|
РЫБАК Г.И.
СБОРКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЛОТКА ДЛЯ
ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОПРЕССОВКИ НА НЕСУЩУЮ
СПОСОБНОСТЬ СВАИ
Рыбак Г.И., аспирант, gennadii.rybak@yandex.ru.
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет
Аннотация.
В статье предложен способ для реализации давления опрессовки P
опр
=100
кПа в лабораторных условиях при использовании экспериментального лотка. В работе
рассматривается конструкция, которая способна воспринимать нагрузку от
вышележащих домкратов, опирающихся в балку для создания нагрузки. Опрессовка
грунтового основания позволяет преобразовать строительные свойства грунта, которые в
свою очередь в значительной степени влияют на формирование напряженно-
деформированного состояния.
Ключевые слова:
опрессовка, экспериментальный лоток, свайные фундаменты.
Каждый год в крупных городах России наблюдается высокий объём
ввода объектов нового строительства. Все чаще строительство начинается
в сложных инженерно-геологических условиях, на слабых пылевато-
глинистых водонасыщенных грунтах, что негативно сказывается на
конструктивной безопасности застройки, появляется необходимость в
проектировании фундаментов, обеспечивающих достаточную несущую
способность, затрачивая меньшее количество трудовых и экономических
ресурсов. В условиях плотной городской застройки появляется
необходимость в устройстве современных, модернизированных
фундаментов.
На данный момент существуют следующие методы по изменению
строительных свойств грунта: инъецирование грунта твердеющими
растворами; опрессовка грунта; внедрение в грунт твердого тела;
устройство в грунте пневматических конструкций; обжатие грунта
канатами; устройство анкеров; уплотнение грунта основания и др. [1-2].
Опрессовка грунтового основания позволяет регулировать
напряженно-деформированное состояние грунтового основания, которое
оказывает значительное влияние на взаимодействие фундамента с
окружающим грунтовым массивом [3-4]. С целью изучения влияния
опрессовки на грунтовое основание в лабораторных условиях была
137
разработана конструкция, моделирующая давление опрессовки. Данная
конструкция позволяет выявить эффективность вертикальной опрессовки
при взаимодействии со сваями.
Экспериментальный лоток представлен в виде железобетонной
кубической емкостью с размерами 2,0х2,0м. и высотой 1,8м, толщина
стенок составляет 15 см (рис. 1). Из лотка выступают 16 выпусков, по 4 с
каждой стороны.
Рис. 1. Экспериментальный лоток
Выполнение лабораторных экспериментов разделено на 4 этапа:
1)
Испытание на вдавливающую нагрузку без опрессовки;
2)
Испытание на вдавливающую нагрузку с опрессовкой грунтового
основания;
3)
Испытание на выдергивающую нагрузку без опрессовки;
4)
Испытание на выдергивающую нагрузку с опрессовкой
грунтового основания;
Необходимо было разработать конструкции, которые позволяли
провести все этапы эксперимента. Для этих целей выполнено BIM
моделирование (рис.2).
а
б
Рис. 2. BIM моделирование экспериментального лотка (а - испытание вдавливающей
нагрузкой без опрессовки, б - испытание вдавливающей нагрузкой с опрессовкой
песчаного основания)
138
После уточнения общего вида лотка начался процесс сборки лотка.
Для проведения испытания сваи вдавливающей нагрузку без опрессовки
(рис. 3-а) установка собиралась в следующей технологической
последовательности:
1)
наращивание выпусков шпильками длиной 1 м;
2)
установка нагружающего домкрата с электронным динамометром
на оголовок сваи;
3)
монтаж нагружающей рамы — упорная балка I25, поперечные
планки, устанавливаемые на гайки М16 (S24). Балка устанавливается с
небольшим зазором 5-10 мм от динамоментра;
4)
монтаж реперной системы;
5)
установка прогибомеров на реперную систему;
6)
подключение маслостанции к домкрату.
Рис. 3. Лоток в собранном виде для испытания сваи статической вдавливающей
нагрузкой без опрессовки.
Для сборки установки для проведения испытания сваи с опрессовкой
(рис. 4) технологическая последовательность имела следующий вид:
1)
наращивание выпусков шпильками длиной 1 м;
2)
установка деревянной распределительной конструкции (рис. 4-б);
3)
установка нагружающего домкрата с электронным динамометром
на оголовок сваи;
4)
установка домкратов (4 шт.) и гидравлического домкрата (1 шт.),
передающих давление опрессовки через распределительную конструкцию
на основание;
5)
монтаж упорных балок [24П (2 шт.) под домкраты,
предназначенные для давления опрессовки, с небольшим зазором 5-10 мм
от механических динамометров;
6)
монтаж нагружающей рамы — упорная балка I25, поперечные
планки, устанавливаемые на гайки М16 (S24). Балка устанавливается
с небольшим зазором 5-10 мм от электронного динамоментра;
139
7)
монтаж реперной системы;
8)
установка прогибомеров на реперную систему;
9)
установка индикаторов часового типа, регистрирующих осадку
распределительной конструкции, на реперную систему;
10)
подключение маслостанции к домкрату;
11)
прикладывалось давление опрессовки посредством домкратов.
а
б
Рис. 4. А - Лоток в собранном виде для испытания сваи статической вдавливающей
нагрузкой с опрессовкой грунтового основания. Б – деревянная конструкция,
распределяющая нагрузку от домкратов.
По результатам проведенных исследований разработана схема
устройства экспериментального лотка для исследования влияния
вертикальной опрессовки на несущую способность свай. Определено, что в
заданных условиях величина опрессовки (P
опр
) может достигать 100 кПа,
что удовлетворяет технологические требования при её устройстве.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Петрухин, В. П. Новые способы геотехнического проектирования
и строительства / В. П. Петрухин, О. А. Шулятьев, О. А. Мозгачева. –
Москва: Изд-во АСВ, 2015. - 223 с.
2.
Опыт устройства фундаментов зданий повышенной этажности в
условиях юга Тюменской области / Я. А. Пронозин [и др.] // Вестник
МГСУ. – Т. 13, Вып. 3 (114). - С. 282-292.
3.
Гусев, Г. Н. Численное моделирование силового взаимодействия
плитно-свайного фундамента с грунтовым массивом / Г. Н. Гусев, А. А.
Ташкино // Вычислительная механика сплошных сред. – 2012. – Т. 5, № 3.
–
С. 359-363.
140
4.
Сваи и свайные фундаменты. Конструкции, проектирование и
технологии / Р. А. Мангушев [и др.] – Москва: Изд-во АСВ, 2015. – 320 с.
УДК 62-05
Do'stlaringiz bilan baham: |
