Явления, происходящие в грунте при забивке сваи

 

Отказ при забивке свай. Понятие об истинном и ложном отказе.

 

Величина погружения сваи при ударе (забивке) носит название отказ.

При погружении свай через песчаные грунты величина отказа с глубиной резко уменьшается и в некоторых случаях может достигнуть нуля.

 

 

Для увеличения отказа сваи необходимо предоставить отдых, т.е. остановить забивку на 3…5 дней. За это время в около свайном пространстве восстанавливается поровое давление, грунтовая вода снова подходит к стволу сваи, трение снижается и сваю можно снова добивать т.к. отказ увеличивается относительно первоначальной величины, полученной до отдыха.

Такой же эффект может быть получен при добавлении воды в около свайное пространство во время забивки.

При погружении свай через водонасыщенные глинистые грунты величина отказа с увеличением глубины забивки может увеличиваться и свая как бы проваливается в водонасыщенное основание.

При забивке в глинистых грунтах величина отказа (е) с глубиной или становится постоянной, или увеличивается. После отдыха в течение 3…6 недель (снятие динамических воздействий) величина отказа уменьшается. Это явление получило название «засасывание сваи».

Отказ (е) сваи во время забивки получил название «ложный».

Отказ (е) сваи после отдыха – «истинный».

Получение истинного отказа сваи в глинистых грунтах приводит к увеличению ее несущей способности. Исследования в этом направлении были проведены Новожиловым (ПГУПС).

Рнач – начальная несущая способность сваи в момент забивки;

Рmax – максимальная несущая способность сваи;

Т – период относительно быстрого возрастания несущей способности сваи;

t₁, t₂ – время испытания сваи;

Р₁, Р₂ – несущая способность сваи, соответственно в момент времени t₁ и t_2.

 

m – коэффициент, учитывающий скорость засасывания сваи.

Насколько повышается несущая способность сваи после отдыха?

Почти максимальная несущая способность при забивке

В супесях – в 1,1…1,2 раза

Необходимо учитывать повышение несущей способности

В суглинках – в 1,3…1,5 раз

В глинах – в 1,7…6 раз

 

Т = (3…6) недель

 

В 1911 г. профессор Н.М. Герсеванов предложил формулу для определения несущей способности свай динамическим способом:

QH = A+B+C

 

QH – работа свайного молота;

A= Pe – работа, затраченная на погружение сваи;

В = Qh – работа упругих деформаций (подскок свайного молота);

С= aQH – потерянная работа (трение, смятие, нагрев и т.д.).

QH = Pe + Qh +aQH

Р – сопротивление сваи погружению (несущая способность сваи);

a - коэффициент, учитывающий потерю работы.

В результате получаем квадратное уравнение, решение которого можно представить в виде:

 

 

А – площадь поперечного сечения сваи;

е – действительный отказ сваи;

Q – вес ударной части молота;

q – вес сваи; n – коэффициент, учитывающий упругие деформации (150 т/м² – для ж/б сваи).

Практически, при проектировании эту формулу используют для определения величины отказа (е), определив заранее расчетом величину (Р).

 

Достоинства	Недостатки
1. Простота	1. Не точные результаты для глинистых грунтов
2. Малая стоимость