ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

На пло­щадке строящегося по ул. Бабушкина в г. Чите 280-квартирного жи­лого дома проведены контрольные испытания одной металлической сваи (свая № 2) динамиче­ской нагрузкой и 2-х металлических свай (сваи № 1 и № 2) - статической нагрузкой. Свая № 2 была подвергнута контрольной забивке с подсчетом количества ударов на каждые 20 см погружения, а на последнем метре погружения - на каждые 10 см.

Свая № 1 - бурозавинчивающаяся, выполнена из стальной трубы диамет­ром 273 мм, снабженной наконечником и спиральной навивкой из арматуры периодического профиля А-ii, диаметром 14 мм. Шаг спирали составлял от 1 до 2 диаметров сваи. Внутренняя полость сваи была заполнена бетоном.

Свая № 1 опускалась в предварительно пробуренную лидерную скважину диаметром 400 мм, глубиной 3.5 м. Завинчивание сваи производилось буровой установкой СО-2. Глубина погружения сваи составила 8.3 м.

Свая № 2 представляет собой стальную трубу диаметром 330 мм с заостренным нижним концом. Голова сваи была закрыта заглушкой (приварена крышка из листовой стали. Свая опускалась в предварительно про­буренную лидерную скважину диаметром 0.4 м, глубиной 3.3 м. Затем была за­бита в грунт ниже забоя скважины на глубину 7.3 м.

После погружения сваи № 2 на требуемую глубину (10.6 м), заглушка на голове сваи была срезана и ее внутренняя полость была заполнена бетоном.

Цель испытаний: установление несущей способности оснований свай на вдавливание; выявление зависимости перемещений свай в грунте от приложенных к ним нагрузок; оценка неоднородности грунтов по их сопротивлению погруже­нию сваи.

По данным инженерно-геологических изысканий, выполненных АО "Читагражданпроект" в геоморфологическом отношении площадка находится наiyнадпойменной террасе р. Читы. с абсолютными отметками микрорельефа 710.4 - 717.0 м.

В геологическом строении площадки принимают участие аллюви­ально-делювиальные отложения четвертичного возраста, залегающие непосредственно под насыпным слоем, представленные супесью твердой и пластичной консистенции, суглинком твердым и тугопла­стичным, песком мелким и средней крупности.

Грунты в разрезе распространены крайне неравномерно, залегают на разных глубинах в виде пластов, линз, пропластков различной мощности.

Подземная вода вскрыта двумя выработками в западной части участка на глубинах 7.2 - 7.4 м. В период обильного выпадения атмосферных осадков возможно появление верховодки в песчаных отложениях по кровле пылевато-глинистых грунтов.

Многолетнемерзлые грунты отсутствуют. В период проведения изысканий (с 29.03.93 по 22.05.93) глубина сезонного промерзания грунтов деятельного слоя колебалась от 3.0 до 4.0 м. Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов - 4.5 м. Характеристики физико-механических свойств грунтов представлены в таблице 1.

Таблица1

физико-механические характеристики грунта

Испытания свай статической нагрузкой проводи­лись в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-78* (Сваи. Методы полевых испытаний).

Статическим испытаниям были подвергнуты две опытных сваи № 1 и № 2. Технические характеристики опытных свай, подвергнутых испытаниям, представлены в табл.2.

Таблица 2

Характеристика опытных свай

Свая № 1

Испытание сваи № 1 статической вдавливающей нагрузкой выполнялось в три этапа. На первом этапе максимальная нагрузка, приложенная к свае, составилаp _i236.84 кН. Суммарная осадкаs _iсваи при этом составила 50.75 мм. Продолжительность этапаt _iсоставила14.8часа. После приложения максимальной нагрузки свая была разгружена, так как выход штока гидравлического домкрата достиг предельной величины и возникла необходимость произвести подкладку под домкрат стальных пластин. Зафиксирована упругая деформацияs _i,упр, составившая 4.5 мм, остаточная деформацияs _i,остравнялась 46.25 мм.

На втором этапе максимальная нагрузка, приложенная к свае, составилаp _ii299.46 кН. Суммарная осадкаs _iiсваи при этом составила98.74мм. Продолжительность второго этапаt _iiсоставила0.92часа.

На третьем этапе максимальная нагрузка, приложенная к свае, составилаp _iii334.85кН. Суммарная осадкаs _iiiсваи при этом составила141.23мм. Продолжительность третьего этапаt _iiiсоставила2.1часа.

Результаты статических испытаний приведены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты статических испытаний сваи № 1

Суммарная осадка сваи № 1 под максимальной нагруз­кой 334.85 кН составила 141.23 мм. Нормативное значение предельного сопротивления сваиf _u,nравно 100 кН.

Свая № 2

Испытание сваи № 2 статической вдавливающей нагрузкой выполнялось шестнадцатью ступенями нагрузки по схеме 1ґ100 кН + 15ґ50 кН. Суммарная нагрузка составила 850 кН.

Суммарная осадка сваи № 2 под максимальной нагруз­кой 850 кН составила 5.08 мм. При разгрузке сваи выявлены значения составляющих ее осадки:

а) упругая - 4.36 мм;

б) остаточная - 0.72 мм.

Нормативное значение предельного сопротивления сваиf _u,nравно 850 кН.

Таким образом испытания оснований двух свай (№ 1 и № 2) статической вдавливающей нагрузкой позволили определить расчетную нагрузку, допускае­мую на сваи, которая в одном случае равна 83.3 кН, а в другом почти на порядок выше - 708.3 кН. Результаты испытаний свай статической нагрузкой приведены в таблице 4.

На рис. 1 представлен для сравнения сводный график «нагрузка-осадка» с кривыми, построенными по результатам статических испытаний обеих свай. Низкая несущая способность сваи № 1, объясняется тем, что свая фактически опиралась на разрыхленный при ее завинчивании грунт, как вдоль боковой поверхности сваи, так и под ее острием.

В отличие от первой свая № 2 погружалась в грунт забивным способом, что и предопределило ее высокую несущую способность. Следует отметить, что при испытании сваи № 2 приложенная к ней максимальная нагрузка 850 кН не является предельной. Приложить большее усилие при проведении испытании не представилось возможным из-за недостатка балласта на грузовой платформе.

Таблица 4

Результаты испытаний свай № 1 и № 2 статической

вдавливающей нагрузкой

Иллюстрация

Рис. 1. Зависимость осадки свай № 1 и № 2 от нагрузки