Данные о размере и массе сваи

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Диаметр сваи d, м	1,2	3,0	1,2	1,6	1,6	1,2	1,2	3,0	1,6	3,0
Длина сваи l, м	25	16	14	24	28	12	18	30	20	20
Масса сваи mc, тс	26	43	15	33	39	12	18	81	28	54

Требуется: подобрать тип вибропогружателя для погружения свай в нескальный грунт.

Таблица 4.3

Данные о несущей способности сваи и грунтах основания

№ варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Несущая способность сваи F ,кН	5500	3500	4000	2700	3800	3000	4500	5000	2900	3100
Вид грунта	Песок мелкий плотный	Суглинок тугопластичный JL=0,4	Песок средней крупности плотный	Песок мелкий рыхлый	Глина тугопластичная J=0,3	Суглинок мягкопластичный JL=0,7	Песок средней крупности плотный	Песок крупный, средней плотности, влажный	Глина мягкопластичная JL=0,6	Песок пылеватый рыхлый

Методические указания

Рекомендуемые вибропогружатели.

Вибропогружатель ВРП-15/60 предназначен для погружения призматических ж/б свай сечением до 0,4х0,4 м и круглых ж/б и стальных свай d от 0,4 до 0,63 м. При погружении стальных труб с открытым концом их d может быть до 1,2 м.

Вибропогружатель средней мощности ВРП-30/132 предназначен для погружения ж/б свай d от 0,4 до 0,8 м и стальных труб с открытым концом и выемкой грунта из полости d до 1,42 м.

Вибропогружатель большой мощности ВРП-70/200 предназначен для погружения ж/б и стальных свай.

Вибропогружатель ВПМ-170. Предназначен для погружения железобетонных свай-оболочек диаметром 1,2–1,6 м на глубину до 30 м. Для погружения стальных и железобетонных свай-оболочек диаметром до 3 м могут быть применены два спаренных ВПМ-170, работающих синхронно на одном наголовнике. ВПМ-170 также широко применяется для погружения тяжелого железобетонного шпунта при строительстве причальных и берегоукрепительных стен. Вибропогружатель ВУ-1,6 предназначен для погружения железобетонных свай-оболочек диаметром 1,6 м и стальных труб диаметром до 2 м массой до 50 т на глубину до 25 м в нескальные грунты с одновременной разработкой грунта в полостях оболочек и выдачей его через центральное отверстие диаметром 1,4 м в корпусе вибропогружателя. Это преимущество ВУ-1,6 использовано в конструкции вибропогружателя нового поколения – ВП-52Б, предназначенного для погружения железобетонных и стальных свай-оболочек диаметром в диапазоне от 1,5 до 3 м.

При выборе типа вибропогружателя необходимо руководствоваться следующей методикой.

Предварительно тип сваи назначают в соответствии с вышеизложенными рекомендациями.

Значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя P_h, кН, определяют по формуле

,

где P_h ≥ 1,3 (g₁ + g₂ ) – при погружении с извлечением грунта из полости сваи-оболочек;

P_h ≥ 2,5 (g₁ + g₂ ) – при погружении полых свай без извлечения грунта.

По принятой необходимой вынуждающей силе следует выбрать тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов K_m (или промежуточное значение K_m для вибропогружателя с регулируемыми параметрами) удовлетворяет условию

K_m ≥ ( m₁ + m₂ ) A_h .

При использовании спаренных вибропогружателей их момент дебалансов и собственные массы суммируют,

где P_h – необходимая вынуждающая сила вибропогружателя, кН;

γ_k – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4

или по п.3.10 СНиП 2.02.03 – 85;

g₁ – вес вибропогружателя, кН;

g₂ – вес сваи с наголовником, кН;

K_S – коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во

время вибропогружения, принимаемый по табл. П.12, П.13;

K_m – статический момент массы дебалансов, т · см, принимаемый по

табл. 7;

m₁ – масса вибропогружателя, т;

m₂ – масса сваи с наголовником, т;

A_h – необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротив-

лений грунта, см, принимаемый по табл. П.14;

F_d – расчетная несущая способность сваи по грунту, кН (F_d = γ_k N ).

Пример

Исходные данные

Сваю-оболочку диаметром d = 1,2 м и длиной l = 20 м необходимо погрузить в пески мелкие, средней плотности, влажные. Несущая способность сваи по грунту F_d = 2500 кН. Свая погружается с извлечением грунта из полости.

Для сваи данных размеров предварительно назначаем вибропогружатель ВРП – 70/20 массой.

1. Определяем вес сваи и вибропогружателя:

g₁ = m₁ · g = 14 · 9,81 = 137,34 кН;

g₂ = m₂ · g = 14 · 9,81 = 137,34 кН;

где m₁ – масса вибропогружателя ( табл. П.11), m₂ – масса сваи с наголовником.

2. Определяем значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя:

кН,

где γ_K N = F_d – несущая способность сваи;

K_S – коэффициент снижения бокового сопротивления грунта (табл. П.12; для глинистых грунтов табл. П.13);

P_h – вынуждающая сила.

Так как свая погружается с извлечением грунта

P_h = 1,3 ( g₁ + g₂ ) = 1,3 ( 137,34 + 196,2 ) = 433,6 кН,

433,6 кН > 252,59 кН,

условие выполняется.

3. Проверяем статический момент массы дебалансов K_m:

K_m ≥ ( m₁ + m₂ ) A_n,

где K_m = 700 кг · м = 70 т · см ( табл. П.11 ),

A_n – необходимая амплитуда колебаний ( табл.П.14 );

( m₁ + m₂ ) A_n = ( 14 + 20 ) · 1,0 = 34 т · см,

70 т · см > 34 т · см,

условие выполняется.

Окончательно принимаем вибропогружатель ВРП – 70/20.