Метод статического зондирования

Статическое зондирование заключается во вдавливании в грунт стандартного зонда, состоящего из штанги с конусом на конце (диаметр основания конуса 36 мм, площадь 10 см², угол заострения 60⁰). Учитывая, что характер деформации грунтов при вдавливании свай и при погружении конического зонда статической нагрузкой аналогичен, полученные данные о сопротивлении грунта вдавливанию зонда можно использовать для определения предельных сопротивлений свай.

Статическое зондирование позволяет оценивать сопротивление грунта погружению сваи, как под нижним концом сваи, так и по ее боковой поверхности.

В отечественной практике для зондирования грунтов применяют, в основном, две установки: установка, у которой зондировочный стандартный конус переходит в штангу, по всей длине которой развивается трение по грунту (зонд I типа); установка у которой штанга имеет меньший диаметр, чем зондировочный конус, в результате чего трение по грунту развивается только по боковой поверхности на участке длиной 40 см.(зонд II типа).

В случае песчаных грунтов и супесей метод обладает достаточной точностью. В водонасыщенных глинистых грунтах сопротивление грунта прониканию зонда не идентично сопротивлению грунта загружаемой свае, т.к. при внедрении зонда вокруг него нарушается структура грунта, которая не может сразу восстановиться. Поэтому полученные данные, особенно что, касается трения по боковой поверхности, следует использовать с большой осторожностью. Однако по мере развития метода и накопления опытных данных его точность и в водонасыщенных грунтах повышается.

Наряду с зондами для определения несущей способности свай используются также специальные эталонные сваи сечением 10х10см двух типов, один из которых позволяет замерять сопротивление грунта только под острием эталонной сваи, а второй – под острием и по ее боковой поверхности. Размеры поперечного сечения эталонной сваи больше чем у зонда, поэтому испытание грунта эталонной сваей более достоверно, чем зондом. Однако вдавливание эталонной сваи требует значительных усилий, которых не могут развить современные стандартные установки статического зондирования. В связи с этим область испытания грунтов эталонной сваей крайне ограничена.

Несущую способность сваи находят по формуле:

(формула 16 СниПа 2.02.03-85)

Число испытаний должно быть не менее 6.

Частное значение предельного сопротивления забивной сваи в точке зондирования F_u следует определять по формуле:

(формула 25 СниПа 2.02.03-85)

Сопротивление грунта R, необходимо определять по формуле:

(формула 26 СниПа 2.02.03-85)

Среднее сопротивление грунта f следует определять:

а) при применении зондов, когда трение грунта происходит по всей длине штанги зонда:

(формула 27 СниПа 2.02.03-85)

б) при применении зондов, когда трение грунта происходит по нижней части штанги

(формула 28 СниПа 2.02.03-85)

Метод испытания свай вертикальной статической нагрузкой, несмотря на сложность, длительность и значительную стоимость, позволяет наиболее точно установить предельное сопротивление сваи с учетом всех геологических и гидрогеологических условий строительной площадки.

Для проведения испытаний оборудуется специальная установка, показанная на рисунке.

1- домкрат, 2 – балка, 3 – инвентарные анкерные сваи.

Вертикальная нагрузка создается чаще всего гидравлическим домкратом, установленным на голову сваи. Упором для домкрата служит сварная металлическая балка, соединенная с анкерными сваями, забитыми в грунт на расстоянии, чтобы быть вне напряженной зоны, образующейся при загрузке испытуемой сваи. Осадка сваи измеряется прогибомерами с точностью до 0,1 мм.

При испытании вертикальную нагрузку на сваю увеличивают ступенями, равными 0,1….0,15 ожидаемой несущей способности сваи. Каждая последующая ступень нагрузки прикладывается после условной стабилизации осадки сваи на предыдущей ступени. Осадка считается условно стабилизировавшейся, если ее прираще­ние не превышает 0,1 мм за 1 ч наблюдения для песчаных грунтов и за 2 ч для глинистых.

По данным испытания вычерчивается график зависимости осад­ки от нагрузки, по которому определяется предельное сопротивле­ние испытываемой сваи (рис. 11.13, б).

Практика показала, что графики испытаний свай делятся на два типа. Для графиков типа 1 характерен резкий перелом, после которого осадка непрерывно возрастает без увеличения нагрузки. За предельную нагрузку Fu в этом случае принимают ту, которая вызвала непрерыв­ную осадку (срыв сваи). Для графиков типа 2 характерно плавное очертание без резких переломов, что затрудняет определение предель­ной нагрузки. Предельной в этом случае считается такая нагрузка, под воздействием которой испытываемая свая получила осадку s:

где ζ — переходной коэффициент,

s_u,mt - предельное значение сре­дней осадки фундамента проектируемого здания или сооружения, устанавливаемое по СНиП 2.02.01 — 83 (может приниматься как Su по данным табл. 9.2).

Коэффициент ζ комплексно учитывает ряд факторов: несоответ­ствие между осадкой одиночной сваи и сваи в кусте, кратковременность испытания сваи статической нагрузкой по срав­нению с длительностью эксплуатации здания и т. п. Значение этого коэффициента устанавливается наблюдениями за осадками зданий на свайных фундаментах и в настоящее время принимается равным ζ =0,2.

Дата добавления: 2015-08-05