Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Бесшовные мосты

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Испытания полых столбов

В сложных геокриологических условиях строительства часто бывает необходимо опытным путем проверить расчетные предпосылки или определить фактическую несущую способность фундаментного элемента.

Действующими нормативными и рекомендательными документами [4 и др.] предусмотрены способы испытания свай и несущей способности грунтов по торцу и по боковой поверхности.

Оценка несущей способности свай по торцу производится статической осевой вдавливающей нагрузкой с помощью штампа. При этом методе грунты испытывают в основании буровых скважин или оболочек, погруженных до проектной отметки. В качестве штампа используют стальную трубу, в нижней части которой вварено днище, являющееся штампом. В верхней части погруженной оболочки, выполненной из железобетона или металлической трубы, имеется силовая рама для упора в нее гидравлических домкратов, передающих давление на трубу-штамп. Площадь штампа не должна быть менее 600 см2 (d = 27,6 см).

Для оценки несущей способности свай по боковой поверхности проводятся испытания статической осевой выдергивающей нагрузкой. При этом свая может иметь полое или сплошное сечение. Недостаток этого способа заключается в сложности испытательной установки.

Описываемый здесь способ испытания полых свай позволяет в процессе штамповых испытаний определить несущую способность свай одновременно по боковой поверхности и по торцу. Рекомендуемые диаметры свай, подлежащих испытанию, — от 630 до 3000 мм. Глубина свай не ограничивается. Сваи испытывают с помощью штампа как после погружения сваи до проектной отметки, так и на любой промежуточной стадии ее погружения.

В процессе испытания создается статическая осевая выдергивающая нагрузка. Испытания позволяют одновременно определять:

  • • несущую способность грунтов в основании сваи статической осевой вдавливающей нагрузкой;
  • • несущую способность сваи по грунту по боковой поверхности — статической осевой выдергивающей нагрузкой;
  • • характер зависимости между нагрузкой, воспринимаемой столбом, и его перемещением в направлении действия испытательной нагрузки.

Принятый за основу метод статических испытаний позволяет получать наиболее достоверные данные по сравнению с другими методами статических и динамических испытаний, а также методом зондирования грунтов.

Способ погружения столбов не регламентируется. Сваи могут быть погружены забивным, буроопускным и бурообсадным (т.е. путем вдавливания в грунт с помощью буровой машины) способами. Схема испытаний показана на рис. 6.29 и 6.30.

Устройство / для испытания полой сваи 2, погруженной в грунт 3, включает в себя трубу 4, в нижней части которой имеется штамп 5, выполненный в виде днища, вваренного в трубу 4. В качестве полой сваи 2 могут быть использованы металлическая труба или железобетонная оболочка. В верхней части трубы 4 имеется опорная площадка 10, предназначенная для установки на ней гидравлических домкратов 11. Верхняя часть полой сваи 2оборудована упорной балкой 12 с анкерными тягами, предназначенной для упора в нее гидравлических домкратов 11. Вне силового контура устройства 1 смонтирована реперная рама 14, на которой установлены измерительная оснастка /5для определения вертикальных перемещений полой сваи 2 от выдергивающей нагрузки и измерительная оснастка 76 для определения вертикальных перемещений трубы 4 от вдавливающей нагрузки.

Устройство 1 содержит сменную опорную плиту 6 в виде кольца, имеющего внутренний диаметр равный диаметру штампа. Внешний диаметр кольца определяется по зависимости DK < D0 — а, где DK

Схема испытаний внешний диаметр кольца, см; 7) — диаметр полости, см; а — зазор, принимаемый в диапазоне от 2 до 4 см

Рис. 6.29. Схема испытаний внешний диаметр кольца, см; 7)0 — диаметр полости, см; а — зазор, принимаемый в диапазоне от 2 до 4 см. Сменная опорная плита служит для увеличения площади штампа, что необходимо в случае испытания слабонесущих грунтов и для увеличения выдергивающей нагрузки. Внешний диаметр DK сменной опорной плиты 6 меняется в зависимости от несущей способности грунтов основания. Размеры зазора а между внутренней поверхностью полой сваи 2 и сменной опорной плитой 6 определяются тем, чтобы трубу 4 со штампом 5 и опорной плитой 6 можно было без трения опустить на дно скважины. Сменная опорная плита 6снабжена ребрами жесткости 7, обечайкой 8 и устройством 9 для крепления к трубе 4. Устройство 9 может быть выполнено в виде болтового соединения, сварных швов и др.

Устройство 9 для крепления позволяет менять положение сменной опорной плиты 6по высоте трубы 4. Изменение положения сменной опорной плиты 6 необходимо, чтобы проводить испытания стандартным способом, т.е. только при помощи штампа 5. Когда сменная опорная плита 6 применяется в поднятом состоянии, к ней крепится устройство для пригруза в виде вспомогательной плиты 77, которая имеет такие же размеры, что и сменная опорная плита 6 (рис. 6.30). Она прикреплена к сменной опорной плите 6 с помощью пружин 18 и может свободно перемешаться относительно трубы 4 и сменной опорной плиты 6. Расстояние между сменной и вспомогательной плитами равно свободной длине пружин. Вспомогательная плита вместе с пружинами выполняет роль пригруза.

Устройство для испытания полой сваи работает следующим образом. При повышении давления в гидравлических домкратах полая свая испытывает выдергивающую нагрузку, а труба со штампом — вдавливающую. Вместе со штампом в грунт вдавливают сменную опорную плиту, расположенную в одном уровне со штампом. Увеличение давления в гидравлических домкратах происходит ступенчато. На каждой ступени увеличения давления при помощи измерительной оснастки фиксируют вертикальные перемещения полой сваи и трубы со штампом соответственно от выдергивающей и вдавливающей нагрузок, а также время действия каждой ступени нагрузки. По данным испытаний строят график зависимости осадки штампа (или выдавливания сваи) от давления и на его основании определяют несущую способность грунтов. С учетом данных о несущей способности грунтов по боковой поверхности и по торцу сваи определяют ее несущую способность. При этом должно быть выполнено условие:

Схема работы штампа

Рис. 6.30. Схема работы штампа

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;

Fd несущая способность сваи по грунту; vk — коэффициент надежности.

где /7бок и FT0рц — несущая способность сваи соответственно по боковой поверхности и по торцу;

v6 и vT — коэффициенты условий работы грунта соответственно по боковой поверхности и по торцу.

В общем случае 'W^XOPU- Здесь возможны два основных варианта испытаний.

Вариант 1. Nvk < 2Р, где Р — усилие на домкратах.

Испытания могут быть прекращены, так как необходимая расчетная нагрузка на сваю обеспечена.

Вариант 2. N vk> 2Р

Этот вариант представлен двумя случаями.

Случай А: при F6oK v6 = Р полая свая выдавливается из грунта. При этом определяется несущая способность полой сваи по боковой поверхности и остается неопределенной несущая способность по торцу. В этом случае сменную опорную плиту оборудуют вспомогательной плитой с пружинами и закрепляют на трубе таким образом, что штамп и вспомогательная плита находятся на одном уровне. В процессе испытаний штамп погружают в грунт основания, пружины при этом сжимаются, создавая пригруз той части поверхности грунта, которая расположена между штампом и полой сваей.

Случай Б : при /^ц vT = Р перемещение штампа вместе со сменной опорной плитой, расположенными в одном уровне, превышает допустимые. При этом ^бок v6 > /•остается неизвестным. В этом случае несущую способность по боковой поверхности определяют либо расчетным путем, либо на основе дополнительных испытаний на выдавливание по стандартной методике.

Для проведения испытаний рекомендуются гидравлические домкраты ДГ-100—2 и ДГ-500/200 грузоподъемностью соответственно 100 и 500 т. При измеренях вертикальных перемещений испытываемых свай рекомендуются прогибомеры Максимова с ценой деления 0,1 мм; прогибометы Аистова и типа 6ПАО с ценой деления 0,01 мм. Для этих целей могут быть также применимы индикаторы часового типа с точностью 0,1 мм.

В тех случаях, когда погруженная свая смерзлась с грунтом основания по всей высоте сваи или части ее и если свая рассчитана на использование грунтов в процессе эксплуатации по принципу II, необходим предварительный прогрев сваи, чтобы исключить смерзание ее с грунтом. Это можно сделать на основании рекомендаций, изложенных в предыдущем разделе.

Испытание свай допускается проводить по истечении (после окончания погружения) следующих сроков, зависящих от вида грунтов как прорезаемых в процессе погружения свай, так и расположенных под их нижним концом:

  • • при песчаных грунтах — 3 суток;
  • • при глинистых или разнородных грунтах — 6 суток.

В случаях заглубления низа свай и оболочек в крупнообломочные грунты, плотные пески и твердые глины указанные сроки допускается сокращать до 1 суток.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>