Вопрос 41.Расчет фундаментов мелкого залож. При внецентр. Загружении.

Внецнагруженным считают ф-т, у кото­рого равнодейств-я внешних нагрузок не проходит через центр тяжести площади его подошвы. Действуют 3 составляющие нагрузки: N_0II, M_0II, F_0hII, G_fII и вес обратной засыпки с одной стороны ф-та G_gII, активное давл. грунта, как подпорную стенку, Е_а.

Для построения эпюр найдем р_тахц и p_min п по формуле внецетренного сжатия: W-момент сопротивления площади подошвы ф-та. |Для прямоугольной подош. после подстановки значений А = lb, W = Ь²1/6 и Мц = Nue для первых двух эпюр получим. Поскольку давление р_тах п действует лишь под краем по­дошвы фунда-мента, а при удалении от края к центру ф-­та R: Кроме того, должно удовлетв. условие Pmii— среднее давл. по подошве ф-та. При внецен загружении подошвы ф-та кроме осадки происходит и его поворот.-чем_меньше отнош pmin II/pmax II,

Вопрос 42.Определение несущей способности висячей сваи(сваи трения) практическим методом по сНиП 2.02.03-85.

где yc-коэф условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1; \ск и у_с;-коэф условий работы грунта соответственно под ниж­ним концом и по боковой поверхности сваи, зависящие от способа ее погру­жения; R-расчетное сопротивление грунта под нижним кон­цом сваи, определяемое по табл; А-площадь опирания сваи на грунт; ц-периметр поперечного сечения сваи; ft- расчетное сопротивление сдвигу боковой поверхности сваи по i-му слою грунта, определяемое по табл.; hi-толщина t-го слоя грунта в пределах длины сваи. Глубины погружения сваи и залегания отдельных слоев z для определения значений R и fi принимают от природного рельефа при срезке, подсыпке или намыве слоя более 3 м или от условной отметки, расположенной соответственно на 3 м выше уровня срезки или на 3 м ниже уровня подсыпки, при срезке, подсыпке или намыве слоя толщиной от 8 до 10 м. Для плотных песков значение f_t увеличивают на 30%, а значение R принимают на 60...100 % больше, чем указано в табл., но не более чем на 20 МПа. Толщину слоев при членении толщи грунтов для опре­деления fi принимают не более 2 м. Определение несущей способности свай с использованием таблиц СНиПа нельзя считать точным

43.Определение несущей способности висячей сваи(сваи трения)динамическим методом.

. При динамических испытаниях забивных свай частное значение предельного сопротивления F_uкН(тc), по данным их погружения при фактических (измеренных) остаточных отказах s_a0,002м следует определять по формуле

Если фактический (измеренный) остаточный отказ s_a < 0,002 м, то в проекте свайного фундамента следует предусмотреть применение для погружения свай молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ будет s_a  0,002 м, а в случае невозможности замены сваебойного оборудования и при наличии отказомеров частное значение предельного сопротивления сваи F_u кН (тc), следует определять по формуле

 — коэффициент, принимаемый по табл. 10 в зависимости от материала сваи, кН/м² (тс/м²); A — площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м²; M — коэффициент, принимаемый при забивке свай молотами ударного действия равным единице; E_d — расчетная энергия удара молота, кДж (тcм); s_a — фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота, а при применении вибропогружателей от их работы в течение 1 мин, м; s_el — упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м; m₁ — масса молота или вибропогружателя, т; m₂ — масса сваи и наголовника, т; m₃ — масса подбабка (при вибропогружении свай m₃ =0),т; m₄ — масса ударной части молота, т;  — коэффициент восстановления удара; при забивке железобетонных свай молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем ² = 0,2, а при вибропогружателе ² = 0;  — коэффициент, 1/кН (1/тc), определяемый по формуле

n_p, n_f — коэфф. перехода от динамического к статическому сопротивлению грунта, принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи и для грунта на боковой поверхности сваи; A_f- площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, м²; g — ускорение свободного падения; H — фактическая высота падения ударной части молота, м; h-высота первого отскока ударной части дизель-молота.

Вопрос 44. Определение несущей способности висячей сваи(сваи трения) методом статического зондирования.. Для зондирования применяют в основном три установки. В установке типа 1, у которой зондировочный стандартный конус переходит в штан­гу, трение по грунту развивается по всей ее длине', а в установ­ках типа II и III трение по грунту развивается- только в нижней части штанги. Сопротивление грунта прониканию зонда не идентично со­противлению грунта загружаемой свае, так как при внедрении зонда вокруг нее нарушается структура грунта, которая не может сразу восстановиться.. В то же время при песчаных грунтах и супесях результаты статического зондирования по­зволяют достаточно точно определять несущую способность свай. В остальных случаях правильнее предварительно устано­вить корреляционную зависимость между нагрузкой, требую­щейся для погружения зонда, и несущей способностью свай.

Удельное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяют по формуле:

где β₁— переходный коэффициент от сопротивления грунта под зондом при его погружении к сопротивлению грунта под забивной сваей после «отдыха»} q_s — среднее значение сопротивления грунта под наконечником зонда нз участке, расположенном на Id выше и на 4d ниже нижнего конца свай (d — сторона или диаметр сваи): Среднее удельное сопротивление грунта по боковой поверх­ности сваи определяют из выражений: при установке типа I: при установках типов II и III

где β₂ β_i — переходные коэффициенты; f_s — среднее удельное сопротивление грунта по боковой поверхности зонда при погружении его на глубину забивки сваи; f_si — среднее удельное сопротив­ление грунта по боковой поверхности в пределах i-го слоя; hi — толщина (-го слоя; Л — глубина погружения сваи от поверхности грунта около нее.

Зная Rs и f, находят частное значение предельного сопротив­ления сваи в месте зондирования:

F_u = R_sA + fhu, где А — площадь поперечного сечения сваи у нижнего конца; h — длина сваи в грунте; и — периметр поперечного сечения сваи.

При относительно однородных инженерно-геологических ус­ловиях по частным значениям предельного сопротивления сваи, установленным для всех мест зондирования, находят несущую способность сваи, работающей на сжимающую нагрузку:

где у_с — коэффициент условий работы, принимаемый равным 1; п. — число точек зондирования, в которых по формуле найдены частные зна­чения предельного сопротивления сваи F_ui; y_g — коэффициент безопасности по грунту, определяемый в соответствии с п. 2.5 для односторонней дове­рительной вероятности α = 0,95.

При резких изменениях напластования грунтов в пределах одной строительной площадки последнюю разбивают на части, имеющие приблизительно однородные инженерно-геологические условия, и для каждой такой части определяют F_d по форму­ле/ Более точные значения частного предельного сопротивления сваи длиной до 12 м можно найти испытанием грунтов с по­мощью эталонной сваи, если длина проектируемых свай не превышает 12 м. Тогда, проведя испытания , получают предельное сопротивление эталон­ной сваи f_{u, sp} и вычисляют предельное сопротивление натурных свай такой же длины по формуле:

где и и u_sp— периметр поперечного сечения соответственно натурной сваи и эталонной сваи; y_sp - коэффициент, принимаемый равным 1 для всех грунтов, кроме плотных песков (для них \_Sp = 1,25). Еще точнее F_u устанавливается испытанием натурных свай статической нагрузкой.

В опрос 45. Определение несущей способности висячей сваи методом испытания свай статической нагрузкой. Суть в том , что после отдыха к свае прикладывается нагрузка в виде ступеней от каждой ступени замеряется осадка. Каждая ступень выдерживается до ус-ой стабилизации. За условн. стабилизацию принимаем осадку= 0,5мм / час. Для песков, супесей, 0,1 мм / 2часа для пылевато - глинистых грунтов. Для свайных фундаментов и сооружений при­нимают, что предельное сопротивление испытываемой сваи вдав­ливающей нагрузке соответствует нагрузке, при которой эта свая получает осадку s, равную некоторой доле средней пре­дельно допустимой осадки возводимого сооружения где £ — коэффициент перехода от осадки s_a. mt к осадке испытываемой сваи до ее условного затухания, принимаемый равным 0,2 или с учетом опыта строительства. Несущую способность сваи определяют по:

Вопрос 46 Учет негот трен для свай погруженных в толщу сильно – сжимаемых грунтов. Если рассмотреть работу загружаемой сваи, в пределах длины которой имеется слой слабого сильносжимае­мого грунта, то при таком напластовании загружаться будет не только свая, но и поверхность грунта около нее, то при не­которой интенсивности давления q, действующего по этой по­верхности, грунт, залегающий над слоем слабого грунта, будет давать осадку больше осадки сваи, т. е. этот грунт будет пере­мещаться относительно сваи вниз. В результате трение, возни­кающее между грунтом и боковой поверхностью сваи, будет на­правлено не вверх, как обычно, а вниз дополни­тельно пригружая сваю. Это трение, имеющее противоположное (отрицательное) направление, обычно называют отрицательным (или негативным) трением. Отрицательное трение может появиться в следую­щих случаях: при планировке терри­тории подсыпкой; при загружении поверхно­сти грунта или пола по грун­ту длительно действующи­ми полезными нагрузками; при снятии взвешивающего действия воды в рез-те по­нижения уровня подземных вод; при динамических воздействиях на грунты, способные уплот­няться от этих воздействий (рыхлые пески, тиксотропные грунты); при уменьшении объема грунта, содержащего органические вещества, вследствие биологических процессов; при замачивании просадочных грунтов; при незавершенном уплотнении молодых отложений грунта. Несущую способность сваи при развитии отрицательного трения можно приближенно найти по выражению

где z₀ — глубина расположения нулевой точки (п. т); h — длина сваи; y_neg — коэффициент условий работы при развитии отрицательного трения, завися­щий от величины.

Если перемещение грунта относительно боковой поверхности сваи больше сдвиговой осадки, следует принимать y_nes = 0,8, как для свай, работающих на выдергивание. Необходимо учи­тывать, что чем меньше осадка сваи, тем большие силы отрицательного трения на нее воздействуют. Для уменьшения сил отрицательного трения верхнюю часть боковой поверхности свай покрывают антифрикционными составами

Вопрос 47. Конструктивные методы улучшения строительных своиств слабых грунтов оснований. 1.Песчаные подушки(замена грунта) в пределах области возможных значительных уплотнений и зон сдвигов заменяют слабый грунт на малосжимаемый – сжатие заданной прочностью, малая сжимаемость, высокое сопротивление сдвигу, устойчивость его скелета при движении ГВ. Толщина подушки принимается изходя из давления которое можно передовать на подстилающие ее грунты. Для определения ширины подушки задаются распределением давления в ней под углом α равным 30-45гр. При расчете учитывают трение по поверхности слабого грунта на вертикальную грань песчаной подушки, равная гидростатическому давлению от собственного веса грунта. Песок в подушке должен быть уплотнен(в рыхлом Мб осадка от динамических воздействий и замачивания). Не допускается укладка в подушку мерзлого грунта. 2. Грунтовые подушки из местного связного грунта 3. Каменные, песчано-гравийные и другие отсыпки 4. Шпунтовые ограждения, боковые пригрузки и армирование грунта Для исключения выпора грунта из-под фундамента в стороны иногда применяют шпунтовое ограждение основания . В таком случае через толщу слабых грунтов в относительно плотный грунт забивают шпунт с заделкой его в фундаментную плиту , под которой устраивают дренирующую песчаную подсыпку . Такое решение возможно под соору­жениями, допускающими значительную осадку. С целью исключения выпора слабого грунта из-под малочувствительного к неравномерным осадкам сооружения на поверх­ность грунта в пределах возможной призмы выпирания иногда укладывают пригрузку. Такое решение чаще всего используют при устройстве насыпей. Пригрузки , устраи­ваемые путем отсыпки грунта, повышают устойчивости основа­ния насыпи. Этого же достигают армированием нижних слоев насыпи стальными стержнями или укладкой на основание тех­нической не гниющей ткани. Армированием грунта можно резко увеличить устойчивость подпорных стенок. Для этого по мере обратной засыпки грунта в него укладывают арматуру, идущую от стенок за пределы призмы обрушения. При песчаных грунтах можно армировать и основание. Арматура должна выходить за пределы возникающих по сторонам от фундамента призм выпи­рания грунта. Металлическую арматуру тщательно изолируют для исключения коррозии.