Материал: 2037

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
Таблица 55

Таблица 54

Значения коэффициента снижения бокового сопротивления глинистых грунтов (извлечение из СП45.13330.2017, табл.Е.1[9])

 

Показатель текучести

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глинистых грунтов IL

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

 

0,7

 

0,8

 

Коэффициент KS

1,3

1,4

1,5

1,7

2,0

2,5

3,0

 

3,3

 

3,5

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибро-

погружателя окончательно принимается из условия, что

F0

не ниже

2,5(g1+gс) – при погружении полых свай без извлечения грунта.

По пр нятой необходимой вынуждающей силе F0

следует подби-

привленийотсутств сопрот

грунта, см, принимаемая по табл. 55.

рать тот в бропогружатель наименьшей мощности, у которого стати-

ческий момент массы дебалансов Кm

удовлетворяет условию

Km ≥ ( m1 + mс

) Ah /100

(109)

Km – стат ческ й момент массы дебалансов, кг·м, принимаемый по табл. 52; m1 – масса ви ропогружателя, т (табл. 52); mс – масса сваи с наголовн ком, кг (та л. 51); Ah – необходимая амплитуда колебаний

Значения амплитуд колебаний Ah, м

(извлечение из СП45.13330.2017, табл.Е.2[9])

Характеристика грунтов по трудности

 

 

Глубина, м

 

вибропогружения свайного элемента

 

 

до 20

 

 

свыше 20

 

Водонасыщенные пески и супеси, илы, мягко- и

 

 

0,7

 

0,9

 

текучепластичные, пылевато-глинистые грунты при JL

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

1,2

 

Влажные пески, супеси, тугопластичные,

 

 

 

1,0

 

 

пылевато-глинистыебАгрунты при JL>0,3

 

 

 

 

 

Полутвердые и твердые, пылевато-глинистые грунты,

1,4

 

1,6

 

гравелистые маловлажные пески

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

2. В конце вибропогружения висячего свайного элемента должно

удовлетворяться условие:

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 103W 2nFs(2A

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

n

 

 

 

 

fr

 

 

 

N

V

 

 

 

Fs (ks

1) (g1

gc)

g

 

, (110)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где N – расчетная нагрузка на свайный элемент, кН;

 

 

 

 

W – мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт, оп-

ределяемая по формуле

W=ηWh Wo .

 

 

 

 

(111)

 

 

 

 

 

 

 

 

V – скорость вибропогружения: 2 см/мин;

 

 

 

 

 

здесь – КПД электродвигателя, η = 0,9;

 

 

 

 

 

91

Wh – потребляемая из сети активная мощность в последнем залоге, кВт;

Wо – мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25% номинальной мощности вибропогружателя, кВт;

Fs – боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН,

определяемое по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fs

1,5 103

W

.

(112)

 

 

 

 

 

 

 

 

V 2

 

 

 

 

A

(n

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ловине

r

 

2Ao

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь n – факт ческая частота колебаний вибросистемы, мин(-1);

СAr – факт ческая амплитуда колебаний, принимаемая равной по-

 

полного размаха коле аний свайного элемента на последней

минуте погружен я: 0,4 см;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колебаний

вибросистемы без сопротив-

 

A0 – расчетная амплитуда

 

 

 

 

 

лений, см, выч сляемая по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

Ao

100Km .

(113)

 

 

 

m m

c

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

fr – коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений

на несущую спосо ность сваи, принимаемый по табл. 56;

Таблица 56

 

Значение коэффициента влияния инерционных и вязких сопротивлений fr

 

на несущую способность сваи

 

 

 

 

Д

 

(извлечение из СП45.13330.2017, табл.Е.3[9])

 

 

 

Вид грунта по боковой поверхности

 

 

 

 

Коэффициент

fr

 

 

свайного элемента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пески и супеси твердые

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

Супеси пластичные, суглинки и глины

 

 

 

 

0,95

 

 

 

твердые

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суглинки и глины:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полутвердые

 

 

 

 

 

0,90

 

 

 

тугопластичные

 

 

 

 

 

0,85

 

 

 

мягкопластичные

 

 

 

 

 

0,80

 

 

g – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

Пример решения

Требуется: проверить выбраный тип вибропогружателя для погружения свай в нескальный грунт.

Исходные данные к выполнению задания: тип вибропогружателя ВПМ170; несущая способность сваи, Fd =4300кН; масса сваи с нагаловником, mc=27,0 т; длина сваи, lсв=25,0 м; диаметр несущего элемента dc=1,4 м.

92

1.Определяем значение необходимой минимальной вынуждающей силы вибропогружателя F0, кН

F0

k N 2,8 g1 gс

=

4300 2,8 153.04 255.06

1214,35 кН

KS

2.6

 

 

 

Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибро-

С

 

 

 

погружателя окончательно принимается из условия, что F0 не ниже

2,5(g1+gс) – при погружении полых свай без извлечения грунта.

 

Fo≥2,5(153,04+255,06)=1020,25<1214,35кН

По пр нятой необходимой вынуждающей силе F0

проверяем вы-

бранный в бропогружатель при этом статический момент массы де-

ропогружения6 10 130 2 500 972,71(2 0,40 )

 

 

 

 

 

балансов Кm должен удовлетворяет условию (109):

 

 

 

 

 

 

713,0 (15600+26000)1,6/100=665,6 кН

 

 

 

 

 

 

 

 

Условие выполняется

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

2. В конце в

 

 

 

висячего свайного элемента должно

удовлетворяться услов

 

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

1

 

3071,43

 

 

2

 

 

 

 

972,71(2,6 1) (153,04 255,06)

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3426,36 кН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где W – мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт,

 

 

 

определяемая по формуле (111):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W=0,9∙200-50=130,

 

 

 

 

 

Fs

 

 

 

 

Д

 

 

 

боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН,

определяемое по формуле (112):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fs

 

 

1,5 103

130

 

 

 

972,71кН ,

 

 

 

 

 

 

 

0,4(500

2 2

 

)

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 1,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A0 – расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопро-

тивлений, см, вычисляемая по формуле (113):

 

 

 

 

 

 

Ao

 

 

100 713.8

 

1.72.

 

 

 

 

 

 

 

15600 26000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fr – коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый (по табл. 56)=1,0;

g – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным

1,4.

Условие выполняется

93

ЗАДАЧА 16. Рассчитать свободно стоящее шпунтовое крепление стен котлована.

Требуется: определить сечение шпунта и глубину его забивки ниже

 

дна котлована.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные к выполнению задания.

Основание

двухслойное.

 

Выше дна котлована глубиной Н залегают несвязные грунты, ниже дна –

 

связные. На поверхности действует распределенная нагрузка q. Физико-

 

механические характеристики грунтов основания даны в таблице 57.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 57

 

№ варианта

 

 

 

 

I слой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II слой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, кН/м3

 

 

 

, град

 

 

 

, кН/м3

 

 

 

 

, град

 

 

C

 

 

, кПа

 

 

и

 

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

I1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

17,6

 

 

 

 

26

 

 

 

20,1

 

 

 

 

22

 

 

 

 

30

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 18,2

 

 

 

 

30

 

 

 

19,6

 

 

 

 

19

 

 

 

 

32

 

 

 

3

 

 

 

19,0

 

 

 

 

28

 

 

 

19,2

 

 

 

 

21

 

 

 

 

29

 

 

 

4

 

 

 

18,6

 

 

 

 

32

 

 

 

20,4

 

 

 

 

20

 

 

 

 

28

 

 

5

 

бА

 

 

23

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

19,4

 

 

 

 

36

 

 

 

19,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

17,9

 

 

 

 

25

 

 

 

18,7

 

 

 

 

24

 

 

 

 

25

 

 

 

7

 

 

 

18,0

 

 

 

 

27

 

 

 

20,0

 

 

 

 

18

 

 

 

 

26

 

 

 

8

 

 

 

19,5

 

 

 

 

30

 

 

 

18,9

 

 

 

 

16

 

 

 

 

28

 

 

 

9

 

 

 

17,7

 

 

 

 

38

 

 

 

19,0

 

 

 

 

23

 

 

 

 

24

 

 

 

10

 

 

 

18,3

 

 

 

 

29

 

 

 

20,2

 

 

 

 

20

 

 

 

 

31

 

 

 

Значения глу ины Н и величина нагрузки q даны в таблице 58.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 58

 

№ вари-

 

1

 

2

 

3

 

4

 

 

5

 

 

6

 

7

 

8

 

9

 

 

 

 

10

 

 

анта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н, м

 

5,0

 

2,8

 

3,6

 

3,0

 

 

Д

 

 

 

4,8

 

 

 

 

 

 

 

 

4,5

 

 

5,5

5,0

 

4,0

 

3,5

 

 

 

 

 

q, кН/м

 

10

 

12

 

8

 

20

 

 

17

 

 

15

9

 

11

 

16

 

 

 

 

13

 

 

Схема котлована и грунтовая колонка показаны на рис. 26.

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.26 Грунтовая колонка (а) и схема котлована (б)

94

Методические указания к выполнению задания

Расчет шпунтового ограждения производят на боковое давление

грунта, обусловленное его внутренним трением:

 

активное давление

pa pв a

 

 

 

 

(113)

пассивное давление

pп pв п

 

 

 

 

 

 

(114)

где рв – вертикальное давление на данном уровне от давления (нагруз-

ки) на поверхности и давлений от собственного веса грунта

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pв q Ii hi

(115)

a

п – коэфф

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

соответственно активного и пассивного

давлен я грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

0

 

 

a tg2(450

 

 

I

)

(116)

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

п

tg

2(450

 

 

I

)

(117)

 

 

 

 

циенты

 

 

 

2

 

 

 

Для связных грунтов активное давление снижается на величину

 

pac cI (1 aI

)/tg I

(118)

пассивное сопротивление грунта повышается на величину

 

 

pпc

cI ( п 1)/tg I

(119)

Давление определяют на всех характерных уровнях: поверхности

грунта, дна котлована, поверхности грунтовой воды, кровель грунтовых

слоев. После определения давления строится эпюра.

 

Минимальную глубину h забивки шпунта (считая от дна котлована)

по условиюбАобеспечения устойчивости стенок против опрокидывания оп-

ределяют исходя из равенства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ma m0MП

(120)

где Ма – момент всех активных (опрокидывающих) сил;

 

Мп – момент пассивных (удерживающих) сил;

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

m0 – коэффициент условий работы, m0 = 0,8

Полную глубину погружения шпунта принимают на 20% больше минимальной h'=1,2h

Расчет шпунта на прочность производят на максимальный изгибающий момент Mmax.

Опасное сечение с максимальным моментом, находим из условия Qz=0 где Qz – поперечная сила в шпунтовой стенке

Профиль стального шпунта, обеспечивающий прочность ограждения, подбирают по моменту сопротивления 1м стенки табл.59.

95