Способ испытания сваи в просадочном грунте

(51)5 Е 02 0 33/О ЕТЕНИЯК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт организации механизации и технической помощи строительству (72) В.И. Крутов и А,С. Ковалев(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ СВАИ В ПРОСАДОЧНОМ ГРУНТЕ(57) Изобретение относится к строительству, в частности к испытаниям свай в проса- дочных от собственного веса грунтах. Цель Изобретение относится к строительству, в частности к способам испытания свай в просадочных от собственного веса грунтах, относящихся ко 2-му типу грунтовых условий по просэдочности.Цель изобретения - снижение трудоемкости, расширение информативности и повышение точности оп.ределения несущей способности просадочного от собственного веса грунта.На фиг.1 изображена лидерная скважина с уширением; на фиг.2 - погруженная в скважину свая после ее нагружения до срыва; на фиг,З - то же, при повторном нагружении сваи после замачивания просадочной толщи; на фиг,4 - то же, после добивки сваи до проектной глубины и нагружения ее до срыва или расчетной осадки; на изобретения -снижение трудоемкости, расширение информативности и повышение точности определения несущей способности просадочного от собственного веса грунта. При испытании сваи вначале ее устраивают до верха уширения, образованного в лидерной скважине на глубине, соответст-вующей нижней границе просадочной толщи, Производят нагружение сваи до и после замачивэния грунта до ее срыва с последующим разгружением. Затем добивают сваю до заданной глубины и нагружают ее до срыва или расчетной осадки. По полученным данным определяют дополнительные нагрузки на сваю от сил нагружающего тре- ния при природной влажности и при полном водонасыщении грунта с последующим учетом их влияния на несущую способность сваи, 5 ил. фиг.5 - графики осадки-нагрузки (Я-Р) в про цессе испытания сваи;ееЬСпособ испытания сваи в просадочном: сО грунте 2-го типа по просадочности осущест-, (Я вляют следующим образом. (ЯОтрывают котлован 1 (см,фиг.1) шириной (диаметром) 3 - 20 В, где В - величина поперечного сечения сваи, Минимальную ширину котлована принимают для случаев испытания свай в свайных кустах и полях, когда объем нависающего грунта на.сваи минимальный на площади ЗВхЗВ, а максимальную для одиночных свай на площади с диаметром 2 ОВ. Вокруг котлована по его периметру на величину 0,7-1 Нз глубины просадочного слоя 2 выполняют путем бурения часто расположенных скважин, пробивки режущим ножом, размывом10 15 20 25 30 35 40 50 высоконапорной гидроструи узкую глубокую прорезь 3 с последующим заполнением ее глинистым раствором, окатанным песком, размельченным супесчаным грунтом и т.п. материалом. При толщине просадочной толщи Нр 12 м глубину прорези принимают равной Нзь при Ню20 м - 0,7 Ня, а для промежуточных значений по интерполяции. В котловане 1 устраивают лидерную скважину 4 на глубину просадочного слоя 2 и в нижней части скважины выполняют уширение 5, например, с помощью трехнокевого уширителя, диаметром 1,05 - 1,5.диаметра(размера по диагонали) сваи, Минимальный диаметр уширения 1,05 диаметра сваи принимают исходя из того, что при возможном допускаемом отклонении оси сваи от оси скважины под торцом сваи будет отсутствовать опора. Максимально допустимый диаметр уширения, как показывает опыт замачивания грунтов через скважины, следует принимать 1,5 диаметра сваи, при котором практически полностью исключается обрушение грунта при его замачивании,Забивают сваю б (см,фиг.2) на глубину до верха уширения 5, нагружают ее отдельными ступенями с замером осадок от каждой ступени до ее срыва и строят график зависимости осадки сваи от нагрузки (кривая 1 на фиг,5). На этой кривой по точке резкого увеличения осадки сваи от нагрузки определяют величину нагрузки Р, воспринимаемой силами трения и сцепления по боковой поверхности сваи. Эту нагрузку принимают за величину дополнительной нагрузки, возникающей за счет сил нагружаю- щего трения при просадке грунта от собственного веса для случая замачивания его снизу, т,е. при подъеме уровня подземных вод.Разгружают сваю б (см,фиг,3) и замачивают просадочный грунт 2 до полного водо- насыщения путем заливки воды на дно котлована 1, Производят повторное нагружение отдельными ступенями сваи б до срыва и разгружают ее, По результатам повторного нагружения сваи строят график осадки ее от нагрузки при полном водонасыщении грунта (кривая 2 на фиг.5): По точке резкого увеличения осадка на этой кривой определяют величину дополнительной нагрузки Ри, возникающей от сил нагружающего трения при просадке грунта от собственного веса для случая замачивания его сверху.Добивают сваю 6 (см,фиг,4) до проектной глубины погружения (при необходимости с наращиванием ее по длине) и производят нагружение сваи отдельными ступенями до срыва или расчетной осадки. По результатам выполненного загружения добитой до проектной глубины сваи строят график осадки ее от нагрузки (кривая 3 на фиг.5). По этому графику по точке резкого увеличения осадки определяют несущую способность Рб сваи при отсутствии просэдки грунта от собственного веса и локального замачивания его вокруг сваи.По результатам испытаний расчетную нагрузку К на сваю с учетом дополнительной нагрузки от сил нагрукающего трения при полном водонасыщении, т.е. при замачивании сверху, принимают равнойр 1и= -- у,2(1) а при природной влажности или для случая подъема уровня подземных водИ --- у,(Р. + Р.)Р(1ук(2) где у - коэффициент надежности, принимаемым равным по СНиП 2.02.03-85, у = 1,2;у,. - коэффициент условий работы, и ринимаемый в зависимости от возможной и росадки грунта от собственного веса .Яз 1 при Яр (5 см - ус = 0; при Яз = 25 п - ус = ОЯЯп - предельно допустимая величина осадки; при 5 смЯБ23 п по интерполяции от 0 до 0,8,П р и м е р. Испытание связи 35 х 35 см в просадочном грунте 2-го типа, включающее устройство уширения в нижней части лидерной скважины диаметром 1,2 ширины сваи в поперечном сечении, забивку сваи до верха уширения и нагружение ее до срыва, разгрузку сваи и замачивание просэдочного грунта, повторное нагружение сваи до срыва, разгрузку и добивку сваи до проектной глубины погружения, нагружение сваи до ее срыва или расчетной осадки.Требуется определить расчетную нагрузку на сваю в просадочном супесчаном грунте 2-го типа. с расчетной просадкой от собственного веса 20 см и величиной просадочного слоя грунта толщиной 15 м с учетом сил нагружающего трения при природной влажности и полном водонасыщении грунта для жилого дома при допустимой осадке 8 см.ЮОтрывают котлован шириной 7 м, т.е, 20 В, где В - ширина сваи в поперечном сечении, равная 0,35 м, Вокруг котлована по его периметру на глубину 0,9 просадочной толщи, т,е. 13,5 м, выполняют путем бурения часто расположенные скважины диаметром 127 мм и заполняют их размельченным супесчаным грунтом, Устраивают в центре котлована путем бурения лидерную скважину на глубину просадочного слоя и в нижнейее части выполняют с помощью трехножевого уширителя уширение диаметром 1,2 В, т,еъ 0,4 м,Забивают сваю дизель-молотом на глубину до верха уширения и нагружают сваю отдельными ступенями с замером осадок от каждой ступени до ее срыва. Строят график зависимости осадки сваи от нагрузки и по точке резкого увеличения осадки определяют Рп, т.е, нагрузку, воспринимающую силу трения и сцепления по боковой поверхности сваи, которая оказалась равной 60 т.Разгружают сваю, замачивэют просадочную толщу до полного водонасыщения путем подачи воды в котлован и производят повторное нагружение отдельными ступенями сваи до срыва и разгружают ее, По результатам повторного нагружения сваи строят график осадки ее от нагрузки при полном водонасыщении грунта и по точке резкого увеличения осадки определяют Р, т,е, величину дополнительной нагрузки, возникающей от сил нагружающего трения при просадке грунта от собственного веса; которая оказалась равной 30 т,Добивают сваю до проектной глубины погружения в непросадочный подстилающий слой грунта на 20 м и производят нагружение сваи отдельными ступенями до срыва, По графику осадки определяют несущую способность Гд сваи при стсутствии просадки грунта от собственного веса, которая оказалась равной 210 т,По результатам выполненных испытаний определяют расчетную нагрузку М на сваю с учетом дополнительной нагрузки от сил нагружающего трения при полном водо- насыщении по формуле (1)й = -- 0,7230 = 133(т)2101,2ф а при природной влажности по формуле (2)й = 1 2 - 0,7(60 + 30) = 112(т)1Формула изобретения 5 Способ испытания сваи в просадочномгрунте, включающий отрывку котлована шириной от 3 до 20 величин поперечного сечения сваи, устройство по его периметру прорези глубиной 0,7 - 1 глубины просадоч ной толщи, бурение дренажных и лидернойскважин, устройство набивной или забивной сваи на заданную глубину, нагружение ее ступенями с измерением осадки, зэмачивание грунта до, полного водонасыщения 15 просадочной толщи, нагружение сваи в водонасыщенном грунте с измерением ее осадки и определение по данным испытания несущей способности сваи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения трудо емкости, расширения информативности иповышения точности определения несущей способности просадочного от собственного веса грунта, в лидерной скважине на глубине, соответствующей нижней границе про садочной толщи, выполняют уширениедиаметром 1,05-1,5 диаметра или размера по диагонали сваи, сваю устраивают сначала до верха образованного уширения, до и после замачивания грунта производят ее.30 нагружение до срыва с последующим разгружением, а затем осуществляют добивание сваи до заданной глубины и производят .ее нагружение до срыва или достижения расчетной осадки, после чего дополнитель но по полученным данным определяют дополнительные нагрузки на сваю от сил нагружающего трения при природной влажности и при полном водонасыщении грунта с последующим учетом их влияния на несу щую способность сваи,1719552 Едак 8 МЧИК ареаз Корректор Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ул. Гагари ельский ком Уж Производс ат "Патент аз 747 ВНИИПИ Гос Составитель Г Техред М.Мор ВртынОитал