Что такое расчетный отказ сваи
Отказ сваи
На данной странице пойдет речь о отказе сваи. Вы узнаете, что означает и как высчитывается данная величина.
Мы рассмотрим отличия ложных и истинных отказов, и изучим особенности расчетов, которые применяются для определение отказа сваи согласно требованиям действующих строительных норм.
Что называют отказом сваи
Понятие отказа введено в строительную практику с целью определения глубины расположения сваи в почве так, чтобы ее нижняя часть опиралась на высокоплотные глубинные грунты, обладающие высокой несущей способностью.
По факту момент отказа наступает тогда, когда свая не может больше погружаться в почву под воздействием сваебойного механизма из-за возросшего сопротивления грунта.
Залог сваи
Поскольку измерение отказа сваи требует максимально точных данных, а определить величину углубления железобетонной конструкции от одного удара сваебойного молота практически не возможно, отказ принято высчитывать на основании залога.
Нередко встречаются ситуации, когда погружение сваи практически остановилось из-за возросшего сопротивления почвы, но снятый фактический залог не соответствует проектному. Это происходит из-за образования под острием сваи пласта твердого грунта, который уплотняется под воздействием ударных нагрузок.
В таком случае погружение сваи прекращается на определенный срок от 3 до 7 дней. По истечению данного времени происходит разуплотнение грунта под острием сваи, после чего производится ее добивка до получения требуемого отказа.
Истинный и ложный отказ сваи
Как уже было сказано, в процессе погружения сваи происходят изменения структуры почвы, по причине которых величина отказа, полученная сразу по завершению погружения, не может считаться фактически достоверной и использоваться для определения несущей способности железобетонной опоры.
Расчёты проводимые для определения отказа сваи
Если показатель Sa превышает 2 мм., используется формула:
Отказ сваи СНИП
Услуги нашей компании
Полезные материалы
Составные железобетонные сваи
На данной странице представлена детальная информация по составным железобетонным сваям.
Шпунтовые сваи
Шпунт Ларсена – это профиль из металла, сформированный в виде жёлоба, имеющего на боковых стенках закруглённые края.
Забивные сваи
Отказ сваи
Отказом сваи называют значение, определяющее глубину погружения сваи под ударом сваебойного молота. Отказ измеряется с точностью до 1 мм.
Поскольку измерить осадку от единичного удара молотом сложно, отказ принято определять с помощью среднего значения серии из 10 ударов (залог).
Говоря простым языком отказом сваи называют ее «отказ», неспособность продвигаться далее вглубь грунта ввиду его высокой твердости (плотности).
Что такое залог сваи
Если погружение сваи производится дизельным молотом, залог принято считать равным 10 ударам. Если же при забивании свай используется молоты двойного действия или вибропогружатели, залог измеряется количеством ударов в единицу времени (за 1 минуту).
В любом случае погружение сваи производится до достижения проектного значения отказа.
Истинный и ложный отказ сваи
График зависимости роста несущей способности сваи со временем в глинистых грунтах.
Для чего нужен отказ сваи?
Расчетный отказ сваи является проектной величиной, достижение которой свидетельствует о том, что свая способна нести проектную нагрузку, и забита до проектных расчетов (до показателя так называемого проектного отказа).
Чтобы расчеты по определению несущей способности сваи были наиболее точными, в условиях полевых испытаний проводятся:
Расчет несущей способности сваи
Расчет отказа сваи при забивке
Отказ свай при забивке
Свайные основания все чаще находят применение в различных отраслях строительства. Практическая ценность и эффективность такого фундамента позволяет достигать отличных результатов в реализации проекта. При этом, прочность и качество основания напрямую зависят от правильного выполнения расчетов и всех этапов производства работ.
В свайном строительстве существует много определений и свойственных характеристик. Отказ сваи при забивке это важный момент, которые играет особую роль для возведения основания необходимой прочности.
Что называют отказом сваи
В общем виде, отказ сваи это вычисленная или, практическим путем, установленная отметка глубины, на которой происходит затруднение погружения сваи из-за состава и характеристик грунта. Перед выполнением работ по возведению свайного поля нужно не только точно определить и вынести в натуру фактическое местоположение свай. Кроме этого, важно точно провести геологические изыскания на объекте и вычислить глубину отказа сваи – так удастся оптимально использовать возможности свайного основания и предотвратить его разрушение.
Проектный отказ сваи это определенный на основе множества исходных данных уровень грунта, на котором погружение сваи становится проблемным. Отказ измеряется в миллиметрах.
В процессе забивания сваи молотом или вдавливания сваи специальной установкой может произойти два варианта развития событий: либо свая в какой-то момент упрется в прочный горизонт и перестанет уходить в грунт, либо она провалиться в землю полностью. Для строительства важен выход на заданную отметку, поэтому предварительное определение проектного отказа сваи крайне важно для эффективности всего строительства.
Истинный и ложный отказ сваи
Важным понятием в производстве забивных работ является залог сваи. Это величина, на которую опора готова погружаться. В процессе забивки можно проследить тенденцию, на которую свая уходит вглубь. Обычно для этого применяют отметку за 10 ударов молота: отмечается глубина, на которую опора уходит вглубь. Если погружение осуществляется вибрационным способом, то отсчет залога определяют по временному промежутку.
Истинный отказ свай
Важная особенность: работы по погружению сваи выполняются вплоть до момента, когда она прочно сядет в грунт и дальнейшее погружение окажется невозможным.
Ложный отказ сваи может произойти из-за медленного или слишком часто ритма забивания опоры. Также такую задержку могут вызвать особенности слоев грунта. В любом случае, если остановка погружения происходит до выхода на заданную расчетную глубину, или до отметки залога, то следует продолжать работы.
Истинный отказ сваи является конечной целью. Благодаря проектным работам и предпроектным изысканиям удается выявить эту отметку и необходимо на неё выходить. В таком случае основание получает достаточную прочность и надежность.
Отказ сваи, определение которого заключается в плановом погружении опоры на установленную глубину, крайне важно для успеха всего строительства. Рассчитанный отказ свай при забивке должен соответствовать практическому в пределах допустимого несоответствия.
Просто знать, что такое отказ сваи при забивке недостаточно для грамотного производства работ. Важно правильно выполнить проектные расчет, потому что это определяет последующий порядок работ.
Расчёты, проводимые для определения отказа сваи
Расчет отказа сваи определяет ту проектную отметку, при выходе на которую свая полностью обеспечивает необходимую несущую способность. Для максимально точного определения параметров отказа выполняется несколько важных испытаний:
Расчетный отказ сваи выполняют профессиональные специалисты.
По результатам инженерно-геологических изысканий собирают необходимую для расчетов информацию. А непосредственно для определения отказа сваи используются следующие формулы:
А — площадь сечения сваи;
М — коэффициент, зависящий от вида грунта;
Ed — расчетная энергия вибропогружателей или удара молота;
m1 — масса молота или вибропогружателя;
m2 — масса сваи и наголовника;
m4 — масса ударной части молота;
Sa — остаточный отказ сваи
Sel — упругий отказ сваи.
На практике возможно три варианта развития событий при создании свайного поля:
В любом случае есть варианты для дальнейшей работы, которые помогают достигнуть желаемой прочности и технических характеристик.
Отказ сваи определяется множество показателей. Для того, чтобы расчет отказа при забивке свай был выполнен верно, то используют следующие показатели:
Процесс забивания сваи представляет собой довольно сложный комплекс действий, который должен обеспечить должное качество возводимого основания. Поэтому строители и проектировщики должны точно соблюдать многие правила.
Отказ сваи: понятие и расчеты
Сваи — это специальные стержни, изготовленные из металла, бетона или древесины, которые заглубляют в грунт при строительстве фундаментов различных строений.
Использование свай целесообразно в том случае, когда верхние слои грунта по разным причинам не могут являться естественным основанием, для опирания на них фундаментов от зданий.
Что такое отказ сваи?
Отказ — это средняя величина погружения забиваемого стержня в грунт в залоге за десять ударов сваебойной машиной. Данная величина измеряется в сантиметрах.
Определяется когда свая входит в очень плотный грунт, и не имея возможности дальше в него заглубляться, начинает понемногу разрушаться от ударов сваебойного механизма.
Определение
Величину отказов определяют с помощью постоянных измерений глубины погружения стержней.
Устанавливают стержни, в место погружения, и измеряют, на сколько миллиметров она заглубилась от собственного веса.
После этого опускают на неё молот и определяют глубину погружения от их общего веса. При погружении стержня, подсчитывают, сколько раз ударил молот на каждый метр опускания.
Истинный отказ
Данный отказ имеется возможность определить не ранее чем через 6-8 недель после отдыха стержней. Это исследование считается конечным результатом. В процессе инженерных исследований, построений специальных геологических разрезов методом бурения, выявляется проектная отметка расположения свай.
При строительстве нужно стараться выходись на эту отметку, то есть расчётный отказ свай должен совпадать с реальным.
Ложный отказ
В процессе погружения стержня в результате её вдавливания в грунт происходит уплотнение некоторого объема почвы вокруг сваи.
Для чего нужен отказ сваи?
Расчётный отказ – величина сугубо проектная. При достижении данной величины свая погрузится до определённой отметки и сможет нести определённую нагрузку. Фактический отказ сваи нужен для того чтобы сравнивать его с расчётным отказом.
Расчёт несущей способности сваи
Для расчёта несущей способности свай сначала проводят всевозможные испытания:
Расчёт производится согласно СНИП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
Формула расчёта
Применение расчётов на практике
Применение расчётов на практике очень важная задача для рационального использования материалов, а также соблюдения требований безопасности строительного производства.
Если применить материалы недостаточной прочности, то можно не получить заявленные эксплуатационные характеристики фундаментов. При необоснованном применении более массивных конструкций в результате получим значительный перерасход средств.
Формула Герсеванова для расчета отказа свай
Свайные фундаменты привлекательны возможностью использования на разных видах почв, включая пучинистые, заболоченные и иные проблемные грунты. При обустройстве основания важно правильно провести предварительные расчеты. Одним из важных параметров является отказ сваи.
Определение и необходимость залога
Понятие «залог при забивке свай» используется при расчете проектных величин. Залог сваи – это комплекс из нескольких ударов по ней (не менее четырех), производимых с помощью молотка и помогающих узнать среднее значение отказа. Количество движений зависит от типа инструмента, которым производится процедура. Когда применяется дизельный молот, число ударов равно 10. При использовании вибрирующего погружателя или инструмента двойного действия величину измеряют количеством движений в минуту. Опору всегда погружают до тех пор, пока не будет достигнуто проектное значение. При работах необходимо контролировать вертикальность ее положения.
Расчетный отказ сваи – показатель, свидетельствующий о ее достаточной заглубленности, а также о способности выдерживать нагрузку, предполагаемую проектом постройки.
Для максимальной точности вычислений рекомендуется проводить несколько типов испытаний. Сюда относятся динамическое и статическое тестирование опорных элементов, а также изучение почвы и процедура зондирования.
Истинный и ложный отказ сваи
Выделяются два типа отказа опоры.
Ложный получается сразу же по окончании погружения до той точки, на которой ее заглубление от залога идентично проектному плану. Истинный отказ получается по истечении некоторого периода времени после того как статическая нагрузка будет удалена, а земля успеет восстановить свою структуру. Способ определения этой величины посредством ударов специального молотка, предназначенного для забивки свай, носит название динамических испытаний. Длительность перерыва варьируется в зависимости от особенностей почвы, присущих данной местности.
На время выдерживания влияют состав грунта, его влажность и плотность. В Московской области оно может варьироваться в пределах 20-40 дней. После того как почва восстановится, у опорного элемента возрастает значение несущей способности по сравнению с тем, каким оно было сразу после внедрения сваи в землю.
Формула Герсеванова для расчета отказа свай
Чтобы посчитать отказ L сваи, возникающий от единичного ударного воздействия, используется формула:
Величины, входящие в выражение:
В результате расчета получается значение отказа в сантиметрах. Задействованные в формуле величины массы, а также несущая способность выражаются в килоньютонах (1 кН = 102 кг). Параметр q1 используют в случае расположения установки для забивания опор над котлованом. Коэффициент е для конструкции из железобетона, снабженной наголовником и вкладкой из дерева, равен 0,2. Параметр n принимается равным 150 кН/м2.
Коэффициент надежности зависит от числа свай: чем их больше, тем меньше цифра. Для 1-5 опорных элементов значение будет равно 1,75. Если же свай больше двух десятков, берут цифру 1,1.
Расчет несущей способности сваи
Вычислить несущую характеристику Р можно, воспользовавшись следующим выражением:
Величина e в данной формуле – действительное значение отказа, QH – работа молотка, а Q – масса его ударного сегмента. Используемые в выражении коэффициенты yc и yq указывают соответственно на условие работы опоры и надежность. Остальные переменные обозначают те же величины, что и в предыдущей формуле.
Среднее значение при устройстве свай
Среднее значение при устройстве свай называется отказом. Определять его можно по-разному, в зависимости от способа погружения опоры в землю и применяемого при этом инструмента. Выделяют следующие величины:
Если значение опоры превысило расчетное, ее продолжают заглублять по прошествии некоторого периода ее пассивного нахождения в почве. Длительность этого интервала зависит от состава и характеристик грунта. Меньше всего он у крупнопесчаных почв, не отличающихся повышенной влажностью: в этом случае сваю оставляют на передержку минимум трое суток. Максимальный интервал устанавливается для случаев, когда опора проходит через пластичный глинистый грунт, отличающийся мягкостью или текучестью.
Практическое применение полученных данных
Если при погружении конструкции на требуемую глубину значение отказа остается слишком большим даже по окончании манипуляций, произведенных после периода выдержки, работы координируют с компанией, подготовившей проект. Ее представители могут посоветовать внести в него изменения либо провести статическое тестирование опор. Бывают случаи, когда отказный параметр устанавливают строго, а степени заглубления придается меньшее значение. Тогда допускается недобить опору (но не более, чем на 0,5 м).