7.3.2 Испытание свай динамической нагрузкой


Сущность испытания заключается в определении сопротивления основания висячей сваи по величине погружения ее от удара молота.

Наиболее правильным показателем ожидаемого сопротивления основания сваи считают величину погружения сваи в грунт от одного удара молота, называемую «отказом».

Отказ изменяют во время забивки и после некоторого промежутка времени — «отдыха сваи»; по ГОСТ 5086-51 продолжительности «отдыха» принимается:

  в песчаных грунтах — не менее 3 суток;
  в связных грунтах — согласно программе испытаний, но не менее 6 суток.

Эти сроки следует считать минимальными и при благоприятных производственных условиях принимать: при суглинках до 15 дней, при глинах — до 25.

Добивка свай должна производиться тем же оборудованием, которое применялось при их забивке. Действительным считают отказ после «отдыха» сваи.

Практически величину отказа вычисляют как среднее арифметическое величины погружения сваи от числа ударов, в залоге принимаемое равным:

  для молотов подвесных и одиночного действия — 10;
  для молотов двойного действия и дизель-молотов — числу ударов молота в течение 1 и 2 мин;
  для вибропогружателей — величину погружения сваи за 1 мин его работы.

Для определения сопротивления сваи по отказу исходят из условия равенства работы, совершаемой молотом при падении и сваей на пути ее погружения

 

где Q — вес ударной части молота;
Н — высота ее падения;
Рпр — предельное сопротивление основания сваи;
h — высота подскока ударной части молота.

Эта работа затрачивается на полезную ее часть — преодоление сопротивления проникновению сваи в грунт и потери. Потери живой силы происходят в основном вследствие упругих деформаций грунта и самой сваи.

Часть работы расходуется на преодоление неупругих деформаций сваи и вредных сопротивлений; эта затрата может быть выражена частью полной работы αQH, где α < 1,0.

Зная потери Qh и αQH, можно определить предельное сопротивление основания сваи, так как величина отказа e известна:

 

т. е. сопротивление основания сваи возрастает по мере убывания е (уменьшения отказа).

По Н. М. Герсеванову предельное сопротивление сваи при испытании ее динамической нагрузкой будет

 f_041

откуда

 f_042

где n — коэффициент, принимаемый по табл. 30 (см. СНиП II-Б.5-62);
F — площадь поперечного сечения в м2;
q — вес сваи, включая вес наголовника (без коэффициента перегрузки), в т;
Q — вес ударной части молота (без коэффициента перегрузки) в т;
H — расчетная высота падения ударной части (принимаемая по табл. 31) в см;
e — отказ (погружение сваи от одного удара) в см.

Формула Герсеванова может применяться для дизель-молотов и для молотов двойного действия, но при этом в нее вместо произведения QH должна быть подставлена величина энергии одного удара, действительно расходуемая (по паспортным данным) на попружение сваи (табл. 31 и 32).

величина хода ударной части молота; энергия удара молота в кгм, принимаемая по паспорту

Вес ударной части молота одиночного действия, в том числе дизелымолота, должен быть:
при длине сваи более 12 м — не менее веса сваи (или оболочки);
при длине сваи до 12 м — при забивке в плотные грунты — не менее 1,5 веса сваи, а при грунтах средней плотности — не менее 1,25 веса сваи, включая во всех случаях в вес сваи вес наголовника.

Основные параметры сваебойных молотов, выпускаемых отечественной продукцией

Расчетное сопротивление висячей сваи Р в т при использовании данных испытания свай динамической нагрузкой определяется по формуле (38), причем значение Рн принимается равным предельному сопротивлению основания сваи Pпр , вычисляемому при песчаных грунтах основания по формуле (41), а при глинистых — по формуле (44).