более 4 баллов.
12.1.2 При применении для погружения свай и шпунта молотов или вибропогружателей вблизи существующих зданий и сооружений необходимо оценить опасность для них динамических воздействий, исходя из влияния колебаний на деформации грунтов оснований, технологических приборов и оборудования.
Примечание — Оценку влияния динамических воздействий на деформации оснований, сложенных практически горизонтальными (уклон не более 0,2), выдержанными по толщине слоями песка, кроме водонасыщенных пылеватых, можно не производить при забивке свай молотами массой не более 7 т на расстоянии более 20 м, при вибропогружении свай — 25 м и шпунта — 15 м до зданий и сооружений. В случае необходимости погружения сваи и шпунта на меньших расстояниях до зданий и сооружений должны быть приняты меры по уменьшению уровня и непрерывной продолжительности динамических воздействий (погружение свай в лидерные скважины, снижение высоты подъема молота, чередующаяся забивка ближайших и более удаленных свай от зданий и др.) и проведены геодезические наблюдения за осадками зданий и сооружений.
12.1.3 Не допускается забивка и вибропогружение свай на расстоянии менее 5 м, шпунта — 1 м и полых круглых свай диаметром не более 0,6 м — 10 м до подземных стальных трубопроводов с внутренним давлением не свыше 2 МПа.
Погружение свай и шпунта около подземных трубопроводов с внутренним давлением свыше 2 МПа на меньших расстояниях или большего поперечного сечения можно производить только с учетом данных обследования и при соответствующем обосновании в РД.
12.1.4 Дополнительные меры, облегчающие погружение свай и шпунта (подмыв, лидерные скважины и др.), следует применять по согласованию с проектной организацией в случае возможного отказа забиваемых элементов менее 0,2 см или скорости вибропогружения менее 5 см/мин.
12.1.5 Применение подмыва для облегчения погружения свай допускается на участках, удаленных не менее чем на 20 м от существующих зданий и сооружений и не менее удвоенной глубины погружения свай. В конце погружения подмыв следует прекратить, после чего сваю необходимо допогрузить молотом или вибропогружателем до получения расчетного отказа без применения подмыва.
12.1.6 Для погружения свай могут использовать дизельные и паровоздушные молоты, а также гидромолоты, вибропогружатели и вдавливающие установки. Выбор оборудования для погружения свайных элементов следует производить в соответствии с приложениями Д и Е, исходя из необходимости обеспечения предусмотренных РД несущей способности и заглубления в грунт свай и свай-оболочек на заданные проектные отметки, а шпунта — заглубления в грунт.
Сохранность существующей застройки должна быть обеспечена с учетом требований подраздела 7.6 СП 24.13330.2011.
Для аварийных зданий в проектной документации должны быть разработаны мероприятия для обеспечения их сохранности.
12.1.7 Секции составных свай-оболочек, используемые для наращивания погружаемых свай-оболочек, подлежат контрольному стыкованию на строительной площадке для проверки их соосности и соответствия РД закладных деталей стыков (в пределах установленных допусков) и должны быть замаркированы и размечены несмываемой краской для их правильного присоединения (стыкования) на месте погружения.
12.1.8 В начале производства работ по забивке свай следует забивать от 5 до 20 пробных свай (число установлено в РД), расположенных в разных точках строительной площадки с регистрацией числа ударов на каждый метр погружения с контролем их несущей способности по отказам. Результаты измерений следует фиксировать в журнале работ.
12.1.9 В конце погружения свай, когда фактическое значение отказа близко к расчетному, производят его измерение. Отказ свай в конце забивки или при добивке следует измерять с точностью не более 0,1 см.
При забивке свай паровоздушными молотами одиночного действия, а также гидромолотами или дизельными молотами последний залог следует принимать равным 30 ударам, а отказ определять как среднее значение из 10 последних ударов в залоге. При забивке свай молотами двойного действия продолжительность последнего залога должна быть равной 3 мин, а отказ следует определять как среднее значение глубины погружения сваи от одного удара в течение последней минуты в залоге.
При вдавливании свай регистрируют конечное усилие вдавливания на каждые 10 см на последних 50 см погружения.
12.1.10 При вибропогружении свай или свай-оболочек продолжительность последнего залога принимается равной 3 мин. В течение последней минуты в залоге необходимо замерить потребляемую мощность вибропогружателя, скорость погружения с точностью не более 1 см/мин и амплитуду колебания сваи или сваи-оболочки с точностью не более 0,1 см — для возможности определения их несущей способности.
12.1.11 Сваи с отказом больше расчетного следует подвергать контрольной добивке после их «отдыха» в грунте в соответствии с ГОСТ 5686. В том случае, если отказ при контрольной добивке превышает расчетный, проектная организация должна установить необходимость контрольных испытаний свай статической нагрузкой и корректировки РД.
12.1.12 Сваи длиной не более 10 м, недопогруженные более чем на 15% проектной глубины, и сваи большей длины, недопогруженные более чем на 10% проектной глубины, а для мостов и транспортных гидротехнических сооружений также сваи, недопогруженные более чем на 25 см до проектного уровня, при их длине не более 10 м и недопогруженные более 50 см при длине свай более 10 м, но давшие отказ, равный или менее расчетного, должны быть подвергнуты обследованию для выяснения причин, затрудняющих погружение, и принято решение о возможности использования имеющихся свай или погружений дополнительных.
12.1.13 При вибропогружении железобетонных свай-оболочек и открытых снизу полых круглых свай следует принимать меры по защите их железобетонных стенок от образования продольных трещин в результате воздействия на них гидродинамического давления, возникающего в полости свайных элементов при вибропогружении в воду или разжиженный грунт. Мероприятия по предотвращению появления трещин должны быть разработаны в ППР и проверены в период погружения первых свай-оболочек.
12.1.14 На последнем этапе погружения сваи-оболочки в целях предотвращения разуплотнения грунта основания в полости свай-оболочек необходимо оставлять грунтовое ядро высотой согласно РД, но не менее 2 м от низа ножа оболочки в случае применения гидромеханизации и не менее 0,5 м при применении механического способа удаления грунта.
12.1.15 Перед погружением стальной шпунт следует проверить на прямолинейность и чистоту полостей замков протаскиванием на стенде через двухметровый шаблон.