Отдел продаж

Телефоны: (3532) 25-27-22, 93-60-02, 93-50-02

E-mail: [email protected]

г.Оренбург, ул.Беляевская, д.50/1, стр.1

 

Разное

Расчет буронабивной сваи пример: Расчет буронабивных свай — пример. Как рассчитать фундамент из буронабивных свай

Содержание

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Определение и назначение2  3 Нормативы4 Параметры4.1 Ширина4.2 Глубина4.3 Угол наклона5 Типы и структура6 Самые распространённые виды отмосток6.1 Бетонная6.2 […]

Содержание статьи1 Функции армопояса из кирпича2 Виды поясов3 Пояс из кирпича под перекрытие4 Кирпичный пояс под мауэрлат5 Гидроизоляция и утепление6 […]

Содержание статьи1 Для кровли1.1 Основные функции1.2 Способы возведения1.3 Геометрические параметры1.4 Правила  армирования2 Для перекрытий3 Общие принципы устройства армопояса3.1 Утепление3.2 Бетонирование3.3 […]

Содержание статьи1 Как избежать работ по выравниванию поверхности2 Инструменты для контроля горизонта3 Основной способ4 Практические советы и рекомендации5 Другие способы […]

Содержание статьи1 Виды  армопояса2 Материалы опалубки для армопояса3 Виды опалубки для армопояса4 Крепление опалубки В технологический процесс устройства монолитного армированного […]

Содержание статьи1 Кирпичные фронтоны2 Требования к материалу3 Завершение кладки3. 1 Ровный обрез3.2 Кладка кирпича уступом4 Гидроизоляция под мауэрлат5 Способы крепления мауэрлата5.1 […]

Содержание статьи1 Последствия неправильного выбора арматуры2 Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте3 Критерии надёжности4 Виды5 Классификация5.1 Классы5.2 Дополняющие литеры5.3 […]

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Содержание статьи1 Особенности устройства кирпичной фундаментной ленты2 Свойства грунтов3 Выбор конструкции4 Достоинства5 Выбор кирпича для фундамента5.1 Размеры5.2 Маркировка6 Ленточный фундамент7 […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Определение и назначение2  3 Нормативы4 Параметры4.1 Ширина4.2 Глубина4.3 Угол наклона5 Типы и структура6 Самые распространённые виды отмосток6.1 Бетонная6.2 […]

Содержание статьи1 Функции армопояса из кирпича2 Виды поясов3 Пояс из кирпича под перекрытие4 Кирпичный пояс под мауэрлат5 Гидроизоляция и утепление6 […]

Содержание статьи1 Для кровли1.1 Основные функции1.2 Способы возведения1.3 Геометрические параметры1.4 Правила  армирования2 Для перекрытий3 Общие принципы устройства армопояса3.1 Утепление3.2 Бетонирование3.3 […]

Содержание статьи1 Как избежать работ по выравниванию поверхности2 Инструменты для контроля горизонта3 Основной способ4 Практические советы и рекомендации5 Другие способы […]

Содержание статьи1 Виды  армопояса2 Материалы опалубки для армопояса3 Виды опалубки для армопояса4 Крепление опалубки В технологический процесс устройства монолитного армированного […]

Содержание статьи1 Кирпичные фронтоны2 Требования к материалу3 Завершение кладки3.1 Ровный обрез3.2 Кладка кирпича уступом4 Гидроизоляция под мауэрлат5 Способы крепления мауэрлата5.1 […]

Содержание статьи1 Последствия неправильного выбора арматуры2 Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте3 Критерии надёжности4 Виды5 Классификация5.1 Классы5.2 Дополняющие литеры5.3 […]

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Содержание статьи1 Особенности устройства кирпичной фундаментной ленты2 Свойства грунтов3 Выбор конструкции4 Достоинства5 Выбор кирпича для фундамента5.1 Размеры5.2 Маркировка6 Ленточный фундамент7 […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Определение и назначение2  3 Нормативы4 Параметры4.1 Ширина4.2 Глубина4.3 Угол наклона5 Типы и структура6 Самые распространённые виды отмосток6.1 Бетонная6.2 […]

Содержание статьи1 Функции армопояса из кирпича2 Виды поясов3 Пояс из кирпича под перекрытие4 Кирпичный пояс под мауэрлат5 Гидроизоляция и утепление6 […]

Содержание статьи1 Для кровли1.1 Основные функции1.2 Способы возведения1.3 Геометрические параметры1.4 Правила  армирования2 Для перекрытий3 Общие принципы устройства армопояса3.1 Утепление3.2 Бетонирование3.3 […]

Содержание статьи1 Как избежать работ по выравниванию поверхности2 Инструменты для контроля горизонта3 Основной способ4 Практические советы и рекомендации5 Другие способы […]

Содержание статьи1 Виды  армопояса2 Материалы опалубки для армопояса3 Виды опалубки для армопояса4 Крепление опалубки В технологический процесс устройства монолитного армированного […]

Содержание статьи1 Кирпичные фронтоны2 Требования к материалу3 Завершение кладки3.1 Ровный обрез3.2 Кладка кирпича уступом4 Гидроизоляция под мауэрлат5 Способы крепления мауэрлата5.1 […]

Содержание статьи1 Последствия неправильного выбора арматуры2 Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте3 Критерии надёжности4 Виды5 Классификация5.1 Классы5.2 Дополняющие литеры5.3 […]

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Содержание статьи1 Особенности устройства кирпичной фундаментной ленты2 Свойства грунтов3 Выбор конструкции4 Достоинства5 Выбор кирпича для фундамента5.1 Размеры5.2 Маркировка6 Ленточный фундамент7 […]

Расчет буронабивных свай пример расчёта несущей способности 

В силу некоторых особенностей земельных участков (проблемная структура грунта, наличие уклона или плотность возведения сооружений) при строительстве не всегда есть возможность поставить фундамент желаемого типа. В таких случаях оптимальный вариант – буронабивной фундамент с ростверком, который становится все популярнее благодаря многим его преимуществам.

Cхема буронабивных свай.

 

Особенности и преимущества буронабивного фундамента

В некоторых случаях при сооружении жилых зданий нет возможности устанавливать ленточный фундамент. Например, из-за наличия вблизи уже возведенных зданий или коммуникационных узлов. Такая проблема особенно актуальна в населенных пунктах, где площади участков небольшие и каждый владелец пытается возле дома разместить максимальное количество построек. Разрешить ситуацию так, чтобы не принести вреда основаниям уже существующих сооружений, позволяет использование буронабивного фундамента на сваях. При его сооружении есть возможность проводить все процессы с максимальной точностью. Кроме того, уровень вибрационных колебаний в процессе работы минимальный, что предотвращает разрушительное влияние на размещенные поблизости постройки.

Преимущества использования свай при сооружении фундамента:

  • Относительная дешевизна сооружения. Монолитное или ленточное основание, если провести правильный расчет материалов, обойдется значительно дороже буронабивного.
  • Универсальность применения. С помощью такого фундамента можно соорудить основание на любом типе грунта, включая участки, расположенные вблизи водоемов.
  • Возможность установки на глубину промерзания грунта.
  • Это решение подходит для конструкций из любых материалов. Например, для домов из кирпича, бруса или панелей.
  • Скорость сооружения. На его строительство уходит около 5-7 суток.
  • Безопасность. При постройке полностью исключена возможность негативно повлиять на уже готовые здания или нанести вред ландшафту.

Стоит отметить, что несущая способность буронабивного фундамента не уступает ленточному или монолитному.

Еще одна особенность использования свай – заливка прямо на месте строительства. К проблематике сооружения такого фундамента можно отнести только бурение скважин для заливки, которые вырыть с помощью техники возможно не всегда, и вся работа проводится вручную.

Фото буронабивных свай

 

Расчет основных характеристик буронабивных свай

Перед началом строительства нужно совершить расчет несущей способности и выбрать материал изготовления, который напрямую будет влиять на показатели будущего основания.

 

Расчет несущей способности

Просто недопустимо выпускать из виду этот показатель в ситуациях, когда планируется сооружать здание на основании из свай. От него напрямую зависит количество используемых материалов и количество столбов, которые будет необходимо использовать при строительстве.

Таблица несущей способности свай

 

 

Несущая способность свай, на которые действует вертикальная нагрузка, зависит от уровня сопротивления основания (влияют используемые материалы), а также показатель сопротивляемости грунта. Чтобы провести расчет несущей способности свай, можно воспользоваться формулой:

Несущая способность = 0.7 КФ х (Нс х По х Пс х 0.8 Кус х Нсг х Тсг)

КФ – коэфф. однородности грунта.

Нс – нижнее сопротивление грунта.

По – площадь опирания столба (м2).

Пс – периметр столба (м).

Кус – коэффициент условий работы.

Нсг – нормативное сопротивление грунта боковой поверхности.

Тсг – толщина слоя грунта (м).

Для поиска некоторых значений можно использовать СНиП 2.02.03-85 (там содержится каждая необходимая таблица).

Проводя расчет несущей способности, также нужно учитывать размер столба. Как пример, столб диаметром 30 см выдерживает 1700 кг, а свая толщиной 50 см – уже целых 5000 кг. Это говорит об большом влиянии каждого сантиметра на уровень нагрузки, который будет выдерживать диаметр.

Таблица сопротивления свайных столбов в зависимости от глубины погружения

 

Расчет несущей способности: материал

Кроме размеров свай, проводя расчет нужно учитывать и материал. Как и в других типах фундаментов, большое значение имеет класс бетона.

Таблица приблизительной стоимости свайного фундамента

 

 

Как пример, использование бетона В 7,5  может позволить основанию выдерживать нагрузку в 100 кг на 1 см2. Это достаточно большой показатель.

Технология сооружения фундамента на сваях

Буронабивное основание собирается непосредственно на участке. В сваях заключается его основная особенность – именно они берут на себя всю нагрузку будущего сооружения. Чтобы провести расчет установки, нужно узнать глубину промерзания земли и провести монтаж так, чтобы подошва столба находилась ниже этой отметки.

Обязательно проводится гидроизоляция опор с помощью рубероида, устеленного 2 слоями. Верхние части столбов соединяются с помощью ростверка и от ее типа зависит вид основания: заглубленный или висячий.

С целью предотвращения вспучивания на участке ростверки висячего типа устанавливаются от поверхности земли на отдалении около 10 см. Когда ростверк будет погружен в землю – его называют заглубленным (вкапывается на 20 см и больше). Если основание сооружалось на сваях и использовался ростверк, оно способно выдерживать 1.5 Т.

Таблица для расчета бокового сопротивления опор

 

Алгоритм сооружения:

  • Разметочные работы. Используется канат, уровень и другие приспособления.
  • Рытье траншеи.
  • Разметка расположения опор.
  • Изъятие земли из места расположения столбов с помощью мотобура или другим способом.
  • Установка опор. Перед их размещением в скважинах необходимо предварительно разместить рубероид в 2 слоя. Его рубашка должна полностью окутывать участок столба, который будет закопан в земле.
  • Бетонирование.
  • Соединение опорной части с ростверком.
  • Укладка балки.
  • Бетонирование стыков.

При бетонировании необходимо постоянно размешивать раствор. Это позволит добиться большей прочности основания: выйдет воздух и бетон будет более плотным.

 

 

Буронабивной фундамент – отличное и экономичное решение для возведения сооружений, не уступающее прочностными показателями, как пример, тому же ленточному основанию, а также позволяющее провести работу быстро.

Несущая способность буронабивной сваи: таблица и расчет

Характерным показателем прочности свайного фундамента является несущая способность отдельно взятой сваи. Эта характеристика влияет на общее количество свай в периметре фундамента – регулируя частотность, можно повышать предел нагрузки, которую будет способен выдержать фундамент. Количество буронабивных свай и несущая способность отдельно взятой свайной колонны это взаимосвязанные характеристики, оптимальное соотношение которых определяется путем проведения несложных расчетов.

Подготовка к расчету

Конструкция буронабивных свай

Исходные данные, которые понадобятся для расчета несущей способности буронабивной сваи, получают в итоге проведения геологических изысканий и подсчета общей предполагаемой нагрузки здания. Это обязательные этапы расчета, проведение которых обосновано теорией расчета прочностных характеристик буронабивных фундаментов.

Такие показатели как глубина промерзания, уровень залегания грунтовых вод, разновидность грунта и его механические характеристики очень важны для получения точного результата. Информация о глубине промерзании грунта находится в СНиП 2.02.01-83*, данные разделены по климатическим районам, представлены картографически и в виде таблиц.

Не стоит полагаться на данные геологической и гидрогеологической разведки, полученные на соседних участках. Даже в пределах периметра одного земельного надела состояние грунтов оснований может резко изменяться. Три-четыре контрольные скважины в контрольных точках периметра дадут точную информацию о состоянии почв.

Расчет массы постройки ведут с учетом климатического района, расположения здания относительно румба ветров, среднего количества осадков в зимний период, массы строительных конструкций и оборудования. Этот показатель наиболее значим при проектировании фундамента – данные для проведения этой части расчета, а также схему и расчетные формулы можно найти в СНиП 2.01.07-85.

Проведение геологии

Шурф для проведения геологических изысканий

Проведение геологических изысканий ответственное мероприятие и в массовом поточном строительстве этим занимаются специалисты-геологи. В индивидуальном жилищном строительстве часто проводят самостоятельную оценку состояния грунтов. Не имея опыта проведения изысканий такого уровня очень сложно оценить реальное положение вещей. Работа грамотного специалиста по большей части заключается в визуальной оценке состояния напластований.

Для начала на участке устраивают шуфры – вертикальные выработки грунта прямоугольного или круглого сечения, глубиной от двух метров и шириной достаточной для визуального осмотра основания стенок ямы. Назначение шуфров – раскрытие почвы с целью осуществления доступа к напластованиям, скрытым под верхним слоем грунта. Геологи измеряет глубину пластов, берет пробу грунта из середины каждого слоя, а также впоследствии наблюдает за накоплением воды на дне забоя. Вместо шуфров могут устраиваться круглые скважины, из которых с помощью специального устройства вынимают керн или берут локальные пробы.

Шуфры укрывают на некоторое время – два-три дня – ограничивая попадание атмосферных осадков. После оценивают уровень воды, поднявшийся в полости скважины – эта отметка, отсчитанная от верхней границы, и будет уровнем залегания грунтовых вод.

Все полученные данные заносятся в сводную таблицу.Кроме того, составляется профиль сечения грунта, который позволяет предугадать состояние грунтов в точках, где бурение не производилось. При самостоятельной оценке оснований следует руководствоваться сведениями, представленными в СНиП 2.02.01-83* и ГОСТ 25100-2011, где в соответствующих разделах представлены классификации грунтов с описаниями, методы визуального определения типов грунта и характеристики в соответствии с типами.

Как использовать данные геологической разведки

Поле буронабивных свай

После того как проведена геология местности – самостоятельно или нанятыми специалистами – можно приступать к определению начальных геометрических характеристик свай.

Нас интересуют тип грунта, показатель коэффициента неоднородности грунта, глубина промерзания и уровень расположения грунтовых вод. Схема расчета несущей способности буронабивной сваи для различных типов грунтов находится в приложениях СП 24.13330.2011.

Глубина заложения сваи должна быть как минимум на полметра ниже глубины промерзания, чтобы предотвратить воздействие морозного пучения грунтов на опорную часть колонны. Средняя глубина промерзания в центральной полосе России 1,2 метра, значит, минимальная длина сваи должна составлять в таком случае 1,7 метра. Значение меняется для отдельно взятых регионов.

Не только относительная влажность, но и взаимное расположение нижней отметки промерзания грунта и глубины залегания грунтовых вод. В холодное время года высоко расположенные замерзшие грунтовые воды будут оказывать сильное боковое давление на тело свайной колонны – такие грунты сильно деформируются и считаются пучинистыми.

Некоторые грунты, характеризующихся как слабые, высокопучинистые и просадочные, не подходят для устройства свайных фундаментов – для них больше подходят ленточные или плитные фундаменты. Определить тип грунта, а также тип совместимого фундамента, значит исключить скорое разрушение конструкций. Показатели неоднородности грунта, указанные в таблицах вышеперечисленных нормативных документов, используются в дальнейших расчетах.

Расчет общей нагрузки

Сбор нагрузок позволяет определить массу здания, а значит усилие, с которым постройка будет воздействовать на фундамент в целом и на его отдельно взятые элементы. Существует два типа нагрузок, воздействующих на опорную конструкцию – временные и постоянные. Постоянные нагрузки включают в себя:

  • Массу стеновых конструкций;
  • Суммарную массу перекрытий;
  • Массу кровельных конструкций;
  • Массу оборудования и полезной нагрузки.

Посчитать массу конструкций можно, определив объем конструкций, и умножив его на плотность использованного материала. Пример расчета массы для одноэтажного здания с железобетонными перекрытиями, кровлей из керамической черепицы и со стенами 600 мм из железобетона, размерами 10 на 10 метров в плане, высотой этажа 2 метра:

  • Вычисляем объем стен, для этого умножаем площадь поперечного сечения стены на периметр. Получаем V стены = 20 ∙ 2 ∙ 0,6 = 24 м3. Полученное значение умножаем на плотность тяжелого бетона, которая равняется 2500 кг/см3. Итоговая масса стеновых конструкций умножается на коэффициент надежности, для бетона равный k = 1,1. Получаем массу M стены = 66 т.
  • Аналогично считаем объем перекрытий(подвального и чердачного),масса которых при толщине 250 мм будет равняться Мпк = 137,5 т, с учетом аналогичного коэффициента надежности.
  • Вычисляем массу кровельных конструкций. Масса кровли для 1 м2 металлочерепицы – 65 кг, мягкой кровли – 75 кг, керамической черепицы – 125 кг. Площадь двускатной кровли для здания такого периметра будет составлять примерно 140 м2, а значит масса конструкций составит Мкр = 17,5 т.
  • Общий размер постоянной нагрузки будет равняться Мпост = 221 т.

Коэффициенты надежности для различных материалов находятся в седьмом разделе СП 20.13330.2011. При расчете следует учитывать массу перегородок, облицовочных материалов фасада и утеплителя. Объем, который занимают оконные и дверные проемы не вычитают из общего объема для простоты вычислений, поскольку он составляет незначительную часть общей массы.

Расчет временных нагрузок

Ростверк на винтовых сваях

Временные нагрузки рассчитываются в соответствии с климатическим районом и указаниями свода правил «Нагрузки и воздействия». К временным относятся снеговая и полезная нагрузки. Полезная нагрузка для жилых зданий составляет 150 кг на 1 м2 перекрытия, а значит общее число полезного веса будет равняться Мпол = 15 т.

Масса оборудования, которое предполагается установить в здании, также суммируется в этот показатель. Для определенного типа оборудования применяется коэффициент надежности, расположенный в вышеуказанном своде правил.

Существуют различные типы особых нагрузок, которые также необходимо учитывать при проектировании. Это сейсмические, вибрационные, взрывные и прочие.

Снеговая нагрузка определяется по формуле:

где ce – коэффициент сноса снега, равный 0,85;

ct – термический коэффициент, равный 0,8;

m – переходный коэффициент, для зданий в плане менее 100 м принимаемый по таблице Г вышеуказанного СП;

St – вес покрова снега на 1 м2. Принимается по таблице 10.1, в зависимости от снегового района.

Показатели временных нагрузок суммируются с постоянными и получается количественный показатель общей нагрузки здания на фундамент. Это число используется для расчета нагрузки на одну свайную колонну и сравнения предела прочности. Для удобства расчета и наглядности примера примем временные нагрузки Мвр = 29 т, что в сумме с постоянными даст Мобщ = 250 т.

Посмотрите видео, как правильно рассчитать нагрузку на основание.

Определение несущей способности сваи

Геометрические параметры сваи и предел прочности это взаимосвязанные величины. В данном примере, нагрузка на один метр фундамента будет составлять 250/20 = 12,5 тонн.

Расчет предела предела нагрузки на отдельно взятой буронабивной сваи ведут по формуле:

где F – предел несущей способности; R – относительное сопротивление грунта, пример расчета которого находится в СНиП 2.02.01-83*; А – площадь сечения сваи; Eycf, fi и hi – коэффициенты из вышеуказанного СНиП; y – периметр сечения свайного столба, разделенный на длину.

Посмотрите видео, как проверить несущую способность сваи с помощью профессионального оборудования.

Для сваи полутораметровой длины диаметром 0,4 метра несущая способность будет равняться 24,7 тонны, что позволяет увеличить шаг свайных колонн до 1,5 метров. В таком случае нагрузка на сваю будет составлять 18, 75 тонн, что оставляет довольно большой запас прочности. Изменением геометрических характеристик, а также шага свайных колонн регулируется несущая способность. Данная таблица, представленная ниже, показывает зависимость несущей способности полутораметровой сваи от диаметра:

Зависимость несущей способности от ширины сваи

Существует масса сервисов, позволяющих провести расчет несущей способности сваи онлайн. Пользоваться следует только проверенными порталами, с хорошими отзывами.

Важно не превышать допустимую нагрузку на сваю и оставлять запас прочности – немногие сервисы умеют планировать распределение нагрузки, поэтому следует обратить внимание на алгоритм расчета.

Как рассчитать буронабивной свайный фундамент для дома

Вопросы экономии на строительстве фундамента могут быть решены путем использования передовых и безопасных решений, которые отличаются меньшей затратой строительных материалов по сравнению с традиционными вариантами оснований. В частности, с каждым годом возрастает популярность буронабивных фундаментов, которые успели зарекомендовать себя с положительной стороны. Но прежде чем приступать к строительству, необходимо провести тщательный расчет буронабивного фундамента. О том, как это сделать своими силами, вы сможете прочитать в нашей небольшой статье.

С чего начать расчет?

Итак, вы уже знаете, какой дом будете возводить на вашем участке. Все, что вам нужно – последовательно пройти через ряд этапов, большая часть которых сводится к проведению аналитической работы:

  • оценить характер грунта;
  • просчитать нагрузку от здания;
  • провести расчет площади фундамента, вернее – площади его подошвы;
  • определиться с параметрами буронабивных свай и их количеством

Оцениваем качественные параметры грунта

В статье «Расчет фундамента» мы приводили достаточно полную информацию о том, как самостоятельно оценить показатели грунта, а также рассчитать требуемую площадь подошвы фундамента. Там же вы можете посмотреть примерный расчет буронабивного фундамента. Стоит учитывать условие, что буронабивное свайное основание не подходит для участков с высоким УГВ.

Рассчитываем нагрузку от дома

На данном этапе необходимо прикинуть примерную нагрузку от будущего сооружения. Как это сделать, описано в этой статье. По сути, требуется лишь просуммировать массу стройматериалов, которая пойдет на строительство надземной части дома – сделать это несложно, имея в своем распоряжении сводные таблицы со средними значениями удельной массы.

Расчет параметров и количества буронабивных свай

Очевидно, что от параметров опор, в том числе – от площади подошвы каждой сваи, зависит их требуемое количество. Порядок расчетов такой же, как и при расчете столбчатого фундамента. В конце статьи, на которую мы ссылаемся, приведен пример того, как определиться с количеством опор. Не забываем о том, что минимально допустимый шаг между сваями составляет 2 метра, и все опоры необходимо объединить в одну систему обвязкой железобетонным ростверком. Уже на этом этапе можно «на бумаге» провести достаточно точный расчет прочности фундамента – выдержит ли он воздействия, как со стороны здания, так и со стороны грунта?

Сколько бетона и арматуры потребуется на устройство буронабивного основания

На этапе, когда вы определились с количеством буронабивных свай, самое время определить требуемый объем бетонной смеси. О том, как это сделать, мы писали здесь – рекомендуем ознакомиться с этой тематической статьей. Не забываем и про арматуру для фундамента. При желании, вы можете самостоятельно приготовить бетонную смесь прямо на участке – так будет дешевле и, благо, буронабивное основание нетребовательно к срокам заливки: сваи можно заливать так, как вам удобно!

Загрузка…

Пример 2.1 Определение несущей способности буронабивной сваи длиной 2,2 м

Опубликовал admin | Дата 28 Июнь, 2016

 

 

Необходимо определить допустимую нагрузку, которую может воспринять набивная висячая железобетонная свая. Свая погружена в песчаный непучинистый грунт на глубину L = 2,2 м. Песок средней крупности с коэффициентом пористости е = 0.7 Диаметр сваи: d = 0.2 м.

Решение

При определении сопротивления грунта по боковой по­верхности сваи при толщине прорезаемого слоя более 2 м этот слой следует разбивать на несколько слоем с толщиной каждого не более 2 м.

Разбиваем слой на два слоя мощностью 2 и 0,2м.

Площадь поперечного сечении сван:

А = πd2/4 = 3,14*0,22/4 = 0,0314 м2.

Периметр сечения сваи:

и = πd = 3,14*0,2 = 0,628 м.

Расчетное сопротивление грунта набивной сваи под нижним концом сваи:

R = 1,5 МПа = 1500 кПа.

Средняя глубина расположения споев (см рис. 1)

h1 = 1,0 м;

 

h2 = 2,1 м.

Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи при его средней глубине заложения h1 = 1,0 м  принимаем  f1 = 54 кПа.

Расчетное сопротивление по боковой поверхности сваи при его средней глубине заложения h2= 2,1 м принимаем  f2= 58.5 кПа.

Коэффициент условий работы сван в грунте γс = 1,0.

Коэффициент углов и й работы грунта под нижним концом сван γсR = 1,0.

Коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи γсf = 0.8.

Несущая способность набивной сваи :

Fd = γсf сRRA + u∑γсf f1h1) =

= 1,0(1.0* 1500*0,0314 + 0.628(0,8*54*2 + 0.8*58,5*0,2)) = 107,2 кН.

Коэф. надежности по грунту  γk = 1.4.

Допустимая расчетная нагрузка на сваю по грунту:

F = Fd / γk = 107,2 / 1,4 = 76,57 кН.

Примеры:

 

Проектирование свай [разработать подробное руководство]

В статье рассмотрено устройство свай (набивно-буронабивные одинарные сваи). Буронабивные сваи чаще используются в мире в качестве глубокого фундамента, когда осевая нагрузка не может быть достигнута за счет фундаментов мелкого заложения.

Существуют различные методы проектирования свай. Во всех методах расчет поверхностного трения и концевых опор выполняется при расчете свай. Если мы сможем рассчитать вышеуказанные параметры, мы легко сможем оценить вместимость сваи.

Расчет отрицательного поверхностного трения и нормального поверхностного трения грунта в этой статье не рассматривается.

Однако эффект поверхностного трения грунта можно учесть при оценке несущей способности сваи.

Особенно, когда есть отрицательное поверхностное трение, которое снижает несущую способность сваи, это следует учитывать в расчетах. Влияние трения кожи о землю о кожу будет рассказано в другой статье на этом сайте.

Как правило, допустимые значения торцевого подшипника и поверхностного трения определяются геотехническими исследованиями.

В отчете приведены допустимые значения допустимого концевого подшипника и допустимого поверхностного трения.

Если в отчете о инженерно-геологических исследованиях указаны предельная нагрузка на концевую опору и предельное поверхностное трение, они должны быть преобразованы в допустимые нагрузки, поскольку мы сравниваем их с рабочими нагрузками (эксплуатационными нагрузками) конструкции.

Уравнения для оценки концевого подшипника и трения обшивки

Нагрузочная способность концевого подшипника = (допустимая конечная опора) x (площадь поперечного сечения основания сваи)

Способность к трению обшивки = (допустимое трение обшивки) x (площадь поверхности сваи в длине раструба)

Площадь поверхности сваи в длине раструба вычисляется путем умножения длины раструба (длины сваи в свежей породе) на длину периметра сваи.Обычно сваи имеют глубину забивки вокруг диаметра сваи, если это не указано в геотехническом отчете.

Геотехническая способность сваи = Концевая несущая способность + Допустимая нагрузка на трение обшивки

Геотехническая способность сваи сравнивается со структурной способностью сваи для получения несущей способности сваи.

Структурная способность сваи может быть оценена с помощью структурного анализа.

Сваю можно спроектировать как колонну, несущую осевую нагрузку в почве и скале.

Когда сваи выполняются на очень мягких грунтах, таких как торф, рекомендуется провести структурную проверку сваи с учетом эффекта продольного изгиба в очень мягкой среде.

Как правило, инженеры использовали следующее уравнение для оценки несущей способности свай.

Структурная способность сваи = 0,25 fcu Ac

Где fcu = характеристическая кубическая прочность бетона
Ac = площадь поперечного сечения сваи

Расчетная способность сваи = меньшая структурная способность и геотехническая нагрузка

Для ознакомления с конструкцией свайной заглушки можно обратиться к статье «Конструкция свайной заглушки ».

(PDF) Несущая способность модели буронабивной сваи, построенной в гипсовом грунте

111

1. ВВЕДЕНИЕ

Гипсовые почвы классифицируются как один из проблемных грунтов из-за их сложного и непредсказуемого поведения

. Они существуют во многих частях мира, в основном в засушливых и полузасушливых регионах,

, Ас-Сауди и др., 2013. Сообщалось, что в Ираке многие крупные проекты пострадали от

нескольких проблем, связанных с для строительства на гипсовых почвах или на них, таких как трещины, опрокидывание, обрушение и

выщелачивания почвы, Махди, 2004.Например, случаи повреждения и обрушения произошли в почве

под фундаментом домов в AL-Thawrra Hai, 1969, в городе Мосул, Al-Busoda, 1999.

Это хорошо известный факт, что гипсовые почвы демонстрируют высокую несущую способность и очень низкую сжимаемость

в сухом состоянии. Гибкость гипсовых грунтов возникает в результате прямого контакта

воды.

В гражданском строительстве можно определить, что грунт является «гипсовым грунтом», когда он имеет содержание гипса

, достаточное для изменения свойств этого грунта, Seleam, 2006.

Глубокие фундаменты обычно состоят из свай, которые представляют собой конструктивные элементы, устанавливаемые забивным или монолитным способом.

Строительство. Фундамент на разрушающемся грунте страдает от внезапной осадки, которая может привести к серьезным повреждениям из-за затопления.

Основа «подхода механики грунта» к расчету несущей способности свай состоит в том, что полное сопротивление сваи

нагрузкам сжатия является суммой двух составляющих, а именно поверхностного трения

и торцевого сопротивления.Свая, в которой преобладает поверхностный компонент трения, известна как свая трения

; в то время как свая, опирающаяся на скалу или какой-либо другой твердый несжимаемый материал, известна как

Концевая свая. При работе с концевыми несущими сваями необходимо следить за тем, чтобы твердый и плотный слой

выдерживал нагрузку, Tomlinson, 2004.

Ghazali, et al., 1990, представили историю болезни конструкции сваи. фундаменты в известняковых

и коралловые образования и испытания свайной нагрузки в районе Джидды на восточном побережье Красного моря.В данном исследовании

представлены два подхода к проектированию: забивные сваи из сборного железобетона, буронабивные сваи и сваи с цементным раствором.

По результатам испытаний на нагрузку этих двух предлагаемых типов свай, буронабивные и залитые цементным раствором бетонные сваи

оказались наиболее подходящими для образования кораллов и карбонатных отложений

восточного побережья Красного моря. Исследователи пришли к выводу, что забивная свая заставляет зерна почвы

дробиться, а не смещаться.Это также вызывает разрушение структуры и цементирование коралловой породы

, что приводит к низкому поверхностному трению. Наблюдаемые допустимые осадки забитых сборных железобетонных свай

были высокими и превышали значения, указанные в спецификации, даже до того, как

достигла рабочей нагрузки.

Nabil, 2001, изучал поведение групп буронабивных свай в цементированных песках с помощью программы полевых испытаний

на участке в Южной Сурре, Кувейт. Программа состояла из испытаний на осевую нагрузку одинарных буронабивных свай на растяжение и сжатие

.Были испытаны две группы свай, каждая из которых состояла из пяти свай. Отложения грунта

на участке представлены песками средней плотности, слабосцементированными с прочностными характеристиками

, сцеплением 20 кПа и углом внутреннего трения 35 градусов. Результаты испытаний одиночных свай показали, что

распределение осевой нагрузки вдоль сваи при сжатии было почти линейным. Также одиночные сваи при сжатии

выдерживали 70% приложенной нагрузки при разрушении при боковом трении и 30% при сопротивлении основания.

% PDF-1.5
%
12 0 объект
>
эндобдж
13 0 объект
[762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 227 290 362836 454 616 524 246 338 338430 708 258 186 234 336 314 418 418 442 418 418 430 418 418 234 246 684 708 684 512 995 476418 418 418 454 350 418 418 22 2418 442 350 626 454 454 406418 430 418 408 454 454 6624 466 454 372 326 326 326 995 522 196 396 396 396 396 396 280 396 396210 210 396210 568 396 396 396 396 396 396280 396 406 626418 408 326 507 507 507 995 227 762 227 227 227 227 227 227 227 227 227 684 40 2277 762 227 227 246 246 362 362 227 546 1047 227 750 227 684 40 227 762 454 227 220 373 373 598 373 507 397 227 818 624 373818 186 818 507 882 818 263 263 227 617 507 227 227 227 664 373 598 598 598 373 40 40 40 40 40 234 227 40 40 40 40 234 234 454 40 227 476 234 234 454 40 430 227 40 40 40 40 40 488 373 330 40 40 40 40 40 40 210 227 40 40 40 40 210 210 408 40 227 396210 210 379 40 396227 40 40 40 40 40 507 330 408]
эндобдж
11 0 объект
>
эндобдж
15 0 объект
>
эндобдж
16 0 объект
[778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 778 250 333 408 500 500 833 778 180 333 333 500 564 250 333 250 278 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 278 278 564 564 444 921 722 667 667 722 611 556722 722 333 389 722 611 889 722 722 556 722 667 556611 722 722 944 722 722 611 333 278 333 469 500 333 444 500 444500 444 333 500 500 278 278 500 278 778 500 500 500 500 500 333 389 278 500 500 722 500 500 444 480 200 480 541 350 500 350 333 500 444 1000 500 500 333 1000 556 333889 350 611 350 350 333 333 444 444 350500 1000 333980389333722350444722250333500500500500200500 333760 276 500 564 333760500 400 549 300 300 333 576 453 333 333 300 310 500 750 750 750 750 444722 722 722 722 722 722 889 667 611 611 611 611 333 333 333 722 722 722 722 722 722 722 564722 722 722 722 722 556 500 444 444 444 444 444 444 667 444 444 444 444 444 278 278 278 278 278 500 500 500 500 500 500 500 549 500500 500 500 500 500 500 500]
эндобдж
14 0 объект
>
эндобдж
18 0 объект
>
эндобдж
19 0 объект
[762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 762 260 394 406880 544 718 684 302394 394 464730 302382 278 396 512 372512 512 534 512 512 512 512 512 258 302 706 718 706534 995570 512 512 512 558 430 512 512 256 512 512 430 730 558 558 512 512 512 512 488 558 524 788 546570 454 338 372 350 99552 2435 476 476 476 500 326 476 476 246 246 488 246 696 476 500 47647647647 360 500 488 754 500 512 406 507 507 507 995 382 762 382 928 818 382 382 382 382 382 382 382 382 40 382 762 382 382 302 302 406 406 382 382 382 382 382 382 382 40 382 762 558 260 263 464 464 598 464 507 464 382 818 624 397818 382 818 507 882818 310 310 507 641 507 382 382 382 664 397 751 751 751440 40 40 40 40 40 246 382 40 40 40 40 246 246 558 40 382 558 246 246 546 40 558 382 40 40 40 40 40 641464421 40 40 40 40 40 246 382 40 40 40 246 246 512 40 382476 246 246 500 40 500 382 40 40 40 40 40 641 382 512]
эндобдж
17 0 объект
>
эндобдж
21 0 объект
>
эндобдж
22 0 объект
[750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 750 278 278 355 556 556 889 667 191 333 333 389 584 278 333 278 278 556 556 556 556 556 556 556 556 556 556 278 278 58458458456 1015 667 667 722 722 667 611 778722 278 500 667556833 722778 667 778722 667 611 722 667 944 667 667 611 278 278 278 469 556 333 500 556 556 278 556 556 222 222 500 222 833 556 556 556 556 333 500 278 556 500 722 500 500 500 334 260 334 584 350 556 350 222 556 333 1000 556 556 333 1000 667 333 1000 350 611 350 350 22 22 22 23 33 333 350 556 1000 333 1000 500 333944350500 667 278 333 556 556 556 556 260 556 333 737 370 556 584 333 737 552 400 549 333 333 576 537 333 333 333 365 556834 834 834 611 667 667 667 667 667 667 1000 722 667 667 667 667 278 278 278 278 722 722 778 778 778 778 778 584 778 722 722 722 722 667 667 611 556 556 556 556 556 556 889 500 556 556 556 556 278 278 278 278 556 556 556 556 556 556 556 549 611 556 556 556 556 500 556 500]
эндобдж
20 0 объект
>
эндобдж
26 0 объект
>
ручей
x: = cn0

Диаметр сваи — обзор

Стальные каркасные конструкции

Расчетными параметрами осевых свай, используемых для крепления стальных каркасных конструкций к морскому дну, являются диаметр сваи, длина погружения в грунт и толщина стенки .

Расчетное характеристическое сопротивление сжатой сваи в предельном состоянии по прочности рассчитывается с использованием характерных значений сопротивления основания и трения вала:

[16.9] R1, k = qb1, k⋅Ab + ∫zqs1, kz⋅Aszdz

где q b 1, k — характерное значение сопротивления основания сваи, q s 1, k ( z ) характерное значение местного трения вала сваи по глубине z , A b — это площадь основания, а A s — площадь вала сваи, относящаяся к соответствующему диаметру.При натяжных сваях учитывается только сопротивление вала сваи.

Характерное значение основного сопротивления связных грунтов в определенной зоне контакта зависит от недренированного сопротивления сдвигу c u, k грунта:

[16.10] qb1, k = Nc0⋅cu, k

Коэффициент несущей способности N c 0 обычно принимается равным N c 0 = 9. Базовое сопротивление несвязного грунта составляет:

[16.11] qb1, k = σv′⋅Nd0≤qb1, k, max

с эффективным вертикальным напряжением σ ′ v и коэффициентом несущей способности N d 0 . Таблица 16.1 включает коэффициент несущей способности N d 0 и предельные значения сопротивления основания q b 1, k, max для различных типов грунтов.

Таблица 16.1. Угол трения границы раздела δ k , коэффициент несущей способности N d 0 и максимальные значения сопротивления основания q b1, k, max и трение вала q s 1, k, max в несвязных грунтах согласно DNV (1992) и API (2000)

-ил

Почва δ k [°] q s1, k , макс. [кН / м 2 ] N d 0 [-] q b 1, k , макс [МН / м 2 ]
Очень рыхлый песок, рыхлый песчано-ил, средней плотности ил 15 47.8 8 1,9
Песок рыхлый, песчано-алевритовый средней плотности, плотный ил 20 67,0 12 2,9
Песок средней плотности, плотный песок 81,3 20 4,8
Плотный песок, очень плотный песок-ил 30 95,7 40 9,6
Плотный гравий, очень плотный песок8 50 12,0

Внутреннее и внешнее трение вала сваи определяется либо на основе общих напряжений (метод α ), эффективных напряжений (метод β ), либо как комбинация обоих ( λ -метод).

Для связных грунтов часто используется метод α , в основе которого лежит недренированная прочность грунта на сдвиг c u, k ( z ):

[16.12] qs1, kz = α⋅ cu, kz

Параметр α определяется согласно DNV (1992) и API (2000) как:

[16.13] α = 0,5⋅cu, kσv′ − ψ≤1,0 с: Ψ = {0,5forcu, k / σv′≤1.00.25forcu, k / σv ′> 1,0

В методе β , который используется для несвязных грунтов, но предполагается, что он также больше подходит для связных грунтов (см. Burland, 1973; Meyerhof, 1976), трение вала рассчитывается из эффективного давления покрывающих пород σ v ′ :

[16.14] qs1, kz = K⋅tanδk⋅σv′z

, где K — коэффициент давления земли, а tan δ k — угол трения на границе раздела, который обычно составляет δ k φ к ′ .Однако для больших смещений остаточная прочность грунта на сдвиг более подходит, т.е. δ k = φ res , k (см. Randolph, 1983). Для нормально консолидированных грунтов значение K является производным от повышенного давления грунта в состоянии покоя K 0 (Meyerhof, 1976):

[16,15] K = 1,5⋅K0

Для переуплотненных связных грунтов Mayne и Kulhawy (в Randolph и Мерфи, 1985) соотносят K с коэффициентом переуплотнения OCR :

[16.16] K = 1,5⋅K0⋅OCRsinφk ′

Для несвязных грунтов в DNV (1992) и API (2000) дано простое определение K с верхним пределом трения вала в соответствии с таблицей 16.1:

[16.17] K = {0,8 открытые трубы без масляной пробки 1,0 открытые трубы с грунтовыми пробками с закрытым концом

В методе λ (Виджайвергия и Фохт, 1972) среднее трение вала является функцией средних значений эффективного вертикального напряжения v ¯ сопротивление недренированному сдвигу c¯u, k:

[16.18] q¯s1, k = λσ¯v ′ + 2⋅c¯u, k

Параметр λ определен, например, Kraft et al. (1981), как функция жесткости сваи и грунта K s :

[16,19a] для NCclays: λ = 0,178-0,0,16lnKs

[16,19b] дляOCclays: λ = 0,232-0,032lnKs

[16.19c] с: Ks = π⋅D⋅q1s, k, max⋅L2EApile⋅tmax

где D и L — диаметр сваи и длина заделки, соответственно, EA осевая жесткость свая, q 1 s , k , max максимальное трение вала и t max перемещение, необходимое для его мобилизации.

Помимо этих методов, в последние годы были разработаны процедуры, в которых несущая способность сваи определяется на основании исследований площадки. Наиболее известные процедуры основаны на сопротивлении конуса конуса q c k , измеренном в тесте на проникновение конуса (CPT).

В процедурах на основе CPT предполагается, что конусный пенетрометр соответствует модельной свае. Следующие значения базового сопротивления и трения вала рекомендуются, например, Toolan & Fox (1977), Young (1991) и DNV (1992):

[16.20a] qb1, k = {0,7⋅qc, kOCR = 2−40,5⋅qc, kOCR = 6−10≤15 МН / м2

[16,20b] qb1, k≈ {qc, k / 300≤120 кН / м2 сжатие qc, k / 400tension

Более подробные процедуры определения несущей способности сваи описаны в Jardine et al. (2005), Lehane et al. (2005), Clausen et al. (2005) и Колк и др. (2005).

Процедуры на основе CPT являются явным улучшением по сравнению с вышеупомянутыми стандартными процедурами проектирования. Однако сравнение с результатами испытаний статической нагрузкой на сваи показывает, что, особенно с трубными сваями, на результаты влияет способ учета возможного забивания грунта внутри сваи (см. Обсуждение в Jardine et al., 2005; Clausen et al. , 2005; Lehane et al. , 2005; Сюй и др. , 2005). В результате в настоящее время трудно надежно предсказать несущую способность сваи с помощью любой из представленных здесь процедур.

Для рассмотрения возможных групповых эффектов свай ссылка сделана, например, на Poulos and Davis (1980) для осевых свай и Brown et al. (1988), Remaud et al. (1998), McVay et al. (1998), в том числе для свай с боковой нагрузкой.

Определение эффективной длины буронабивной сваи большого диаметра на основе решения Миндлина

Abstract

Уравнение расчета эффективной длины буронабивной сваи большого диаметра связано с ее распределением сопротивления ствола сваи. Таким образом, существует большая разница между результатами расчета при разных распределениях сопротивления ствола сваи. В первую очередь, эта статья суммирует концептуальный режим сопротивления ствола сваи при том обстоятельстве, что грунт, окружающий сваи, имеет различное распределение слоев.Во-вторых, на основе решения Миндлина о перемещении и с учетом влияния диаметра сваи расчетное уравнение оптимизировано с предположением, что сопротивление вала сваи имеет параболическое распределение. Факторы влияния анализируются в соответствии с результатом расчета эффективной длины сваи. Наконец, в сочетании с инженерным примером, расчетное уравнение, выведенное в этой статье, анализируется и проверяется. Результат показывает, что коэффициент Пуассона грунта и диаметр сваи повлияли на эффективную длину сваи.По сравнению с коэффициентом Пуассона грунта влияние диаметра сваи более значимо. Если диаметр сваи остается неизменным, влияние коэффициента Пуассона грунта на эффективную длину сваи уменьшается по мере увеличения отношения модуля упругости сваи и модуля упругости грунта. Если коэффициент Пуассона грунта остается прежним, влияние диаметра сваи на эффективную длину сваи возрастает по мере увеличения отношения модуля упругости сваи и модуля упругости грунта. Таким образом, оптимизированный результат расчета эффективной длины сваи с учетом влияния диаметра сваи более близок к реальной инженерной ситуации и практически осуществим.

Ключевые слова

Буронабивная свая большого диаметра

Сопротивление ствола сваи

Параболическое распределение

Решение Миндлина

Влияние диаметра сваи

Эффективная длина сваи

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Copyright © 2015 ‘университет. Производство и размещение компанией Elsevier BV

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Расчет бокового трения сваи с помощью многопараметрического статистического анализа

В этой статье для изучения значения стороны сваи используются испытание на статическую нагрузку и метод многопараметрического статистического анализа. трение в разных слоях почвы в лёссовой области.В настоящее время испытание на статическую нагрузку является наиболее часто используемым методом определения несущей способности свайного фундамента. Во время испытания вертикальная нагрузка прикладывается к верхней части сваи, данные для каждого уровня нагрузки записываются и строится кривая Q-S для определения предельной несущей способности одиночной сваи. На разных участках тела сваи устанавливаются датчики напряжения арматуры, после чего рассчитываются осевая сила и боковое трение сваи каждой секции. Несколько исследований посвящены расчету бокового трения сваи в различных слоях грунта с использованием метода многопараметрического статистического анализа.Получение точных результатов с использованием этого метода станет важным дополнением к расчету бокового трения сваи, а также будет способствовать развитию теоретических расчетов бокового трения сваи. Поэтому, взяв в качестве примера проект Wuding Expressway в районе лёсса, сопротивление боковому трению шести испытательных свай изучается с помощью испытаний на статическую нагрузку и многопараметрического статистического анализа. Метод многопараметрического статистического анализа сравнивается с результатами испытаний на статическую нагрузку, погрешность контролируется в пределах 20%.Результаты показывают, что результаты расчетов многопараметрического статистического анализа в основном соответствуют техническим требованиям.

1. Введение

Лессовые отложения покрывают значительную часть земного шара, составляя одну десятую площади суши во всем мире. В Китае преобладает лесс со сплошными слоями и большой мощностью, занимающий площадь примерно 630 000 км 2 [1, 2]. Лесс — это желтые иловые отложения, которые в четвертичный период переносились в основном ветрами.Он богат карбонатом, с большими пустотами, явными вертикальными трещинами и в целом низким уровнем грунтовых вод [3, 4]. По мере непрерывного развития экономики Китая движение в лессовых районах быстро развивается, наряду с увеличением строительства крупных автомагистралей и мостов [5–10].

В настоящее время свайный фундамент является наиболее часто используемой формой фундамента при строительстве автомобильных мостов, а также прочной и эффективной инфраструктурой [11–15]. В лессовом районе провинции Шэньси широко используются буронабивные сваи из-за развитой технологии строительства и высокой несущей способности [16–21].Большинство свай имеют длину 30–70 м и диаметр более 1 м. Также широко используются фрикционные сваи или сваи трения с торцевыми опорами. Для длинных свай сопротивление трению стороны сваи составляет более 80% несущей способности свай, а для коротких свай сопротивление обычно составляет более 60% [22–26]. Поэтому расчет бокового сопротивления в лессовых районах имеет большое значение при строительстве автомобильных мостов в таких районах Китая [27, 28].

В настоящее время метод испытания на статическую нагрузку является одним из наиболее широко используемых методов для определения бокового трения сваи [29–31]. Был проведен большой объем исследований по статическому нагрузочному тестированию. Испытания статической нагрузкой двух стальных трубных свай толщиной 0,45 м для анализа закона распределения бокового трения сваи показали, что метод эффективного напряжения может быть использован для выражения сопротивления трению вокруг свай [32]. На основе испытания на статическую нагрузку двух забивных свай, была также предложена формула для расчета бокового трения сваи связного грунта и восстановленного грунта [33].Путем испытания статической нагрузкой свай большого диаметра и сверхдлинных свай в мягком грунте вокруг озера Дунтин было обнаружено, что сваи демонстрируют очевидные характеристики фрикционных свай, и была разработана формула для расчета модели передачи поперечной нагрузки линейных упруго-полностью пластичных свай. представлены [34]. Испытания статической нагрузкой свай большого диаметра и сверхдлинных буронабивных свай на участках с мягким грунтом были предприняты для анализа закона передачи нагрузки и несущих характеристик этих свай, а также относительного смещения свай и грунта, когда боковое трение свай различных слоев грунта достигло предельного значения. был представлен [35].Путем испытания статической нагрузки концевой сваи был сделан вывод, что боковое трение сваи повлияло на несущую способность концевой сваи в определенной степени, а несущая способность превысила расчетную несущую способность одиночной сваи [36]. Взаимосвязь между общим поперечным сопротивлением свай и осадкой на концах свай под разными уровнями опоры была получена путем испытания на статическую нагрузку буронабивных набивных свай, что показало, что общее поперечное сопротивление свай может быть увеличено за счет увеличения прочность камня или грунта на конце сваи [37].Были также проведены полевые испытания под нагрузкой на сверхдлинные монолитные сваи, и были получены кривые осевого усилия испытательных свай при различных уровнях нагрузки, а также взаимосвязь между трением агрегата и относительным смещением сваи и грунта. В ходе этого эксперимента было показано, что единичное сопротивление трению при сжимающей нагрузке можно рассчитать путем деления разницы двух непрерывных осевых сил на площадь тела сваи между тензодатчиками [38].

Метод многопараметрического статистического анализа собирает данные от многих испытательных свай и устанавливает взаимосвязь между боковым трением сваи, сцеплением и углом внутреннего трения в слое почвы [39, 40].Однако было проведено несколько исследований для расчета бокового трения сваи методом многопараметрического статистического анализа. Поэтому, взяв в качестве примера шоссе Вудинг на Лессовом плато, в этой статье проводятся испытания статической нагрузки на шести испытательных сваях и измеряются размер и распределение бокового трения сваи. Боковое трение сваи в различных слоях грунта затем рассчитывается с использованием метода многопараметрического статистического анализа. Наконец, сравниваются два результата. Получение разумного результата с помощью этого метода станет важным дополнением к расчету бокового трения сваи, а также будет способствовать развитию теоретических расчетов бокового трения сваи.

2. Проектирование испытательного полигона

Скоростная автомагистраль Удин расположена в городах Яньань и Юйлинь в провинции Шэньси, Китай (рис. 1). Он начинается на востоке округа Уци, заканчивается в Шицзинцзы, к юго-востоку от округа Динбянь, и имеет длину примерно 922,17 км. Примыкания с обеих сторон расположены в подобласти Лёсс-Лянхэ, и топография области прилегания относительно небольшая. Высота уровня земли составляет от 1629,60 м до 1644,59 м, а относительный перепад высот составляет примерно 14 метров.99 м. Испытательный полигон, показанный на Рисунке 1, расположен на разделенном пересечении деревни Сункелан, города Янцзин и округа Динбянь. Топографические колебания тестового участка небольшие, поверхностные воды отсутствуют, грунтовые воды очень глубокие, и в процессе бурения грунтовые воды отсутствуют. Слои испытательной площадки состоят из следующего: (1) Лессовая почва (): почва коричнево-желтая, относительно однородная, содержит макропоры, червоточину, корневище растений и небольшое количество гравия и твердого пластика.(2) Старый лёсс (): почва коричнево-желтая и относительно несложная. В почве присутствует небольшое количество гиф, а также червоточины, точечные отверстия, некоторые моллюски и твердый пластик.

3. Содержание теста
3.1. Испытание в помещении

Лабораторные испытания грунтов на испытательной территории в основном состояли из испытания на содержание влаги (рис. 2 (а)), испытания на сжатие (рис. 2 (b)) и испытания на прямой сдвиг (рис. 2 (с). ). Метод сушки использовался в тесте на содержание влаги в почве, а коэффициент пустотности почвы был получен с помощью теста на сжатие.Путем анализа данных испытаний на влагосодержание и сжатие были получены характеристики пласта и основные физические свойства слоя почвы на испытательной территории, как показано в таблице 1.

0,26


Почва разделение слоя Глубина (м) Толщина слоя (м) Плотность (г / см 3 ) Содержание воды (%) Коэффициент пустотности Индекс жидкости Коэффициент сжатия (МПа −1 )

Лессовая почва () 0∼6.5 1,8∼6,5 1,68 16,3 0,883 0,37 0,35
Старый лёсс () 6.5∼50 24∼43.5 1.852 0,12

Угол сцепления и внутреннего трения — важные параметры, используемые в этой статье. Таким образом, методом прямого сдвига были испытаны 34 группы образцов, в том числе восемь групп образцов лессовых почв и 26 групп старых образцов лёсса.В испытании на прямой сдвиг верхняя и нижняя коробки были выровнены, были вставлены фиксированные штифты, а проницаемые камни и фильтровальная бумага были помещены в нижние коробки. Кромки кольцевого ножа с образцами располагались вверх, задняя часть ножа — вниз, а горловина секции для резки выровнена. Затем помещали фильтровальную бумагу и верхние проницаемые камни, и образцы медленно вставляли в коробку для сдвига. После этого кольцевой нож был удален, и была добавлена ​​крышка для передачи усилия.Затем были установлены скользящие стальные шарики, а также коробка для сдвига и кольцо для измерения усилия. Был приложен предварительный натяг 0,01, маховик вращался, и показание шкалы кольца измерения силы было обнулено. После приложения вертикального давления фиксированный штифт немедленно вытащили, включили секундомер и маховик вращали с постоянной скоростью 0,8 мм / мин (смещение при сдвиге составляло 0,2 мм за цикл вращения), так что образец срезался и разрушается в течение 3–5 мин. При каждом повороте маховика показания шкалы на измерительном кольце записывались один раз до разрушения образца грунта при сдвиге.Расчетная сила сцепления и угол внутреннего трения приведены в таблице 2.

329 32,99


Разделение слоя грунта Количество образцов Сила сцепления (кПа) Угол внутреннего трения (°)
Максимум Минимум Средний Максимум Минимум Средний

Лессовая почва () 8 8.3 5,4 6,8 29,4 25,9 28,4
Старый лёсс () 26 43,0 11,8 30,5
3.2. Испытание на статическую нагрузку

Для испытания на статическую нагрузку анкерные сваи и испытательные сваи были расположены в виде четырех анкерных свай, окружающих одну испытательную сваю.Расстояние между анкерной сваей и испытательной сваей показано на рисунке 3. Шесть испытательных свай диаметром 1,5 м и длиной 25 м были установлены в зоне испытаний, а также анкерные сваи диаметром 1,5 м и длиной 30 мин. Тело сваи было построено из бетона C30, а бетон C40 использовался для армирования части на расстоянии 1,5 м от верха сваи. По данным предварительных полевых исследований, грунтовые воды на этой территории глубоко залегают, поверхностные воды отсутствуют. Таким образом, метод сухого роторного бурения был использован для бурения испытательных и анкерных свай.После проверки качества отверстия каркас арматурного каркаса был поднят и сваи залиты в сваю. Весь процесс тестирования состоял из трех частей: установка и расположение тестовых элементов перед тестированием, строительство тестовых свай и анкерных свай, а также тестовое нагружение и сбор данных. Конкретный процесс для каждого соответствующего компонента подробно описан следующим образом: (1) В соответствии с требованиями к испытаниям необходимо было измерить осевое усилие и поперечное сопротивление сваи при различных нагрузках во время процесса испытания.Поэтому перед сооружением анкерных свай и испытательных свай в сваю было заложено определенное количество датчиков напряжения арматуры. Учитывая целостность сбора данных испытаний, семь секций были выбраны вдоль основной арматуры в свае для размещения датчика напряжения арматуры. Поскольку при погрузке верхняя часть сваи находилась в непосредственном контакте с домкратом, деформация была большой, поэтому первый слой измерителя напряжения был размещен на 0,5 м ниже вершины сваи, а глубина укладки составила 3.5 м, 6,5 м, 11 м, 15,5 м, 20 м и 24,5 м по очереди (Рисунок 4), при этом каждая секция соединена с тремя датчиками напряжения арматуры. Измерители напряжения на дне 24,5 м были расположены в конце испытательной сваи и использовались для измерения внутренней силы в нижней части сваи и сопротивления в конце сваи. Измерители напряжения арматуры в средней части измеряли внутреннюю силу сваи в каждом слое почвы и на границе слоя почвы. В прошлом измерители напряжения арматуры приваривались последовательно к основной арматуре в свае.Однако высокие температуры, возникающие во время сварки, могут легко повредить датчик напряжения арматуры, что повлияет на результаты испытаний. Следовательно, при укладке стальных стержней необходимо избегать повреждения стальных стержней, чтобы не повлиять на датчики напряжения. В этом эксперименте арматура, соединяющая два конца датчика напряжения, была обработана, а затем гайки цилиндра из высокопрочной углеродистой стали на двух концах датчика напряжения были соединены с арматурой для защиты датчика напряжения арматуры, и он был удостоверился, что он может легко собрать соответствующие данные.(2) С развитием техники и оборудования буронабивные сваи для вращательного бурения часто используются при строительстве свайных оснований (фрикционных свай) на лёссовых участках. По сравнению с ручным бурением и ударным бурением роторное бурение имеет положительные характеристики, включая высокую эффективность бурения при средней скорости бурения 10 м / ч. Если уровень грунтовых вод в области лёсса относительно низкий, можно использовать сухое бурение, чтобы предотвратить потерю лёссового слоя вокруг сваи или увеличение силы тяжести при контакте с водой.Строительство роторного бурения на лессовых участках не требует сооружения защиты стенок из бурового раствора, поскольку долото для вращательного бурения будет производить буровой раствор в процессе бурения, который будет поддерживать стабильность стенки скважины и обеспечивать защиту стенок, образующих отверстия. По сравнению с ударным бурением роторное бурение меньше влияет на уплотнение почвы со стороны ствола скважины. При вращательном бурении долото перемещается вперед и назад по дну скважины и земле, что делает стенку скважины более шероховатой. Более высокая неровность почвы вокруг вращающейся сваи для выемки грунта может лучше отражать взаимодействие между сваей и почвой.Согласно китайским нормам [41], при бурении роторным бурением в сухом режиме (рис. 5 (а)) толщина донных отложений фрикционных свай диаметром менее 1,5 мм должна быть менее 300 мм, а наклон сваи дырки не должны быть менее 1%; диаметр не должен быть меньше проектного значения диаметра сваи; а глубина отверстия не должна быть меньше проектной. Таким образом, после проверки качества формирования отверстий на соответствие требованиям, каркас стального каркаса был поднят (рис. 5 (б)) и залит в сваи (рис. 5 (в)).При сверлении отверстий роторным бурением используется защитный ствол. Защитная бочка поднимается на 1,5 м над землей в процессе бетонирования каждой испытательной сваи. После завершения заливки бетоном защитный ствол каждой испытательной сваи не вынимается для последующего нагружения, чтобы предотвратить повреждение верхнего бетона сжатием из-за большой нагрузки в процессе нагружения. (3) Испытание на статическую нагрузку было проведено. выполняется с использованием устройства противодействия якорной свае, как показано на Рисунке 6 (а).Сначала восемь гидравлических домкратов (рис. 6 (b)) были равномерно размещены на стальной опорной коробке с достаточной прочностью и жесткостью, а затем основная балка и вспомогательная балка (рис. 6 (c)) были подняты, соответственно, со средней главной балки, расположенной на гидравлическом домкрате как можно дальше. При подъеме вспомогательной балки необходимо было убедиться, что два конца вспомогательной балки находятся в соответствии с положением анкерной сваи. После того, как опорная балка была установлена ​​на место, стрелочный индикатор смещения (рис. 6 (d)) был установлен на стальном листе с рамкой магнитного измерителя, и оседание вершины сваи было измерено в режиме реального времени.




Погрузка производилась тихоходным способом. Для этого эксперимента одноступенчатое нагружение составляло 1000 кН, максимальная нагрузка составляла 12000 кН, а стадия нагружения составляла 11. Согласно китайским нормам [42], когда изменение осадки за один час составляет менее 0,1 мм под действием различных нагрузок и происходит неоднократно, оседание испытательной сваи можно считать относительно устойчивым. Когда сваи находится в процессе испытания, нагружение может быть остановлено при возникновении одного из следующих условий [42]: (1) когда оседание верха сваи под нагрузкой более чем в пять раз больше, чем при предыдущей нагрузке, общая осадка вершины сваи составляет более 40 мм и (2) при достижении максимального значения нагрузки, требуемого проектом, оседание вершины сваи достигает относительно стабильного стандарта.

В этом исследовании разгрузочная нагрузка испытательной сваи была вдвое больше, чем у градуированной нагрузки, когда процесс загрузки был завершен, и разгрузочная нагрузка длилась в течение одного часа на каждом этапе. В то же время были измерены осадки в верхней части сваи и толщины стержня. После завершения процесса разгрузки остаточная осадка была измерена в течение трех часов.

4. Анализ результатов испытаний статической нагрузкой
4.1. Расчет осадки верхушки сваи

Несущая способность нескольких испытательных свай одной конструкции испытательного полигона и одного размера варьировалась, и для анализа результатов испытаний статической нагрузкой было взято среднее значение [39, 40].Были установлены четыре измерителя смещения для измерения осадки вершины сваи при различных нагрузках в режиме реального времени, а затем средняя осадка четырех вершин сваи была принята как оседание вершины сваи при различных нагрузках.

Результаты расчетов представлены в таблице 3. Кривая Q-S построена путем расчета значения осадки верхушки сваи. Кривая Q-S является интуитивно понятным проявлением процесса нагружения при испытании сваи статической нагрузкой, как показано на Рисунке 7. Анализ Рисунка 7 показывает, что осадка испытательной сваи внезапно увеличивается во время процесса нагружения.Кривая Q-S показывает точку резкого падения, которая может иллюстрировать предельную несущую способность сваи. Предел несущей способности испытательной сваи составляет 9000 кН.

9029 4,2 Расчет осевой силы тела сваи

При расчете осевой силы тела сваи предполагается, что тело сваи имеет одинаковое поперечное сечение и что тело сваи выполнено из линейно упругого материала. Под действием произвольной нагрузки первого порядка напряжение каждой секции сваи может быть получено путем измерения значения частоты датчиков напряжения в основной арматуре и расчета значения напряжения [27, 43, 44] с использованием соответствующая формула.Затем значение деформации тела сваи на каждом участке можно получить по соответствующей формуле. Осевое усилие стального стержня на каждой секции тела сваи можно определить по следующей формуле: где p si — осевое усилие стального стержня, K — калибровочный коэффициент, F i — частота колебаний стальной колонны на участке i под нагрузкой, F 0 — начальная частота колебаний стальной колонны, а B — расчетное значение поправки, которое 0 в этой статье.Значения деформации соответствующих сечений задаются по следующей формуле: где ε si — деформация стального стержня, а E s — модуль упругости стального стержня, который в данном случае составляет 200 ГПа. контрольная работа. Кроме того, A s — это площадь сечения стального стержня, которая составляет 0,0004909 м 2 . В процессе расчета, если предполагается, что деформации бетонных и стальных стержней находятся в гармонии друг с другом, осевое усилие сваи в сечении может быть получено следующим образом: где Q i — Осевая сила тела сваи в сечении i и E c — модуль упругости бетона.Поскольку класс прочности свайного бетона составляет C30, согласно китайским нормам [45], значение E c в этом испытании составляет 30 ГПа, а A c — это площадь сечения бетона. Используя приведенные выше формулы (1) — (3), формулируется кривая осевой силы тела сваи, которая представлена ​​на рисунке 8. Наблюдая за рисунком 8, можно увидеть, что в процессе передачи верхней нагрузки сваи сваи сопротивление наконечника очень мало и медленно увеличивается при нагрузках первых пяти этапов, что указывает на то, что вертикальная нагрузка на верх сваи в основном распределяется на почву вокруг сваи, поэтому сопротивление со стороны сваи начинает играть роль до сопротивления наконечника сваи.По мере увеличения нагрузки сопротивление кончика сваи значительно увеличивается. Если нагрузка продолжает увеличиваться, кривая изменения верхней части сваи почти параллельна, что указывает на полное проявление бокового трения сваи. Как показано на Рисунке 8, когда испытательная свая нагружена до 9000 кН, сопротивление вершины сваи составляет 1708 кН, а коэффициент сопротивления вершины сваи составляет 18,98%. Следовательно, свая относится к свае трения с торцевым подшипником [46].

4.3. Расчет бокового трения сваи

В ходе испытания сопротивление боковому трению между двумя соседними секциями можно считать приблизительно равным изменению осевой силы тела сваи между секциями [27, 47–50].Следовательно, формула для расчета сопротивления сваи боковому трению выглядит следующим образом: где U — периметр тела сваи, Q i −1 — значение осевой силы на участке i — 1, Q i — значение осевой силы на участке i , а l i — высота между верхней и нижней секциями. Кривая бокового трения сваи построена и представлена ​​на рисунке 9.Как показано на Рисунке 9, трение на стороне сваи постепенно увеличивается в диапазоне от 0 до 11 м, достигает максимального значения на 11 м, а затем постепенно уменьшается. Это связано с тем, что в процессе передачи нагрузки по мере увеличения глубины сопротивление трения со стороны сваи постепенно увеличивается и достигает предельного значения на 11 м. Затем нагрузка на верх сваи в основном ложится на сопротивление вершины сваи, а сопротивление трения со стороны сваи постепенно уменьшается.

5. Многопараметрический статистический анализ

Методы статистического анализа бывают двух видов.Первый — это пробный алгоритм (метод интерполяции), в котором максимальное и минимальное значения, заданные исходным кодом, используются для пробного расчета, а значение бокового трения сваи корректируется в соответствии с результатами пробного расчета. Существующий код в Китае [51] использует этот пробный алгоритм для анализа [40, 52]. Второй используемый метод — это статистический анализ методом наименьших квадратов, в котором количество классифицированных слоев почвы со сходными геологическими характеристиками (возраст, пласт и генезис) принимается за количество неизвестных параметров.Поскольку общее боковое трение каждой испытательной сваи может быть выражено поперечным трением каждой слоистой почвы, каждую испытательную сваю можно перечислить в виде уравнения. Когда количество тестовых свай равно количеству слоев, система уравнений может быть решена. Когда количество тестовых свай больше, чем количество слоев, можно использовать метод наименьших квадратов для упрощения системы уравнений, чтобы количество уравнений было таким же, как количество слоев, и можно было получить неизвестное значение, а затем заменить .Боковое трение свай можно рассчитать по формуле (6) [40].

5.1. Основные уравнения

В соответствии с распределением слоев грунта и общим сопротивлением каждой сваи, которое равно сумме бокового сопротивления каждого слоистого грунта, можно определить уравнение бокового сопротивления каждой испытательной сваи [39, 40]: где Q f — полное сопротивление трению стороны сваи, U — длина окружности сваи, q si — единица сопротивления трению поверхности в слое грунта, l i — длина сваи каждого слоя почвы, а м — номер слоя почвы.

В соответствии с соотношением между силой сцепления, углом внутреннего трения, индексом прочности на сдвиг и сопротивлением трения можно сформулировать следующее уравнение [40]: где a и b — эмпирические коэффициенты, основанные на существующих результатах [ 39, 40], a и b должно быть между 0 и 1. σ i — средний эффективный вес каждого слоя почвы, а F i — эмпирический коэффициент бокового трения сваи в разных слоях грунта.

Подставьте уравнение (6) в (5) и получите

Уравнение (7) можно упростить следующим образом [39, 40]:

Предположим, что в проекте n тестовых свай, слой грунта разделен на м слоев. Если n > m , уравнение может быть решено. Таким образом, из формулы (9) [39, 40] может быть получена следующая формула:

В этой статье принцип метода наименьших квадратов применяется к расчету бокового трения свай.Используя принцип метода наименьших квадратов, уравнения в (10) могут быть оптимизированы до м стандартных уравнений (13) [39, 40]. Конкретный процесс оптимизации выглядит следующим образом: (1) Постройте функцию ошибок (2) Чтобы минимизировать значение ошибки, составьте (3) Оптимизированные стандартные уравнения выглядят следующим образом:

Решая формулы в (13), эмпирические коэффициенты различных слоев почвы F i . Однако два неизвестных эмпирических коэффициента a и b остаются в формуле (13).Согласно существующим результатам [39, 40], a и b находятся между 0 и 1. Следовательно, необходимо предположить, что существуют различные комбинации a и b для получения различных комбинаций F i . Среди значений F i различных комбинаций набор значений должен быть выбран в качестве оптимального решения для формулы (13), поэтому стандартное отклонение σ формулы следует рассчитать по следующей формуле [39, 40].Когда стандартное отклонение σ является минимальным, a и b являются наиболее подходящими значениями для получения оптимального решения F i [39, 40]:

6. Анализ результатов мультипараметра Статистический анализ

В соответствии с основным принципом многопараметрической статистики и данными испытаний сваи, собранными выше, на стороне сваи имеется шесть испытательных свай и два слоя грунта. Шесть условных уравнений (15) могут быть перечислены из формулы (10):

В этой системе шесть уравнений и два неизвестных параметра.Количество уравнений больше неизвестного, поэтому его можно решить методом наименьших квадратов. Используя принцип наименьших квадратов, уравнения в (15) могут быть оптимизированы до двух стандартных уравнений следующим образом:

Уравнения в (16) относятся к уравнениям F 1 и F 2 . F 1 и F 2 — эмпирические коэффициенты бокового трения сваи в различных слоях грунта. В процессе решения необходимо принять различные комбинации a и b , чтобы получить разные F i .Затем их стандартные отклонения можно рассчитать по формуле (14), а оптимальное решение F i можно определить, взяв значения a и b , когда стандартное отклонение σ является самый маленький. Изменяя комбинации a и b , вышеуказанные методы расчета стандартного отклонения компилируются в программу MATLAB, и получается стандартное отклонение σ при различных комбинациях a и b , как показано на Таблица 4.

Суммарное время (мин)

Суммарное время мин)

11302


Серийный номер Нагрузка (кН) Время загрузки (мин) Осадка (мм)
Время загрузки на этом уровне (мин) Расчет на этом уровне (мм) Накопленный осадок (мм)

1 2,000 120 120 0.2050 0,2050
2 3000 120 240 0,3625 0,5675
3 4,000 120303 5000 120 480 0,4375 1,3850
5 6000 120 600 0,0700 1.4550
6 7000 150 750 0,8325 2,2875
7 8000 150 900 900 900 900 150 1050 3.7850 7.2275
9 10,000 150 1200 14.7425 21.97007725 42.7425
11 12,000 150 1470 30.1241 72.8666

117303 110302

117,82


0,1 0,2 ​​ 0,3 0,4 0,5 0,6 0,6
0,1 123,17 117,08 111,25 105,7 100,53 95,760 97,668 100,15 102.75
0,2 ​​ 124,78 118,71 112,88 107,33 102,10 97,26 100,10 102,63 105,27

102,63 105,27

105,27

105,27

102,63 103,71 98,80 102,62 105,19 107,85
0,4 128,01 121,9 116.18 110,62 105,33 100,38 105,22 107,82 110,50
0,5 129,62 123,64 117303 110302 123,64
113,20
0,6 131,25 125,30 119,53 113,97 108,66 103,63 110.64 113,26 115,95
0,7 132,87 126,26 121,22 115,67 110,35 105,29 113403

105,29 113,43 116302

122,90 117,38 112,07 106,99 116,29 118,91 121,57
0,9 136.12 130,30 124,62 119,11 113,80 108,71 119,18 121,79 124,44

стандартное отклонение

95,76, когда a = 0,1 и b = 0,6. Тогда F 1 = 31,4 и F 2 = 38,2 могут быть получены путем решения уравнений в (16).Расчетные параметры заменены формулой (6), в которой угол внутреннего трения и сцепление каждого слоя грунта усреднены [40], как показано в таблице 2. Например, расчетные значения бокового трения сваи на глубине сваи 6,5 м. и на глубине сваи 24,5 м следующие: (1) Лессовый грунт () 🙁 2) Старый лёсс ():

Поскольку размер шести испытательных свай одинаков и они расположены в одном проекте, взвешенные Среднее значение бокового трения сваи различных слоев грунта при максимальном значении нагрузки 12000 кН при испытании на статическую нагрузку принимается в качестве измеренного значения, и процесс расчета выглядит следующим образом: (1) Лессовый грунт () 🙁 2) Старый лёсс ( ):

Аналогичным образом расчет сопротивления трению со стороны сваи каждого слоя грунта также является средневзвешенным.Рассчитанные значения сравниваются с измеренными значениями различных слоев почвы при испытании на статическую нагрузку, и ошибка представлена ​​в Таблице 5. Согласно Таблице 5 делается вывод, что ошибка между двумя методами находится в пределах 20%. Если параметры приемлемы, результаты расчетов методом многопараметрического статистического анализа могут в значительной степени соответствовать техническим требованиям.

9025 Лессовая почва ()


Классификация грунта Толщина слоя (м) Измеренное значение (кПа) Расчетное значение (кПа) Погрешность (%)
6.5 54 53 1,85
Старый лёсс () 18,5 91 80 12.09

Метод статистического анализа, без учета изменения показателей прочности на сдвиг по глубине сваи в одном и том же грунте, для расчета бокового трения сваи используется их среднее значение [40]. Результаты расчета представлены на рисунке 10.Из рисунка 10 видно, что боковое трение одного и того же слоя грунта мало изменяется по глубине сваи, в то время как трение со стороны сваи разных слоев грунта, очевидно, изменяется по глубине сваи. Таким образом, в методе многопараметрического статистического анализа без учета изменения показателя прочности на сдвиг одного и того же слоя грунта по глубине сваи сопротивление боковому трению сваи одного и того же слоя грунта изменяется очень мало, в то время как показатель прочности на сдвиг разных грунтов слои различны, и сопротивление трению со стороны сваи разных слоев грунта, очевидно, изменяется по глубине сваи.

7. Выводы

В этом документе испытание статической нагрузкой было проведено на шести испытательных сваях, а также измерены размер и распределение бокового трения сваи. Боковое трение сваи в различных слоях грунта было затем рассчитано с использованием метода многопараметрического статистического анализа. Основные результаты резюмируются следующим образом: (1) Результаты испытаний на статическую нагрузку показывают, что сопротивление со стороны сваи и сопротивление вершины сваи не полностью синхронизированы с максимумом. В процессе передачи нагрузки на верх сваи сопротивление стороны сваи возникает раньше, чем сопротивление вершины сваи.По мере того, как нагрузка продолжает увеличиваться, сопротивление со стороны сваи полностью проявляется, сопротивление торца сваи значительно увеличивается, а сопротивление трения со стороны сваи сначала увеличивается, а затем уменьшается сверху вниз. (2) Метод многопараметрического статистического анализа, основанный на сдвиге. Индекс прочности позволяет рассчитать боковое трение сваи различных слоев почвы на лессовых участках. Если параметры приемлемы, ошибку между расчетным значением и измеренным значением метода испытания статической нагрузкой можно контролировать в пределах 20%.(3) В существующем китайском кодексе [51] величина бокового трения сваи определяется типом сваи и индексом параметров грунта (коэффициент пустотности и индекс жидкости). В данной статье рассчитано боковое трение сваи методом многопараметрического статистического анализа. Было обнаружено, что боковое трение сваи связано не только с типом сваи и параметром грунта, но и с показателем прочности на сдвиг.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Это исследование финансировалось Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (№ 2018YFC0808606) и Проектом социального развития науки провинции Шэньси (№№ 2018SF-378 и 2018SF-382).

Программное обеспечение для бурения пирса (буронабивной сваи) — версия 2 — 27 мая 2021 г.

ПОЛНЫЙ АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА ПРОБЕРИТЕЛЬНОГО ВАЛА

Скачать бесплатно DEMO

Обновлено 30 мая 2021 г.

320 долларов.00–960 долларов США

Калькулятор рентабельности инвестиций (ROI)

Программное обеспечение

Bored Pile совместимо с австралийским AS 2159-2009 и американским ACI 318-19. До сих пор вам была нужна одна программа для осевой нагрузки, другая для анализа поперечной нагрузки и третья программа для расчета армирования. Программа SoilStructure Drilled Pier Software выполняет все три вышеупомянутых расчета. Кроме того, он вычисляет крутящий момент, вертикальную осадку и поперечный прогиб.Другие могут также относить это к пробуренному стволу, буронабивной свае или кессону. Он также выполняет анализ отрицательного трения кожи и подтяжки. ПОСМОТРЕТЬ Видео о пробуренной пирсе

Программа рассчитывает несущую способность фундамента с одной пробуренной опорой (буронабивной сваи) с учетом:

  • Боковая нагрузка
  • Изгибающий момент
  • Осевая нагрузка, направленная вниз
  • Подъемная нагрузка
  • Крутящий момент и
  • Нагрузка вниз (отрицательное поверхностное трение)

Почвы площадки часто стратифицированы, поэтому программное обеспечение Drilled Pier может обрабатывать до 20 слоев почвы, глубину заделки 250 футов (75 м) и опору диаметром не более 12 футов (4 м).

Анализ может выполняться в единицах СИ или в английских единицах. Анализ применим как к состоянию «ФИКСИРОВАННАЯ ГОЛОВКА», так и «СВОБОДНАЯ ГОЛОВКА». Поддерживает компьютерные системы Windows XP / Vista / Windows 7 и Windows 8.

В результате программа Drilled Pier может проанализировать:

  • Солнечные фонды
  • Фундамент
  • Фундаменты консольных вывесок
  • Фундаменты ветряных турбин
  • Опоры подпорной стены
  • Фундаменты мостов
  • Секущие / наклонные сваи
  • Оползневые опоры
  • Солдатские балки (King Post) в бетоне

ЧТО ГОВОРЯТ НОВЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ:

«Программное обеспечение Drilled Pier Software предлагало простой ввод данных для всех аспектов программы, особенно в отношении геотехнических свойств.Графика решения была превосходной с выдающимися деталями армирования — в моей структурной / геотехнической практике использовалось только программное обеспечение Drilled Pier. Грегори П. Уилсон, доктор философии, ИП, Сульфур Спрингс, Техас.

В конкретном проекте вы можете выполнить анализ осевой и поперечной нагрузки, а в другом случае — буронабивную сваю со сдвигом и крутящим моментом. Нет необходимости проверять пороговый крутящий момент вручную или делегировать расчет осадки геотехническому консультанту.Ниже показаны просверленные детали опоры подпорной стены.

Это программное обеспечение для проектирования конструкций ссылается на работы Reese & O’Neil (FHWA), а также Budhu по геотехнической осевой нагрузке. Хетеньи, Поулос, Р.Ф. Скотт, Кезди, Боулз, Халл, Янг, Будинас и Азизи указаны по допустимой боковой нагрузке. Briaud / Tucker, Terzaghi & Peck и Zeevaert упоминаются для нагрузок, связанных с понижением давления.В отчетах Университета Флориды, в отчете IDOT, Barg и ACI 318-11 приведены ссылки на крутящий момент, а в Fanella, Barg и ACI 318-11 — для расчета арматуры колонны.

Программное обеспечение

Drilled Pier может использоваться инженерами-строителями, поскольку геотехнические свойства могут быть импортированы из отчета о грунтах (в качестве альтернативы, большинство значений «предварительно заполнено» для вас). Однако рекомендуется совместное участие опытного инженера-геотехника и опытного инженера-строителя.Программное обеспечение
Drilled Pier Software будет союзником инженеров-геологов, поскольку структурные нагрузки могут вводиться вместе со слоями почвы. Кроме того, программа выполняет анализ общего напряжения и эффективного напряжения для вычисления предельных геотехнических возможностей и вертикальной осадки.

Уникальные только для программного обеспечения Drilled Pier включают пять функций:

  1. Единственное доступное в настоящее время программное обеспечение для расчета геотехнических и структурных крутящих моментов в фундаменте пробуренной опоры.Таким образом, если у вас есть боковая нагрузка с эксцентриситетом или консольный фундамент, среди прочего, программное обеспечение Drilled Pier (Bored Pile) Software вычислит допустимые крутящие моменты.
  2. Возможность иметь до 20 слоев почвы, глубину 250 футов (75 м) и опору диаметром 12 футов (4 м), что позволяет анализировать практически любое здание или грунтовое основание в условиях слоистых грунтов.
  3. Расчет предельных геотехнических и конструктивных возможностей отображается рядом. Например, крутящий момент часто ограничивается структурной способностью, в то время как осевая нагрузка, направленная вниз, часто ограничивается геотехническими возможностями.
  4. Опция с дном с выступом для увеличения геотехнических возможностей за счет вводимого пользователем давления на конце подшипника.
  5. Расчет арматуры с диаграммой P-M может выдерживать сдвиг (Vu), осевой (Pu), момент (Mu), крутящий момент (Tu) и отношения крутящего момента и сдвига (T и V). Вы вводите факторные нагрузки.
  6. Вы можете приложить до 3-х распределенных нагрузок к стороне пробуренной опоры (буронабивной сваи).

Проектирование анкеровки выходит за рамки данного программного обеспечения.Программа предполагает, что инженер, использующий это программное обеспечение, имеет опыт ручных расчетов и достаточные инженерные знания в области анализа и проектирования пробуренных свай.

По цене он является выгодным и удобным универсальным инструментом для дизайна на рабочем столе. Вам понравится простота ввода и использования стандартных устройств. Полный отчет можно распечатать на бумаге или в формате PDF. Модернизация ручных методов, которые не проверяют краткосрочные и долгосрочные геотехнические возможности или конструкцию арматуры.После покупки загружаемая версия будет разблокирована до полной лицензии.

Для тех, кто находится в Австралия , мы соблюдаем Австралийские нормы, свайные конструкции — проектирование и установка, AS 2159-2009.

Для тех, кто находится в Канада , мы соблюдаем Канадский кодекс по проектированию бетонных конструкций, A23.3-2014.

Для тех, кто находится в US , мы соблюдаем требования Строительных норм для конструкционного бетона ACI 318-19 и Международный строительный кодекс 2018 года, IBC 2018.

У нас может быть только около 4 обновлений в год. Программное обеспечение Drilled Pier настолько интуитивно понятно, что мы получаем всего 1 вопрос в службу поддержки в месяц (от всех пользователей вместе взятых)! И когда вы свяжетесь с нами, мы ответим в течение 24 часов. Если вы оставите нам голосовое сообщение, мы перезвоним вам в тот же день. А если вы работаете с глубоким фундаментом, эта программа для бурения свай / просверленных пирсов — все, что вам нужно для геотехнического анализа и проектирования конструкций. Вы получаете USB-ключ, который действителен до следующего выпуска Строительного кодекса, и вы никогда не платите ни копейки за годовую плату.

В настоящее время используется инженерами в: Австралии, Канаде, Дубае, Саудовской Аравии, Мексике, Малайзии и США.

Из публикации руководства CRSI по проектированию буровых опор:

«Программа« Пробуренная опора »использовалась для выполнения p-y анализа для всех представленных в настоящем Руководстве конструкций пробуренных опор в виде таблиц.