Приклад розрахунку

По початкових даних таблицях. 5.1, побудувати графік залежності S = f (р) і визначити значення модуля деформації.

Дані випробувань штампів

Таблиця 5.1

Тиск Р, МПа	S, см	На, см	Вид грунту
P1 = 0,05	0,07	0,29	Супісок лесовий
P2 = 0,10	0,20	0,51
P3 = 0,15	0,35	0,51
P4 = 0,20	0,48	0,797
P5 = 0,25	0,76	0,982
P6 = 0,30	1,18	11,8
P7 = 0,35	1,94	11,8

Рис.5.1. Графік залежності S = f (P).

Обробка даних випробувань штампів

На графіку(рис.5.1) можна виділити 3 ділянки, відповідної 3 фазам.

Фаза 1 (фаза ущільнення).

Фаза 2 (фаза зсувів).

Фаза 3 (фаза випирання).

По формулі Шлейхера визначаємо модуль деформації грунту:

E₀ = (1 – ν²)·ω·d·(Δp/Δs),

де: ν – коефіцієнт Пуассона (коефіцієнт бічного розширення грунту), який приймаємо рівним: для супісків – 0,3

ω – безрозмірний коефіцієнт, залежний від матеріалу штампу і його форми, приймається рівним 0,79 для круглих штампів;

d – діаметр штампу;

Δp – приріст навантаження на штамп в даному інтервалі тиску. Δp = P_n – P_n-1

Δs – приріст осідання штампу, відповідний величині Δp.

Δs = S_n – S_n-1.

F_шт = (π×d²)/4 = 600 см², отсюда найдем его диаметр d ≈ 28 см

E_о = (1 – 0,3²)·0,79·0,28 ·[(0,35 – 0,30)/(0,0194 – 0,0118)] =

=1,32 МПа

Средний модуль объемной деформации определяется за формулою 5.2

Обчислимо середній модуль об'ємної деформації для

P₆ =0,3 МПа

Р_э = 0,35 – 0,120 = 0,23 МПа

ε = 0,0118 /0,118 = 0,1

E_гр.ср = 0,5·0,23/0,1 = 1,15 МПа

6. Випробування паль статичними навантаженнями

6.1. Методика польових випробувань

Устаткування: установка, що полягає із системи балок і ферм, закріплених на анкерних паліях (або установка, що полягає із вантажної платформи, або з тарованим вантажем, або комбінована); домкрати або тарований вантаж; реперна система з вимірювальними приладами, рис. 6.1.

Послідовність проведення випробувань:

1. Завантажуємо палю рівномірно, без ударів, щаблями навантажен­ня не більш 1/10 заданого максимального навантаження на палю.

2.

Рис.6.1.Схема випробування палі

1 – випробовувана паля; 2 – система балок; 3 – анкерні палі;
4 – прономіри; 5 – домкрати; 6 – реперна система.

3.Знімаємо відлік при кожному щаблі завантаження палі: перший до началу загрузки,другій відразу після додатка навантаження, потім 4 відліки з інтервалом через 15 хв., 2 відліки через 30 хв., і далі через 1 год. до загасання переміщень.

3. За умовну стабілізацію приймаємо швидкість осідання: - не більш 0,1 мм за останню годину спостережень.

4. Доводимо навантаження до розміру, що викликає осідання палі не менше чим 40 мм. Якщо під нижнім кінцем залягають крупноуламкові грунти, щільні піски або глинисті грунти твердої консистенції, то навантаження доводимо до повного розміру, передбаченим програмою випробувань, але не менше півтораразового розміру несучої спроможності палі.

5. Робимо розвантаження щаблями, рівними подвоєним розмірам щаблів завантаження. Спостереження за осіданням ведеться при кож­ному щаблі розвантаження 15 хв., а після повного розвантаження в плині 0,5 год. - при пісчаних грунтах і 1 год - при глинистих, при цьому відліки знімаються кожні 15 хвилин.

6. За результатами випробувань будуємо графік залежності осідання від навантаження S = f (P) рис. 6.2., і зміни осідання в часі по щаблях навантаженнях S = f (t, P).

Рис. 6.2. График зависимости осадки сваи S от нагрузки Р,

S = f (P), для призматической сваи

где: S_{u , mt} – предельно допускаемая величина средней осадки ф-та проектируемого здания, установленная в задании на проектирование или принимаемая по СНиП 2.02.01-83;

x – коэффициент перехода от средней осадки ф-та проектируемого здания S_u,mt к осадке сваи, полученной при статических испытаниях, принимается, как правило, равным 0,2.

При визначенні приватних значень граничних опорів F_u, враховуємо наступні рекомендації:

–якщо навантаження при статичному випробуванні доведене до навантаження, що викликає безперервне зростання осідання S без збільшення навантаження (S £ 20 мм), то це навантаження береться за приватне значення граничного опору F_u випробовуваної палі;

- у всіх інших випадках за приватне значення нормативного гранич­ного опору палі приймаємо навантаження, під впливом якого виробо-вувана паля одержить осідання S = x S_{u , mt} по графіку залежності S=f (Р), де: S_{u , mt} - гранично припускаємий розмір середнього осідання фундаменту проектованого будинку чи споруди, встановлений у завданні на проектування або прийнятий по СНиП 2.02.01-83.

- x - коефіцієнт переходу від S_{u , mt} до осідання палі, отриманії при умовній стабілізації осідання, що дорівнює 0,1 мм за годину.

6.2. Опрацювання результатів випробування паль

Визначення розрахункової несучої здібності палі F_d.

Значення F_d визначаємо за формулою:

, (6.2)

де: g_c – коефіцієнт умов роботи при вдавлюючих і горизонтальних навантаженнях g_c = 1;

g_g – коефіцієнт надійності по грунту;

F_un – нормативний граничний опір палі.

При визначенні g_g и F_u,n керуємося такими рекомендаціями:

якщо число паль менше ніж шість, нормативне значення граничного опору палі приймають рівному найменшому із одержаних значень, а g_g = 1;

- якщо число паль шість і більше (в однакових ґрунтових умовах) F_u,n і y_g визначають на підставі статичного опрацювання приватних значень граничних опорів F_u

Обробку даних ведемо в такій послідовності:

1) виключаємо необхідне максимальне або мінімальне значення F_u для якого виконується умова:

; (6.3)

де: – середнє значення;

n – статичний критерій (додаток 6);

S_dis – зміщена оцінка середнього квадратичного відхилення.

, (6.4)

де: n – кількість визначень

2) нормативне (середнє арифметичне) значення:

(6.5)

3) середнє квадратичне відхилення:

(6.6)

4) коефіцієнт варіацій:

(6.7)

5) довірчий інтервал:

, (6.8)

t_a – по додатку № 6

6) коефіцієнт надійності по грунту

g_g = 1/(1 ± d) (6.9)

7) розрахункове значення (6.10)

6.3. Випробування моделей паль у лотку

Якісну картину, що характеризує поводження паль під навантажен­ням, можна одержати при випробуванні моделі палі у лотку. Для цієї цілі використовується лоток із прозорою стінкою.

Необхідне устаткування для випробування: лоток, пісок середньої крупности, дослідна модель палі, завантажувальний пристрій, індикатори годинникового типу.

Порядок проведення випробування:

1. У лоток укладається пісок із пошаровим ущільненням, товщиною шару 5 см.

2. Уздовж прозорої стінки занурюється паля на необхідну глибину.

3. Встановлюються індикатори для виміру осідання палі.

4. До палі прикладається навантаження щаблями по 0,1 від гранич­ного значення. Кожний щабель витримується до стабілізації перемі­щення, за розмір якого прийнято 0,01 мм за 15 хвилин спостережень.

5. Після досягнення загального осідання палі більш 5 мм випробу­вання припиняють.

Опрацювання результатів.

1. За даними випробувань будують графік залежностей S = f (Р).

2. Графік інтерпретують для палі натурних розмірів з урахуванням
законів моделювання.

Коефіцієнт маштабу моделювання навантаження визначають із ви­раження:

, (6.11)

де: C_L - коефіцієнт лінійного моделювання розмірів палі;

a_Р - коефіцієнт по навантаженню, приймається рівним від 1,8 … 2. 2. Нормативне значення граничного опору палі натурньїх розмірів визначають із вираження:

F_{u, n} = F^м_u,n C_p, (6.12)

де:

F^м_u,n – значення граничного опору моделі палі при осіданні рівної 4 мм.

Варіанти завдання для побудови графіка S = f (P), і визначення F_u,n и F_d приведені в додатку 6.

Дата добавления: 2015-04-24