Несущая способность буронабивной сваи: таблица

Отличный пример создания свайного основания.

Любой начинающий строитель знает, что основой для прочности дома является его фундамент. Но установка хорошего фундамента довольно трудоемкая процедура, требующая знаний, опыта и большого количества времени, особенно, если речь идет о свайном основании. Понадобится правильно произвести расчет буронабивных свай и их несущей способности. Ведь от этого будет зависеть прочность и срок эксплуатации возведенной постройки. В данной статье будет рассмотрено, как правильно выполнить расчет несущей способности свай по грунту и какие данные для этого понадобится использовать.

Содержание

Способы определения несущей способности сваи

Существует несколько методов, как произвести подобные расчеты. К ним относятся:

1. Расчетный метод. Он не отличается высокой эффективностью, но применяется довольно часто, так как в отличие от других довольно простой.
2. Пробные статические нагрузки. Крайне эффективная методика, но она требует много времени и сил. Довольно часто применяется профессионалами.
3. Динамическое испытание. Производится посредством нескольких ударов молотка по установленным сваям, после чего фиксируется осадка. Преимуществом такого способа является то, что его можно использовать непосредственно на строительном участке, но в отличие от предыдущего метода, он не столь эффективен.
4. Зондирование. Этот способ подразумевает комбинирование статического и динамического метода. Он производится путем регистрации данных несущей способности на поверхность базис с заранее установленных специальных датчиков. Оборудование стоит довольно дорого, поэтому такие вычисления зачастую выполняются только специалистами.

Расчетный способ часто используется простыми обывателями, так как для этого не потребуется специального оборудования или большого количества опыта. Понадобится лишь собрать определенные данные, которые пригодятся для расчетов. Остальные методики также могут использоваться, но для их реализации понадобятся знания и приспособления, которые у новичков в строительном ремесле зачастую отсутствуют.

По мере увеличения количества столбов для базиса, увеличивается и его прочность.

Изучение параметров буронабивных свай для расчетов

При установке свайного базиса необходимо учитывать такую характеристику, как несущая способность буронабивной сваи, так как она влияет на расход материала для их монтажа и параметры качества базиса и всего здания.

Этот параметр во многом зависит от диаметра используемого столба. Например, буронабивная свая, имеющая диаметр 300 мм, может выдержать давление в 1,7 т, а свая с диаметром 500 м может выдержать даже 5 т. Небольшие изменения в размере крайне сильно увеличивают допустимую нагрузку, поэтому правильный расчет несущей способности сваи по материалу гарантирует прочное основание. Помимо этого, от данной характеристики зависит расход материалов для возведения дома.

Исходя из этого, расчет количества свай и расстояния при их монтаже является частью общих подсчетов, которые необходимо выполнить для возведения крепкого здания.

Пример схемы, по которой осуществляется монтаж буронабивных свай.

Материал производства

Размер сваи не единственный фактор, который нужно брать во внимание. При расчетах необходимо также учитывать материал, из которого изготавливалось изделие. Разновидность и марка бетона, используемого во время заливки участка, сильно влияет на износостойкость и срок эксплуатации фундамента, а, следовательно, и всего здания.

Как пример, свая, залитая бетоном М 100, может выдержать давление до 100 кг на 1 см². Это довольно хороший показатель, так как свая с основанием в 20 см и площадью в 400 см² может держать на себе до 40 т.

Помимо этого, нужно считать не только нагрузку, которая будет оказываться на столб, но и прочностные характеристики самого грунта. Это связано с тем, что при возможной нехватке столбов и повышенном давлении на почву, основание может повредиться из-за того, что некоторые сваи слишком углубятся в грунт. Если это произойдет, выполнить ремонтные работы будет довольно трудно, и без помощи специалистов обойтись уже не получится.

Чем выше прочность подстилающей почвы, тем меньше опор потребуется для создания прочного базиса. Также понадобится учитывать глубину промерзания почвы, уровень грунтовых вод, качество армирования и прочие факторы.

Расчет несущей способности свай

С подобными расчетами сможет справиться новичок, так что привлечение специалистов не потребуется. Определение несущей способности свай состоит из следующих этапов:

1. Подготовка к процедуре, сбор информации, анализ почвы.
2. Расчет по готовой формуле.

Подготовка к расчетам

Данные, которые будут использоваться для подсчета несущей способности свай, получают после проведения геологических процедур и расчета планируемого давления на постройку. Сбор этих данных крайне важная работа, так как именно от них зависит правильность результата подсчетов.

Таблица, которая позволяет определить разновидность грунта по характеристикам.

При подсчетах необходимо учитывать большое количество разнообразных характеристик почвы. Информацию по этим данным можно найти в СНиП, где она разделена по климатическим зонам и представлена в разном виде.

Определение несущей способности свай не может базироваться на данных, собранных на соседних участках. Даже в пределах одной земельной территории геологические показатели могут довольно сильно варьироваться. Несколько скважин по периметру участка, позволят собрать детальную информацию о качестве грунта. Ошибка в сборе данных может привести к довольно неприятным последствиям.

Вычисление массы постройки проводится с учетом климатического фактора, размещения здания на поверхности относительно направления потоков, количества осадков зимой, веса строительных материалов и оборудования.

Расчет по формуле

Несущая способность сваи по грунту, которая влияет на оказываемую нагрузку, зависит от характеристик материала, из которого она изготавливалась и прочностных параметров почвы. Для подсчетов выбирается минимальный показатель, так как он иногда увеличивается.

Несущая способность сваи вычисляется по следующей формуле: P=k_o*R_n*F+U*k_p*F_in*L_i, где P – непосредственно несущая способность; k_o – показатель однородности почвы; R_n – возможное сопротивление почвы относительно фундамента; F -площадь базиса на сваях, см²; U – периметр участка, м; k_p – рабочий коэффициент; F_in -допустимое сопротивление почвы по бокам используемых свай; L_i – толщина грунта, который соседствует с боковой поверхностью столба, м.

Все необходимые данные грунтов нужно искать в приложениях СНиП в предназначенном для этого разделе. Если грунт является многослойным, то возможности сопротивление поверхности высчитываются для каждого слоя по отдельности, после чего показатели складываются воедино. Также при подсчете существующей несущей способности к давлению понадобится добавлять массу самих свай и ростверка.

После того как несущая способность свай была рассчитана, вычисляется их необходимое количество для создания базиса постройки. Необходимо учитывать, что самым большим интервалом между сваями является отметка в 2 м, а самым маленьким – сумма 3-х диаметров скважин.

Таблица несущей способности буронабивной сваи позволяет упростить процедуру расчетов.

Когда все необходимые исчисления проведены, осуществляется заливка. Бетон для этого изготавливается прямо на участке, где проводятся строительные работы, что позволяет сэкономить на доставке. Можно использовать различные марки раствора, но необходимо следить за его качеством и сроком годности. Если будет применен некачественный бетон, это существенно повлияет на срок службы здания.

Как видно из статьи, соорудить свайный фундамент своими силами довольно трудно, но возможно. Основной процедурой является расчет несущей способности столбов. Если все подсчеты будут выполнены правильно, то и результат будет на высоком уровне, а постройка прослужит большое количество времени. Существуют специальные таблицы, в которых уже собраны многие данные. С помощью них можно пропустить трудоемкий процесс сбора большого количества данных для подсчетов.

Несущая способность буронабивной сваи: таблица и расчет

Характерным показателем прочности свайного фундамента является несущая способность отдельно взятой сваи. Эта характеристика влияет на общее количество свай в периметре фундамента – регулируя частотность, можно повышать предел нагрузки, которую будет способен выдержать фундамент. Количество буронабивных свай и несущая способность отдельно взятой свайной колонны это взаимосвязанные характеристики, оптимальное соотношение которых определяется путем проведения несложных расчетов.

Подготовка к расчету

Конструкция буронабивных свай

Исходные данные, которые понадобятся для расчета несущей способности буронабивной сваи, получают в итоге проведения геологических изысканий и подсчета общей предполагаемой нагрузки здания. Это обязательные этапы расчета, проведение которых обосновано теорией расчета прочностных характеристик буронабивных фундаментов.

Такие показатели как глубина промерзания, уровень залегания грунтовых вод, разновидность грунта и его механические характеристики очень важны для получения точного результата. Информация о глубине промерзании грунта находится в СНиП 2.02.01-83*, данные разделены по климатическим районам, представлены картографически и в виде таблиц.

Не стоит полагаться на данные геологической и гидрогеологической разведки, полученные на соседних участках. Даже в пределах периметра одного земельного надела состояние грунтов оснований может резко изменяться. Три-четыре контрольные скважины в контрольных точках периметра дадут точную информацию о состоянии почв.

Расчет массы постройки ведут с учетом климатического района, расположения здания относительно румба ветров, среднего количества осадков в зимний период, массы строительных конструкций и оборудования. Этот показатель наиболее значим при проектировании фундамента – данные для проведения этой части расчета, а также схему и расчетные формулы можно найти в СНиП 2. 01.07-85.

Проведение геологии

Шурф для проведения геологических изысканий

Проведение геологических изысканий ответственное мероприятие и в массовом поточном строительстве этим занимаются специалисты-геологи. В индивидуальном жилищном строительстве часто проводят самостоятельную оценку состояния грунтов. Не имея опыта проведения изысканий такого уровня очень сложно оценить реальное положение вещей. Работа грамотного специалиста по большей части заключается в визуальной оценке состояния напластований.

Для начала на участке устраивают шуфры – вертикальные выработки грунта прямоугольного или круглого сечения, глубиной от двух метров и шириной достаточной для визуального осмотра основания стенок ямы. Назначение шуфров – раскрытие почвы с целью осуществления доступа к напластованиям, скрытым под верхним слоем грунта. Геологи измеряет глубину пластов, берет пробу грунта из середины каждого слоя, а также впоследствии наблюдает за накоплением воды на дне забоя. Вместо шуфров могут устраиваться круглые скважины, из которых с помощью специального устройства вынимают керн или берут локальные пробы.

Шуфры укрывают на некоторое время – два-три дня – ограничивая попадание атмосферных осадков. После оценивают уровень воды, поднявшийся в полости скважины – эта отметка, отсчитанная от верхней границы, и будет уровнем залегания грунтовых вод.

Все полученные данные заносятся в сводную таблицу.Кроме того, составляется профиль сечения грунта, который позволяет предугадать состояние грунтов в точках, где бурение не производилось. При самостоятельной оценке оснований следует руководствоваться сведениями, представленными в СНиП 2.02.01-83* и ГОСТ 25100-2011, где в соответствующих разделах представлены классификации грунтов с описаниями, методы визуального определения типов грунта и характеристики в соответствии с типами.

Как использовать данные геологической разведки

Поле буронабивных свай

После того как проведена геология местности – самостоятельно или нанятыми специалистами – можно приступать к определению начальных геометрических характеристик свай.

Нас интересуют тип грунта, показатель коэффициента неоднородности грунта, глубина промерзания и уровень расположения грунтовых вод. Схема расчета несущей способности буронабивной сваи для различных типов грунтов находится в приложениях СП 24.13330.2011.

Глубина заложения сваи должна быть как минимум на полметра ниже глубины промерзания, чтобы предотвратить воздействие морозного пучения грунтов на опорную часть колонны. Средняя глубина промерзания в центральной полосе России 1,2 метра, значит, минимальная длина сваи должна составлять в таком случае 1,7 метра. Значение меняется для отдельно взятых регионов.

Не только относительная влажность, но и взаимное расположение нижней отметки промерзания грунта и глубины залегания грунтовых вод. В холодное время года высоко расположенные замерзшие грунтовые воды будут оказывать сильное боковое давление на тело свайной колонны – такие грунты сильно деформируются и считаются пучинистыми.

Некоторые грунты, характеризующихся как слабые, высокопучинистые и просадочные, не подходят для устройства свайных фундаментов – для них больше подходят ленточные или плитные фундаменты. Определить тип грунта, а также тип совместимого фундамента, значит исключить скорое разрушение конструкций. Показатели неоднородности грунта, указанные в таблицах вышеперечисленных нормативных документов, используются в дальнейших расчетах.

Расчет общей нагрузки

Сбор нагрузок позволяет определить массу здания, а значит усилие, с которым постройка будет воздействовать на фундамент в целом и на его отдельно взятые элементы. Существует два типа нагрузок, воздействующих на опорную конструкцию – временные и постоянные. Постоянные нагрузки включают в себя:

• Массу стеновых конструкций;
• Суммарную массу перекрытий;
• Массу кровельных конструкций;
• Массу оборудования и полезной нагрузки.

Посчитать массу конструкций можно, определив объем конструкций, и умножив его на плотность использованного материала. Пример расчета массы для одноэтажного здания с железобетонными перекрытиями, кровлей из керамической черепицы и со стенами 600 мм из железобетона, размерами 10 на 10 метров в плане, высотой этажа 2 метра:

• Вычисляем объем стен, для этого умножаем площадь поперечного сечения стены на периметр. Получаем V стены = 20 ∙ 2 ∙ 0,6 = 24 м3. Полученное значение умножаем на плотность тяжелого бетона, которая равняется 2500 кг/см3. Итоговая масса стеновых конструкций умножается на коэффициент надежности, для бетона равный k = 1,1. Получаем массу M стены = 66 т.
• Аналогично считаем объем перекрытий(подвального и чердачного),масса которых при толщине 250 мм будет равняться Мпк = 137,5 т, с учетом аналогичного коэффициента надежности.
• Вычисляем массу кровельных конструкций. Масса кровли для 1 м2 металлочерепицы – 65 кг, мягкой кровли – 75 кг, керамической черепицы – 125 кг. Площадь двускатной кровли для здания такого периметра будет составлять примерно 140 м2, а значит масса конструкций составит Мкр = 17,5 т.
• Общий размер постоянной нагрузки будет равняться Мпост = 221 т.

Коэффициенты надежности для различных материалов находятся в седьмом разделе СП 20.13330.2011. При расчете следует учитывать массу перегородок, облицовочных материалов фасада и утеплителя. Объем, который занимают оконные и дверные проемы не вычитают из общего объема для простоты вычислений, поскольку он составляет незначительную часть общей массы.

Расчет временных нагрузок

Ростверк на винтовых сваях

Временные нагрузки рассчитываются в соответствии с климатическим районом и указаниями свода правил «Нагрузки и воздействия». К временным относятся снеговая и полезная нагрузки. Полезная нагрузка для жилых зданий составляет 150 кг на 1 м2 перекрытия, а значит общее число полезного веса будет равняться Мпол = 15 т.

Масса оборудования, которое предполагается установить в здании, также суммируется в этот показатель. Для определенного типа оборудования применяется коэффициент надежности, расположенный в вышеуказанном своде правил.

Существуют различные типы особых нагрузок, которые также необходимо учитывать при проектировании. Это сейсмические, вибрационные, взрывные и прочие.

Снеговая нагрузка определяется по формуле:

где ce – коэффициент сноса снега, равный 0,85;

ct – термический коэффициент, равный 0,8;

m – переходный коэффициент, для зданий в плане менее 100 м принимаемый по таблице Г вышеуказанного СП;

St – вес покрова снега на 1 м2. Принимается по таблице 10.1, в зависимости от снегового района.

Показатели временных нагрузок суммируются с постоянными и получается количественный показатель общей нагрузки здания на фундамент. Это число используется для расчета нагрузки на одну свайную колонну и сравнения предела прочности. Для удобства расчета и наглядности примера примем временные нагрузки Мвр = 29 т, что в сумме с постоянными даст Мобщ = 250 т.

Посмотрите видео, как правильно рассчитать нагрузку на основание.

Определение несущей способности сваи

Геометрические параметры сваи и предел прочности это взаимосвязанные величины. В данном примере, нагрузка на один метр фундамента будет составлять 250/20 = 12,5 тонн.

Расчет предела предела нагрузки на отдельно взятой буронабивной сваи ведут по формуле:

где F – предел несущей способности; R – относительное сопротивление грунта, пример расчета которого находится в СНиП 2. 02.01-83*; А – площадь сечения сваи; Eycf, fi и hi – коэффициенты из вышеуказанного СНиП; y – периметр сечения свайного столба, разделенный на длину.

Посмотрите видео, как проверить несущую способность сваи с помощью профессионального оборудования.

Для сваи полутораметровой длины диаметром 0,4 метра несущая способность будет равняться 24,7 тонны, что позволяет увеличить шаг свайных колонн до 1,5 метров. В таком случае нагрузка на сваю будет составлять 18, 75 тонн, что оставляет довольно большой запас прочности. Изменением геометрических характеристик, а также шага свайных колонн регулируется несущая способность. Данная таблица, представленная ниже, показывает зависимость несущей способности полутораметровой сваи от диаметра:

Зависимость несущей способности от ширины сваи

Существует масса сервисов, позволяющих провести расчет несущей способности сваи онлайн. Пользоваться следует только проверенными порталами, с хорошими отзывами.

Важно не превышать допустимую нагрузку на сваю и оставлять запас прочности – немногие сервисы умеют планировать распределение нагрузки, поэтому следует обратить внимание на алгоритм расчета.

RSPile Учебники | 5 — Вместимость буронабивной сваи

1.0 Введение

В этом учебном пособии показано, как анализировать одну буронабивную сваю в нескольких слоях грунта в различных условиях в программе RSPile .

Темы, рассматриваемые в этом учебном пособии:

• Многослойная модель
• Типы грунта для буронабивных свай
• Свойства свай
• Экспорт данных в Excel
• Генератор отчетов 9 0014

Готовая продукция:

Готовый продукт этого учебного пособия можно найти в файле данных Учебное пособие 5 – Емкость буронабивной сваи.rspile2 . Доступ ко всем учебным файлам, установленным с помощью RSPile, можно получить, выбрав Файл > Недавние папки > Папка учебных пособий в главном меню RSPile.

2.0 Модель

При запуске программы RSPile уже открыт новый пустой документ, что позволяет сразу приступить к созданию модели.

Примечание по правилам знаков: В RSPile поверхность земли по умолчанию имеет глубину = 0, глубина вниз положительна, а сжимающее напряжение положительно.

2.1 НАСТРОЙКИ ПРОЕКТА

В разделе Настройки проекта можно изменить тип анализа, допуск, количество разрешенных итераций и количество сегментов сваи, которые будут использоваться в анализе.

Чтобы открыть настройки проекта:

1. Выберите Главная > Настройки проекта ( CTRL + J ).
2. В Вкладка General , измените Program Mode Selection на Расчет емкости.
3. Перейдите на вкладку Расчет емкости и установите Емкость отдельной сваи на Бурение.
4. Выберите вкладку Подземные воды . Установите флажок для Анализ подземных вод и введите Высота уровня грунтовых вод из — 2м.
5. Нажмите на Дополнительно вкладка. Измените Дискретизация сваи на Пользовательский и измените Шаг глубины сваи (м) на 1.
6. Нажмите OK , чтобы закрыть диалоговое окно.

Единицами измерения по умолчанию для RSPile являются метрические. Чтобы изменить этот параметр, перейдите на вкладку General в Project Settings.

2.2 СВОЙСТВА ПОЧВЫ

1. Выберите Почвы > Определить свойства почвы ( CTRL + 8 ).

В этом диалоговом окне вы можете определить свойства, относящиеся к кривым Q-z, t-z и p-y. Существует вкладка для типа анализа, который вы выбрали в настройках проекта, а также для зависимости от датума. Вкладка Datum Dependency позволяет пользователям управлять линейно изменяющимися свойствами.

2. Задайте свойства материала, как показано ниже:

Почвенное имущество 1:

• Имя = Песок
• Удельный вес = 16 кН/м3
• Нас. Вес блока = 16 кН/м3
• Тип грунта = несвязный
• Угол внутреннего трения = используйте значения SPT «N»
• Метод = метод SPT-AASHTO

Щелкните OK , чтобы закрыть диалоговое окно.

Почвенное имущество 2:

• Наименование = Камень
• Вес единицы = 20 кН/м3
• Насыщен. Вес блока = 20 кН/м3
• Тип грунта = Слабая горная порода
• Прочность на сжатие без ограничений = 2000 МПа
• Предел поверхностного трения = 10 000 кПа
• Предел прочности торцевого подшипника = 100 000 кПа

900 13 Сопротивление кожи

• Метод = William and Pells
• Среднее RQD = 40%
• Сопротивление кончика
  • Tomlinson and Woodward
  • Угол внутреннего трения = 27 градусов

Примечание:

• Предельное значение торцевой несущей способности для горных пород было установлено на уровне 100 000 кПа, поскольку горные породы, естественно, имеют более высокую торцевую несущую способность. Чтобы получить фактическую несущую способность торца, а не грузоподъемность, ограниченную прочностью бетонного цилиндра, предел был увеличен.
• Единичный вес и насыщенный удельный вес указываются здесь в диалоговом окне свойств грунта как для слоя песка, так и для каменного слоя, но это не повлияет на расчеты конечной грузоподъемности буронабивной сваи.
• Чтобы учесть поверхностное сопротивление или потери в концевом подшипнике, можно включить параметр коэффициентов уменьшения, отметив поле Коэффициенты уменьшения и указав соответствующие потери на поверхностное сопротивление (%) и/или потери в торцевом подшипнике (%).

2.3 СЛОИ ПОЧВЫ

RSPile поддерживает несколько скважин и негоризонтальные слои почвы. Когда определено несколько скважин, программа будет автоматически выполнять интерполяцию между скважинами. В этом уроке мы будем моделировать горизонтальные пласты почвы с помощью одной скважины. Для начала:

1. Выберите Почвы > Редактировать все , чтобы открыть диалоговое окно Редактировать скважину .

Колонка почвы по умолчанию имеет один слой и расположена по адресу ( 0, 0 ). Чтобы изменить местоположение, введите координаты X и Y. Здесь мы оставим (0,0).

2. Нажмите Вставить слой ниже , чтобы добавить еще один слой ниже первого. Столбец имени будет заполнен последовательностью свойств почвы.

Слои по умолчанию определяются по толщине, но могут определяться по отметке верха и низа. Это можно изменить, переключив Определить слои по толщине .

3. Укажите следующие значения толщины слоя:

#	Наименование	Толщина 900 07	Вид сверху	Вид снизу
1	Песок	5	0	-5
2	Камень 9 0163	20	-5	-25

4. Нажмите OK чтобы сохранить введенные данные и выйти из диалогового окна.

2.4 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ

1. Выберите Главная > Дополнительные возможности емкости

В модели Дополнительная емкость Рассмотрение можно определить дополнительные параметры, влияющие на анализ конечной емкости.

• В соответствии с типом конструкции из Мягкий сжимаемый грунт можно указать глубину мягкого сжимаемого грунта в верхней части профиля почвы. Поверхностным сопротивлением слоя можно пренебречь при расчете предельной емкости.
• Параметр Считать сопротивление грунта отрицательным будет рассматривать поверхностное сопротивление, полученное для слоя, как отрицательное и будет вычтено из общего поверхностного трения для расчета предельной емкости.

Вариант конструкции Размываемый грунт позволяет учитывать краткосрочное и/или долгосрочное размывание.

• Для кратковременного размыва напряжение сдвига (кожное трение) снижается до нуля до рассматриваемой глубины размыва. Поскольку ни один концевой подшипник не может быть размещен выше этого уровня, концевой подшипник также уменьшается до нуля.
• Для долговременной очистки эффективное напряжение вскрышных пород уменьшается до нуля до достижения глубины размыва. Это означало бы, что поверхностное трение и торцевой подшипник также сведены к нулю.
• Если рассматривается как краткосрочная, так и долгосрочная промывка , RSPile суммирует эффекты обоих типов промывки, причем сначала рассматривается долгосрочная промывка, а затем краткосрочная промывка ниже с точки зрения глубины. .

2.5 СВОЙСТВА СВАИ

1. Выберите Сваи > Секции сваи , чтобы открыть диалоговое окно Определить свойства секции сваи .
2. Выберите Секцию сваи 1 и введите свойства, показанные ниже:

• Поперечное сечение сваи = круглое
• Диаметр сваи (м) = 1,2
• Прочность бетонного цилиндра (кПа) = 40 000

2.6 ДОБАВЛЕНИЕ СВАИ

В диалоговом окне Добавить одиночную сваю задаются высота сваи (глубина вершины сваи) и длина. Чтобы добавить сваю:

1. Выберите Сваи > Одиночная , чтобы открыть диалоговое окно Добавить сваю .
2. Щелкните значок Редактировать для типа сваи и введите Длина (м) = 25 для типа сваи 1. Нажмите OK , чтобы вернуться к диалоговому окну добавления сваи.
3. В поле Location отмените выбор значка Mouse Selection , чтобы ввести координаты (x,y) новой одиночной стопки. Мы сохраним расположение по умолчанию (0,0).
4. Остальные свойства оставить по умолчанию.
5. Щелкните OK , чтобы закрыть диалоговое окно.

Обратите внимание, что столбец почвы теперь обновлен, чтобы отразить слои.

3.0 Результаты

1. Сохраните и вычислите файл, выбрав Результаты > C вычислить

3.1 ВИЗУАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

RSPile позволяет визуализировать результаты в 3D по всей длине сваи. Используйте раскрывающийся список Data Type , чтобы управлять отображаемыми результатами.

Результаты свай можно включать и выключать с помощью элементов управления просмотром на боковой панели.

3.2 ДИАГРАММЫ

1. В Plan View , щелкните правой кнопкой мыши стопку и выберите Graph Pile

В разделе результатов RSPile представлены несколько графиков по умолчанию и таблица результатов. Вы должны увидеть следующее:

При анализе буронабивных свай выводятся три графика:

• Нагрузочная способность поверхностного трения в зависимости от глубины
• Несущая способность торца в зависимости от глубины
• Предельная грузоподъемность в зависимости от глубины

90 023

3.3 ЭКСПОРТ В EXCEL

Из таблицы 9 На вкладке 0006 вы можете экспортировать данные в Excel. Для этого:

1. Щелкните значок Экспорт данных в Excel на панели инструментов.

Каждый тип данных экспортируется на отдельный лист в файле Excel.

4.0 Генератор отчетов

Генератор отчетов представляет отформатированную сводку входных данных и результатов анализа.

1. Вернитесь к представлению модели и выберите Результаты > Генератор отчетов

Генератор отчетов содержит сводку входных данных модели:

• Резюме проекта
• Слои почвы
• Свойства почвы

9001 3 Свойства сечения сваи

• Типы свай
• Свая Настройки

Панель инструментов содержит элементы управления генератора отчетов , которые позволяют выбрать отображаемую информацию и настроить внешний вид.

Данные можно экспортировать различными способами: их можно скопировать вручную, просмотреть в браузере, распечатать или сохранить в виде файла .pdf. Перед печатью файла результаты могут быть отформатированы в соответствии с вашими требованиями.

2. Закройте окно генератора отчетов, чтобы вернуться к представлению модели.

5.0 Дальнейший анализ

Из результатов расчетов видно, что существует огромная разница между поверхностным трением и несущими способностями на торцах по сравнению со слоями песка и камня. Поэтому предельной емкостью песчаного слоя можно пренебречь.

Для этого измените значения Предел поверхностного трения (кПа) и Предел торцевой опоры (кПа) песчаного слоя в диалоговом окне Свойства почвы на ноль и пересчитайте результаты.

Вы должны получить следующие результаты:

На этом учебник по анализу буронабивных свай завершен. Теперь вы можете выйти из программы RSPile.

Оценка несущей способности буронабивных свай

Авторы: Нишма Э., Амна К. Сону

Ссылка DOI: https://doi.org/10.22214/ijraset.2023.51306

Сертификат:
Посмотреть сертификат

Abstract

Свая – это структурный элемент, предназначенный для преодоления больших нагрузок от надстройки, когда надлежащие несущие слои недоступны на небольшой глубине. Прогнозирование несущей способности буронабивной сваи представляет собой сложную задачу, так как зависит от способа установки, качества бетона, состояния грунта и геометрии сваи. Считается, что надежным методом определения несущей способности сваи является испытание сваи под нагрузкой, которое требует много времени и средств. Несущая способность также может быть проанализирована эмпирическими и аналитическими методами с использованием данных грунта и данных SPT.
В данной работе эмпирические методы и графические методы используются для оценки ударной способности монолитных буронабивных свай. Для эмпирических методов используются кодовый метод ИС, метод Мейергофа, метод Базараа и Куркура, а для графических методов — метод Хансена, метод Чина-Конднера, метод экстраполяции Декура.
Все эти методы суммированы для сравнения со значениями испытаний на нагрузку сваи. База данных 3 буронабивных свай собрана с разных участков Кералы. Выбранные выше методы SPT откалиброваны методом проб и ошибок, чтобы предложить новую формулу. Также предложена конструкция свайной конструкции.

Введение

I. ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время применение буронабивных свай во всем мире увеличилось. Буронабивные монолитные сваи имеют умеренную несущую способность, низкую стоимость, пониженную вибрацию при установке и позволяют легко регулировать длину. Прогнозирование несущей способности буронабивной сваи представляет собой сложную задачу. При проектировании свай необходимо учитывать такие факторы, как метод бурения, процесс установки, качество бетона, грунтовые условия и опытный опыт. Большое влияние на свайный фундамент оказывает способ установки, т. е. бурение может вызвать вибрацию и нарушить окружающий грунт. Даже после установки сваи со временем могут произойти изменения в характере грунта. Соответствующая грузоподъемность сваи может быть получена только путем проведения испытания сваи под нагрузкой. Проведение испытаний свай под нагрузкой для небольших проектов экономически нецелесообразно. В таких случаях для прогнозирования несущей способности сваи могут применяться другие методы.

Для прогнозирования несущей способности сваи были разработаны различные методы с учетом взаимодействия грунт-свая, стратиграфии грунта и сопротивления грунта вдоль сваи.[1]

Статический метод в IS 2911-Часть 1/Разд. 2 для определения несущей способности буронабивной монолитной сваи содержит множество параметров, которые необходимо оценивать с использованием тригонометрических функций или графиков и таблиц. Метод кода IS использует концепцию критической глубины для связного и несвязного грунта, чтобы найти угол внутреннего трения. В последнее время использование результатов пенетрометрических испытаний, таких как стандартное испытание на проникновение, для оценки несущей способности свай было предметом значительного числа исследователей, и было предложено несколько подходов [2,8]. Наращивание свай методом SPT является одним из самых простых и первых применений.

II. ЗАДАЧА

1. Провести обширное исследование методов определения предельной несущей способности свай в связном и несвязном грунте.
2. Для сбора необходимых данных каротажа бурения и данных испытаний на нагрузку сваи.
3. Провести сравнительное исследование всех методов статического анализа, выбранных для определения несущей способности сваи, путем сравнения ее со значениями испытания сваи под нагрузкой.
4. Предложить наиболее подходящий существующий метод для прогнозирования предельной несущей способности сваи для связного и несвязного грунта.
5. Вывести новые уравнения для определения мощности сваи путем объединения параметров, рассматриваемых в различных методах.
6. Предложить конструкцию сваи.

III. МЕТОДОЛОГИЯ

Основная цель этого проекта состоит в том, чтобы сформулировать новое уравнение для определения несущей способности грунта в районе Кералы, а также предложить структурную конструкцию сваи. Кроме того, будет проведена критическая оценка существующего уравнения, чтобы узнать, какой из существующих методов является наилучшим для определения несущей способности грунта.

A.  Сбор данных

Собираются данные испытаний свай под нагрузкой и соответствующий отчет об исследовании грунта трех буронабивных монолитных свай. Участки в этих районах покрыты мелким песком, латеритом, гравием, пылеватым песком и глинистым песком. Отчет о почве показывает, что участки содержали слабые несущие слои на небольшой глубине, что привело к строительству свайного фундамента. Диаметр свай варьируется от 0,5 м до 1 м, а длина заделки – от 9 м до 12 м. Из трех участков два участка имеют связной грунт, а остальная площадь покрыта несвязным грунтом. Сводные данные по сваям приведены в таблице 1.

90 030

???????

Заключение

Определение несущей способности сваи всегда является сложной задачей, стоящей перед инженерами и исследователями. Среди всех методов расчета мощности метод SPT оказался гибким с точки зрения оценки, стоимости и времени. В некоторых случаях получаются непредсказуемые значения. Геологические изменения, которые могут происходить в почве и окружающих ресурсах с течением времени, являются одной из причин разрушения сваи.
В эмпирическом методе установлено, что метод Базараа и Куркура показывает более сопоставимые значения с тестовой нагрузкой. Величина сцепления очень сильно влияет на несущую способность сваи. А для графического метода метод Чина-Конднера показывает более сопоставимое значение с тестовой нагрузкой. Предлагаемый метод показывает очень близкие значения к тестовой нагрузке. Кроме того, процент ошибок составляет менее 5%, что показывает, что предлагаемый метод имеет более высокую точность по сравнению с другими выбранными методами. Из-за его точности мы можем считать его лучшим методом. Кроме того, в этом проекте также разработан структурный дизайн сваи в другом месте.

Литература

[1] Раиса П.С. и Чандракаран С., 2022 г. «Оценка несущей способности буронабивных свай, залитых на месте». В характеристике грунта и фундаментах: материалы Индийской геотехнической конференции 2020 г., том 1 (стр. 605-614). Спрингер Сингапур.
[2] Танзила Ислам, Ислам, Мохаммад PY — 2018/12/19 SP — T1 — Оценка несущей способности сваи с использованием различных методов Er
[3] Шах А., Адвани П., Патель Дж. и Сони Х., 2017 г. «Оценка несущей способности буронабивных монолитных свай». Int J Eng Technol Sci Res, 4 (9)), стр. 814-819.
[4] Канакешварарао, Т. и Ганеш, Б., 2017. «Анализ свайного фундамента, подверженного боковым и вертикальным нагрузкам». Междунар. Дж. Инж. Trends Technol, 46(2), стр. 113-127.
[5] Кулкарни, Р.У. и Девайкар, Д.М., 2017. «Численный подход к оценке несущей способности свай с каменной втулкой, подвергающихся осевому сжатию в районе Мумбаи, на основе данных испытаний свай под нагрузкой». Международный журнал геотехнической инженерии, 11 (5), стр. 441-451.
[6] Султана, Ф., Зиния, Н.К., Актер, Ф. и Хан, М.М.Р., 2016. «Испытание сваи под нагрузкой и определение несущей способности залитой на месте сваи: тематическое исследование». Глобальные журналы исследований в области инженерии, 16 (E4), стр. 41-45.
[7] Ван, З., Чжан, Н., Цай, Г., Ли, К. и Ван, Дж., 2017. «Оценка CPTU и методы испытаний статической нагрузкой для прогнозирования предельной несущей способности сваи». Морские георесурсы и геотехнология, 35 (5), стр. 738-745.
[8] Козловски, В. и Немчински, Д., 2016. «Методы оценки несущей способности свайного фундамента с использованием результатов испытаний на проникновение на примере фундамента дорожного виадука». Procedia Engineering, 161, стр. 1001-1006.
[9] Тунаоджам, С. и Султана, П., 2014. «Прогнозирование несущей способности буронабивной сваи». Международный журнал исследований в области науки и технологий, 51.
[10] Ho?ko, M. и Stacho, J., 2014. «Сравнение численного анализа с испытанием на статическую нагрузку шнековой непрерывной сваи». Словацкий журнал гражданского строительства, 22(4), стр.1-10.
[11] Ваэль Н. Абд Эльсаме, (2012) «Оценка предельной грузоподъемности висячих свай», Engineering, Vol. 4 № 11. С. 778-789. doi:10.4236/eng.2012.411100
[12] Ваэль Н. Абд Эльсаме, (2013) «Новый метод прогнозирования мощности сваи, выполненный с помощью непрерывного шнека (CFA)», Engineering, Vol. 5, стр. 344-354. doi.org/10.4236/eng.2013.54047
[13] Кулкарни Р.У. и Деваикар Д.М. (2016) «Численный подход к оценке несущей способности свай с каменной втулкой, подвергающихся осевому сжатию в районе Мумбаи на основе данных испытаний свай под нагрузкой», Международный журнал геотехнической инженерии, DOI 10. 1080/19386362.2016.1231390.
[14] Шариатмадари Н., Эслами А. и Каримпур-Фард М. (2008 г.) «Несущая способность забивных свай в песках, полученная методом SPT, в применении к 60 историям болезни», Иранский журнал науки и технологий, Транзакция B, Инженерное дело, Том . 32, № Б2, стр. 125-140.
[15] Манджула Деви Б., Чоре Х.С., Савант В.А. «Анализ групп свай с поперечной нагрузкой», Журнал гражданского строительства IOSR (IOSR-JMCE), ISSN: 2278-0661, ISBN: 2278-8727, PP: 60-64.
[16] Амель Бенали, Аммар Нехнеч и Али Буафия (2013 г.) «Определение емкости буронабивной сваи с помощью прямых методов SPT, примененных к 40 историям болезни», Civil and Environmental Research, Vol. 5, стр. 118-122.
[17] Хамид Алиелахи и Мохаммад Адампира (2016) «Сравнение между эмпирической и экспериментальной предельной несущей способностью буронабивных свай — тематическое исследование», Arabian Journal of Geosences.
[18] Юдхи Ластиасих и Индра Джати Сиди (2014) «Надежность методов оценки несущей способности сваи», J.