Испытание свай динамической нагрузкой |
Сопротивление одиночной сваи, определяемое по методу динамического испытания, менее точно, чем сопротивление сваи, испытанной статической нагрузкой. Основным достоинством динамического метода испытания свай является его простота. Кроме того, этот метод позволяет оценивать несущую способность каждой сваи непосредственно при забивке ее в грунт и сравнивать между собой результаты испытаний всех свай. Динамический метод испытания свай основан на связи, существующей между энергией удара молота и величиной погружения сваи в грунт. Энергия удара молота расходуется в основном на преодоление сопротивления грунта погружению сваи, а также на упругие деформации молота и сваи и на остаточные деформации. Закономерность протекающего процесса выражается следующей формулой:
(1)
где Q - вес ударной части молота в т; Н - высота падения ударной части молота в м; Рпр - сопротивление грунта погружению сваи в кГ/см2; е - величина погружения сваи (отказ) от одного удара молота в м; h - высота подскока ударной части молота после одного удара в м; - коэффициент, учитывающий расход энергии, идущей на неупругие деформации. В нашей стране наибольшее применение получила формула Н. М. Герсеванова; в несколько измененном виде эта формула принята нормами (СНиП II-Б.5-62) и рекомендуется к практическому использованию
(2)
где k - коэффициент однородности грунта; m - коэффициент условий работы; п - коэффициент, зависящий от материала сваи и способа забивки; Р - площадь поперечного сечения сваи в м2; e- измеренная величина погружения сваи от одного удара в м; Q - вес ударной части молота в т; q - вес сваи с наголовником в т; Н - высота подъема ударной части в м. Для подвесных молотов расчетная высота падения принимается равной фактической высоте падения, а для паровоздушных молотов одиночного действия - равной величине хода ударной части. Для молотов двойного действия и дизель-молотов расчетная высота падения принимается равной
(3)
где W - полезная энергия одного удара молота в тм; Q - вес ударной части молота в т. При решении уравнения (2) относительно е получена формула для определения контрольного отказа, обеспечивающего необходимое расчетное сопротивление сваи (Р):
(4)
Расчетное сопротивление свай, погружаемых вибрированием, ориентировочно может определяться по формуле, предложенной Б. П. Татарниковым
(5)
где и - коэффициенты, характеризующие тип вибратора и свойства грунта; Nобщ - общая величина мощности на валу электродвигателя вибропогружателя при скорости погружения сваи до 5 cм/мин в квт; Nх - мощность на валу электродвигателя вибропогружателя при холостом ходе в квт; Q - вес вибропогружателя в т; q - вес погружаемой сваи в т; е - скорость погружения сваи, определяемая визуально в см/мин. Следует отметить, что в приведенных формулах принят ряд условных допущений. Динамические испытания свай не дают достаточно правильного представления о несущей способности из-за изменения сопротивления грунта во времени. Известно, что в глинистых грунтах расчетное сопротивление свай со временем увеличивается. Продолжительность увеличения сопротивления свай ориентировочно может быть определена по формуле
(6)
где Т - продолжительность отдыха сваи в сутки; k - эмпирический коэффициент, равный 1,3; Wn - число пластичности грунта. Достоверность этой зависимости исследована для значений числа пластичности от 5 до 20. |