ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Серия из 34 опытов проведена с целью изучения сил негативного трения, развивающихся на боковой поверхности стальных моделей свай прямоугольного поперечного сечения марки С _пр. эксперименты проводилась в лотке с песчаным грунтом (песок мелкий, аллювиального происхождения, желтого цвета). Размер лотка - 0.5ґ0.5ґ1.5 м. На дне лотка была размещена резиновая камера, в которую перед началом опыта закачивался воздух. Сверху на камеру устанавливалась выравнивающая плита, служившая вторым дном лотка, заполненного грунтом.

Опыты проводились с грунтом, имеющим воздушно-сухое состояние (w = 0.03 - 0.05). Часть опытов проведена с увлажненным грунтом (с влажностью 0.10 - 0.15).

Для исследования сил негативного трения использовались стальные прямоугольные модели свай (С _пр) сечением 25ґ27 мм

Для измерения сил негативного трения использовались динамометры растяжения двух типов: ДПУ-0.02-2 и ДПУ-0.1-2. Наблюдениями за перемещениями грунта в лотке выполнялись при помощи индикаторов часового типа ИЧ-50 с точностью измерений 0.01 мм. Результаты опытов приведены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты опытов со стальными моделями свай С _пр

По результатам опытов с моделями свай С _пр , первоначально забитыми в воздушно-сухой грунт, значения f _n,max получены равными 4.027-8.77 кПа, при среднем значении 6.78 кПа. Значения f _n,min изменялись в пределах от 3.588 до 7.958 кПа, при среднем значении 4.97 кПа. Осадка грунта s _fn,max , при которой силы негативного трения достигли максимума, колебалась от 6.54 до 30.02 мм, при среднем значении 14.37 мм.

В опытах с добитыми в воздушно-сухой грунт (после предыдущих опытов) моделями свай С _пр среднее значение f _n,max было в два раза ниже, и составило 3.44 кПа. Значения f _n,min изменялись в пределах от 0 до 4.433 кПа, при среднем значении 2.041 кПа. Осадка грунта s _fn,max , при которой силы негативного трения достигли максимума, колебалась от 3.45 до 41.94 мм, при среднем значении 12.14 мм.

Графики парной зависимости "осадка грунта - негативное трение" моделей свай С _пр (рис. 1) несколько отличаются от зависимостей, полученных в опытах с железобетонными сваями.

Это отличие заключается в том, что после достижения силами негативного трения максимума f _n,max на нисходящей ветви кривой происходит более плавное их снижение.

В опытах с влажный грунтом (рис. 2) характер парной зависимости "осадка грунта - негативное трение" (также как и в опытах с моделями свай Ж _кв) значительно отличается от одноименной зависимости в опытах с воздушно-сухим грунтом. Здесь отмечается более плавный рост сил негативного трения с ростом перемещений грунта относительно сваи.

При первоначальной забивке сваи С _пр во влажный грунт (рис. 2) в процессе всего опыта наблюдался постепенный рост сил негативного трения (некоторым спадом сил негативного трения, ввиду его незначительности, можно пренебречь). Осадка грунта в конце опыта достигла 96.0 мм, однако экстремальная точка, за которой следовал бы спад сил негативного трения, не просматривалась.

По результатам опытов с моделями свай С _пр , первоначально забитыми во влажный грунт, значения f _n,max получены равными 6.227 - 10.283 кПа, при среднем значении 8.66 кПа. Осадка грунта s _fn,max , при которой силы негативного трения достигли максимума, колебалась от 28.76 до 96.0 мм, при среднем значении 55.81 мм.

У сваи С _пр , добитой во влажный грунт после предыдущего опыта, график зависимости "осадка грунта - негативное трение" (рис. 2) отличается от первой зависимости, меньшими (почти в два раза) значениями сил негативного трения, а также наличием экстремальной точки, за которой последовал значительный (до 20 %) спад сил негативного трения.

Использование полученных результатов будет способствовать совершенствованию проектных решений свайных фундаментов.

.

Иллюстрации

Рис. 1 . зависимость сил негативного трения, развивающихся на боковой поверхности стальной модели сваи С _пр , первоначально забитой и добитой в воздушно-сухой грунт (после предыдущего опыта) от осадки грунта.

Рис. 2 . зависимость сил негативного трения, развивающихся на боковой поверхности стальной модели сваи С _пр, первоначально забитой и добитой во влажный грунт (после предыдущего опыта) от осадки грунта.