Вопрос 5 - Статические методы

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 гидрологических условий строительной площадки. По ГОСТ 5686 – 94 такой проверке подвергают 1 % общего числа погружаемых свай, но не менее двух, если их число меньше 100 штук. Для проведения испытаний оборудуется специальная установка (Рисунок 33).


Рисунок 33 - Испытания свай вертикальной статической нагрузкой:
1 – испытываемая свая; 2 – анкерные сваи; 3 – реперная
система; 4 – прогибомеры; 5 - домкрат; 6 – упорная балка

Осадка сваи измеряется прогибомерами с точностью до 0,1 мм. При испытании вертикальную нагрузку на сваю увеличивают ступенями, равными 1/10…1/15 от ожидаемого предельного сопротивления 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.

Метод статического зондирования грунтов. В настоящее время большое распространение получил метод статического зондирования, как более дешевый и быстрый.
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). Конструкция зонда позволяет измерять не только общее сопротивление его погружению, но и величину лобового сопротивления конуса. Существует два типа зондов. 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.
Предельное сопротивление грунта под нижним концом забивной сваи Rs, по данным зондирования в рассматриваемой точке определяется по формуле (8.24):

Rs = β1 q s , (8.24)

где β1 – коэффициент перехода от сопротивления грунта под нижним концом зонда к сопротивлению грунта под острием сваи;
q s - среднее значение сопротивления грунта, кПа.

Осадку свайного фундамента определяют по формуле (8.9):
n
s = β Σ (σ z p i . h i ) / Е i , (8.9)
i = 1


РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1 Основная

1.1. Механика грунтов, основания и фундаменты: Учеб. пособие / С.Б.Ухов, В.В.Семенов, В.В.Знаменский и др.; Под ред. С.Б.Ухова. - М.: Высш. шк., 2002.
1.2. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии механики грунтов. - М.: Высш. шк., 1990. – 431 с.


2 Дополнительная


2.1. СНИП 3. 06. 03 - 85. АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ / ГОССТРОЙ СССР. –
М. : ЦИТП ГОССТРОЯ СССР, 1986. - 112 С.
2.2. Голубь Г.Н., Дехтерев Д.С., Тумаков С.А., Шмидт А.А. Основания и фундаменты в дорожном строительстве: Учеб. пособие. – Ярославль: ЯГТУ, 2007. – 124 с.
2.3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Стройиздат, 1988. – 415 с.
2.4. Бабков В.Ф., Безрук В.М.. Основы грунтоведения и механика грунтов. - М.:Высш. шк., 1986. - 239 с.
2.5. Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика / Под ред. Е.А.Сорочана, Ю.Г.Трофименкова. - М., 1985.
2.6. ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация. М., 1986.
2.7. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М., 1985.


3 Учебно - методическая

3.3.1. УДК 624.15 Левкович Т.И., Левкович Ф.Н. Методические указания
к выполнению РГР и самостоятельной работе студентов 2 курса о/о (семестр 4) и выполнению контрольной работы студентами 3 курса з/о по дисциплине Б2.Б.7.3 «Механика грунтов», направление подготовки бакалавров: 270800 СТРОИТЕЛЬСТВО, профиль подготовки АД / Брянск. гос. технолог. акад. - Брянск: БГИТА, 2013. - 39 с.
3.3.2.
УДК 624.15 Механика грунтов: Методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе студентов-бакалавров 2 курса очной и 3 курса заочной форм обучения, обучающихся по направлению 270800 СТРОИТЕЛЬСТВО, профиль подготовки АД / Брянск. гос. технолог. акад. Сост. Т.И. Левкович, Г.Н. Левкович – Брянск: БГИТА, 2013. - 49 с.

Содержание
Введение ………………………………………………………………………..……4

Лекция № 1. Тема: «Физико-механические свойства (характеристики)
грунтов оснований. Часть 1 - Состав, строение и
состояние грунтов»………………………………………………………………..8

Лекция № 2. Тема: «Физико-механические свойства (характеристики)
грунтов оснований. Часть 2»…………………………………………………......17

Лекция № 3. Тема: «Напряженное состояние грунтов основания.
Определение напряжений в массивах грунтов» …………………………… 29

Лекция № 4. Тема: «Определение напряжений в массиве грунтов от
действия собственного веса и приближенными методами от
действия прилагаемых на грунт нагрузок »………………...............................44

Лекция № 5. Тема: «Расчет оснований по несущей способности
(прочности) и устойчивости» ……………………………………………………55

Лекция № 6 Тема: «Практические способы расчета несущей способности
и устойчивости оснований »...…………………………………………………..70

Лекция № 7. Тема: «Оценка устойчивости склонов, откосов и
массивных подпорных стенок».………………………………………………….79

Лекция № 8. Тема: «Расчет по деформациям»…………………………………102

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………120

ПРИЛОЖЕНИЯ……………………………………………………………………..121


П Р И Л О Ж Е Н И Я


Приложение А
Условные сопротивления грунтов
Таблица ПА 1 – Условное сопротивление Rо, кПа, пылевато – глинистых грунтов

Грунты
Коэффи-
циент пористости,
е

Показатель текучести



0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6
Супеси
Iр ≤ 5
0,5
0,7











-
-
-
Суглинки
10<Iр≤15
0,5
0,7
1,0

















-

-
-
Глины
Iр > 20
0,5
0,6
0,8
1,1
























-


-
-
Примечание. Для промежуточных значений коэффициент пористости и условное сопротивление грунта определяют интерполяцией

Таблица ПА 2 - Условное сопротивление Rо, кПа, песчаных грунтов
Грунты песчаные
Влажность
Rо
Гравелистые и крупные


Средней крупности
Маловлажные
Влажные и насыщенные


Мелкие
Маловлажные
Влажные и насыщенные


Пылеватые
Маловлажные
Влажные и насыщенные
Насыщенные водой




Таблица ПА 3 – Условное сопротивление Rо, кПа, крупнообломочных грунтов

Грунты
Из обломков пород
Rо
Галечниковые (щебенистые)
Кристаллических
Осадочных



Гравийные (дресвяные)
Кристаллических
Осадочных





Таблица ПА 4 – Поправочные коэффициенты К1 и К2

Грунты
К1
К2
Гравий, галька, песок гравелистый, крупный и средний

0,10


3,0
Песок мелкий
0,08
2,5
Песок пылеватый, супесь
0,06
2. 0
Суглинок и глина твердые и полутвердые

0,04

2,0
Суглинок и глины пластичные
0,02
1,5


Приложение Б
Таблица ПБ 1 - Коэффициенты уменьшения среднего дополнительного давления (коэффициент рассеивания напряжений по глубине) под подошвой фундамента, α


m=
=z/b

Круглый
фунда-
мент

Прямоугольный в плане фундамент при а : b





2,4



3,2











1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
0,2
0,949
0,960
0,976
0,976
0,977
0,977
0,977
0,977
0,977
0,977
0,977
0.4
0,756
0,800
0,870
0,875
0,878
0,879
0,880
0,881
0,881
0,881
0,881
0,6
0,546
0,606
0,727
0,757

0,749
0,743
0,754
0,755
0,755
0,755
0,8
0,390
0,449
0,593
0,612
0,627
0,630
0,636
0,639
0,640
0,641
0,642
1,0
0,284
0,334
0,480
0,505
0,526
0,529
0,540
0,545
0,547
0,549
0,550
1,2
0,214
0,257
0,392
0,419
0,443
0,449
0,462
0,470
0,474
0.476
0.477
1,4
0,165
0,201
0,323
0,350
0,376
0,383
0,400
0,410
0,414
0,418
0,420
1,6
0,130
0,160
0,267
0,294
0,322
0,329
0,348
0,360
0,365
0,370
0,374
1,8
0,106
0,130
0,224
0,250
0,278
0,285
0,305
0,320
0,326
0,332
0,330
2,0
0,087
0,108
0,189
0,214
0,237
0,241
0,270
0,285
0,0,293
0,301
0,304
2,2
0,073
0.090
0,163
0,185
0,213
0,218
0,239
0,256
0,264
0,273
0,280
2,4
0.062
0,077
0,141
0.161
0,185
0,192
0,213
0,230
0,238
0,250
0,258
2,6
0,053
0,066
0,123
0,141
0,164
0,170
0,191
0,208
0,216
0,229
0,239
2,8
0,046
0,0,058
0,108
0,124
0,145
0,152
0,172
0,189
0,197
0,212
0,228
3,0
0,040
0,051
0,095
0,110
0,130
0,136
0,155
0,172
0,180
0,194
0,208
3,2
0,036
0,045
0,085
0,098
0,116
0,122
0,0.141
0,158
0,165
0,178
0,190
3,4
0,032
0,040
0.076
0,088
0,105
0,110
0,128
0,144
0,151
0,161
0,184
3.6
0,028
0,036
0,068
0,080
0,095
0,100
0,117
0,133
0,140
0,153
0,175
3,8
0,024
0,032
0,068
0,072
0,086
0,091
0,107
0,123
0,130
0,144
0,166
4,0
0,022
0,029
0,056
0,066
0,080
0,084
0.095
0,113
0,121
0,135
0,158
5.0
0,015
0,019
0,037
0,044
0,053
0,056
0,067
0.79
0,089
0,103
0.126
7,0
0,008
0,010
0,019
0.023
0,029
0,032
0,039
0,045
0.051
0,062
0,091
10.0
0,004
0,005
0,010
0,012
0,014
0,016
0.019
0,023
0,027
0,033
0,064


Таблица ПБ 2 – Нормативные значения модулей деформации Е, МПа


Грунты
Коэффициент пористости, е
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
0,95
1,05

Пески: гравелистый, крупный, средний,
мелкий,
пылеватый























-
-
-




-
-
-
-
-


-
-
-
-
-


-
-
-
-
-

Супесь
0 ≤ IL ≤ 0,75











-

-

Суглинки:
0 ≤ IL ≤ 0,25
0,25≤ IL ≤ 0,5
0,5≤ IL ≤ 0,75




-




-






















-
-


Глины:
0 ≤ IL ≤ 0,25
0,25≤ IL ≤ 0,5
0,5≤ IL ≤ 0,75


-
-
-



-
-




-






















Приложение В


Таблица П. В1– Расчетные сопротивления грунта R, кПа,
под нижним концом забивных свай



Глубина

погружения

нижнего

конца

свай, z0, м


R для песчаных грунтов средней плотности

Гравели-стых

Крупных

-
Средней крупности

Мелких



Пылеватых



-

R для глинистых грунтов с показателем текучести I L




0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6


6600/4000

3100/2000
2000/1200




6800/5100

3200/2500
2100/1600




7000/6200

3400/2800
2200/2000




7300/6900

3700/3300
2400/2200




7700/ 7300

4000/3500
2600/2400




8200/7500

4400/4000







4800/4500





























Примечания: 1 – Над чертой даны значения R для песчаных грунтов, под чертой – для глинистых. 2 - Для промежуточных глубин z0 и промежуточных значений показателя текучести I L значения R определяют интерполяцией. 3 – Для плотных песков значения R следует увеличить на 100 %, если плотность устанавливалась по данным статического зондирования, и на 60 %, но не более 20 МПа, если по другим видам инженерных изысканий.


Таблица П.В.2 - Расчетные сопротивления грунта f I , кПа, по боковой
поверхности забивных свай
Средняя глубина
расположения слоя грунта zi, м
f I для песчаных грунтов средней плотности
Крупных и средней крупности

Мелких

Пылеватых

-

-

-

-

-

-
f I для глинистых грунтов с показателем текучести I L

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0



































































































































Несущую способность пирамидальных и ромбовидных свай определяют с учетом дополнительного сопротивления грунта, вызванного наклоном боковых граней сваи и зависящего от модуля его деформации. Методика расчета таких свай практическим методом изложена в СНиП 2.02.03 – 85.
Несущую способность висячих свай, изготовленных в грунте, также можно рассчитывать по формулам, но при других значениях входящих в них коэффициентов и расчетных сопротивлений грунтов (СНиП 2.02.03 – 85).


ЛЕВКОВИЧ ТАТЬЯНА ИВАНОВНА
ЛЕВКОВИЧ ФЕДОР НИКОЛАЕВИЧ