Выбор типа вибропогружателя для погружения свайных элементов
1. Значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя F_0, кН, определяют по формуле
гамма_g N - 2,8G_n
F_0 = ─────────────────, (1)
k_s
где гамма_g - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;
N - расчетная нагрузка на свайный элемент по проекту, кН, а в случае погружения свайных элементов до расчетной глубины - соответствующее этой глубине сопротивление углублению в грунт свайного элемента по проекту;
G_n - суммарный вес вибросистемы, включая вибропогружатель, свайный элемент и наголовник, кН;
k_s - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл.1.
Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибропогружателя F_0 окончательно принимается не ниже 1,3G_n при погружении свай-оболочек (с извлечением грунта из внутренней полости в ходе погружения) и 2,5 G_n - при погружении полых свай без извлечения грунта.
По принятой необходимой вынуждающей силе следует подбирать тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов К_m (или промежуточное значение К_m для вибропогружателя с регулируемыми параметрами), кг x м, удовлетворяет условию
К_m >= М_с А_0/100, (2)
где М_с - суммарная масса вибропогружателя, сваи и наголовника, кг;
А_0 - необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта, см, принимается по табл.2.
При окончательном выборе типа вибропогружателя следует учитывать, что при равной вынуждающей силе большей погружающей способностью обладает вибропогружатель с большим статическим моментом массы дебалансов K_m, а при прочих равных условиях следует выбирать вибропогружатель с регулируемыми в процессе работы параметрами.
Для погружения тяжелых свай-оболочек допускается предусматривать использование спаренных вибропогружателей. В этом случае их моменты дебалансов суммируются.
Таблица 1
┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Коэффициенты k_s для грунтов │
├───────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ песчаных влажных средней плотности │
├──────────────┬───────────────┬──────────────┬────────────┬────────────┤
│гравелистых │ крупных │ средних │ пылеватых │ мелких │
├──────────────┼───────────────┼──────────────┼────────────┼────────────┤
│ 2,6 │ 3,2 │ 4,9 │ 5,6 │ 6,2 │
├──────────────┴───────────────┴──────────────┴────────────┴────────────┤
│ глинистых с показателем текучести I_L │
├──────┬───────┬───────┬───────┬───────┬──────┬────────┬───────┬────────┤
│0 │ 0,1 │ 0,2 │ 0,3 │ 0,4 │ 0,5 │ 0,6 │ 0,7 │ 0,8 │
├──────┼───────┼───────┼───────┼───────┼──────┼────────┼───────┼────────┤
│1,3 │ 1,4 │ 1,5 │ 1,7 │ 2,0 │ 2,5 │ 3,0 │ 3,3 │ 3,5 │
├──────┴───────┴───────┴───────┴───────┴──────┴────────┴───────┴────────┤
│ Примечания: 1. Для водонасыщенных крупных песков значения k_s│
│увеличиваются в 1,2 раза, средних песков - в 1,3 раза, мелких и│
│пылеватых - в 1,5 раза. │
│ 2. Для заиленных песков значения k_s понижаются в 1,2 раза. │
│ 3. Для плотных песков значения k_s понижаются в 1,2 раза, а для│
│рыхлых - увеличиваются в 1,1 раза. │
│ 4. Для промежуточных значений показателя текучести глинистых│
│грунтов значения k_s определяются интерполяцией. │
│ 5. При слоистом напластовании грунтов коэффициент k_s определяется│
│как средневзвешенный по глубине. │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
2. В конце вибропогружения висячего свайного элемента при скорости вибропогружения V в последнем залоге не менее 2 см/мин должно удовлетворяться условие
"Формулы (3), (4) приложения 6"
Таблица 2
┌────────────────────────────────────────┬──────────────────────────────┐
│Характеристика прорезаемых свайными │ А_0, см, при глубине погруже-│
│элементами грунтов по трудности │ ния, м │
│вибропогружения ├──────────────┬───────────────┤
│ │ до 20 │ св. 20 │
├────────────────────────────────────────┼──────────────┼───────────────┤
│Водонасыщенные пески и супеси, илы, мяг-│ 0,7 │ 0,9 │
│ко- и текучепластичные, пылевато-глинис-│ │ │
│тые грунты с показателем текучести│ │ │
│I_L>0,5 │ │ │
│ │ │ │
│Влажные пески, супеси, тугопластичные,│ 1,0 │ 1,2 │
│пылевато-глинистые грунты с показателем│ │ │
│текучести I_L>0,3 │ │ │
│ │ │ │
│Полутвердые и твердые, пылевато-глинис-│ 1,4 │ 1,6 │
│тые грунты, гравелистые маловлажные│ │ │
│плотные пески │ │ │
│ │
│ Примечание. При выборе типа вибропогружателя для заглубления полых│
│свай и свай-оболочек с извлечением грунта из внутренней полости│
│указанные значения А_0 понижаются в 1,2 раза При слоистом напластовании│
│грунтов значение A_0 принимается для слоя самого тяжелого грунта из│
│числа прорезаемых слоев. │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
Таблица 3
┌────────────────────────────────────────────┬──────────────────────────┐
│ Вид грунта по боковой поверхности │ Коэффициент f_r │
│ свайного элемента │ │
├────────────────────────────────────────────┼──────────────────────────┤
│Пески и супеси твердые │ 1,0 │
│Супеси пластичные, суглинки и глины твердые │ 0,95 │
│Суглинки и глины: │ │
│ полутвердые │ 0,90 │
│ тугопластичные │ 0,85 │
│ мягкопластичные │ 0,80 │
│ │
│ Примечание. При прорезании сваей слоистых грунтов коэффициент f_r│
│определяется как средневзвешенный. │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
W_0 - мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25% номинальной мощности вибропогружателя, кВт;
F_s - боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН, определяемое по формуле
1,5 x 10(3) W
F_s = ─────────────, (5)
V+2
A_r (n + ───)
2A_0
здесь n - фактическая частота колебаний вибросистемы, мин(-1);
A_r - фактическая амплитуда колебаний, принимаемая равной половине полного размаха колебаний свайного элемента на последней минуте погружения, см;
A_0 - расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопротивлений, см, определяемая по формуле
100 K_m
A_0 = ──────, (6)
M_c
здесь K_m - статический момент массы дебалансов вибропогружателя, кг x м, в последнем залоге;
M_c - суммарная масса вибросистемы, кг;
k_s - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл.1;
G_n - вес вибросистемы, равный суммарному весу сваи, наголовника и вибропогружателя, кН;
f_r - коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый по табл.3;
гамма_g - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.
3. Контроль за погружением свай методом вдавливания следует осуществлять по глубине погружения и усилию вдавливания N. В конце погружения, когда нижний конец сваи достиг отметок, близких к проектным, прекращать погружение сваи допускается при условии
F_d
N >= k_g ────, (7)
m
где N - усилие вдавливания, кН;
k_g - коэффициент надежности, принимаемый равным k_g=1,2;
F_d - несущая способность сваи, кН, указанная в проекте;
m - коэффициент условий работы, принимаемый при отсутствии опытных данных m=0,9.
Примечание. Величину коэффициента m допускается уточнять по результатам статических испытаний свай. |
