c9af77e89d66b0bcd8251c0049e69c94.jpg

Определение несущей способности грунта

СОДЕРЖАНИЕ
0
27 просмотров
14 февраля 2020

Особенности выполнения работ

Предотвратить появление аварийных ситуаций, пожаров и нанесения ущерба здоровью персонала предприятия или организации можно, периодически выполняя измерения удельного сопротивления. Для этого стоит обратиться в нашу компанию, преимуществами выбора которой можно назвать:

  • использование для проведения измерений профессионального оборудования, обеспечивающего высокую точность полученных результатов, используемых в дальнейшем для проектирования заземления;
  • оперативное выполнение работ и оформление всей необходимой документации – Протоколов Технического отчёта и дефектной ведомости, в которую записываются все несоответствия;
  • наличие многолетнего опыта у персонала электролаборатории, гарантирующее точное соблюдение всех правил проведения измерений;
  • доступная и конкурентоспособная по сравнению с другими предложениями стоимость услуг.

Характеристики оснований строительных сооружений

Кроме определения опорных характеристик базового уровня, необходимо принять во внимание риски могущие привести к деформации здания. Для этого проверяют грунт по следующим параметрам:

  • плотность – определяется трудностью взятия образца;
  • текучесть, чем легче прилипает почва к инструменту и дольше держится, тем более высока текучесть;
  • пористость, определяют сравнением объемов измельченной породы и не измельченной;
  • способности к набуханию, изменение объема и формы при намачивании, показывает склонность к просадкам;
  • пучинистость, под влиянием низкой температуры в структуре образуются кристаллы льда, ведущие к изменению объема и формы почвы;
  • способности к проседанию, возможность вертикального сдвига под действием массы при изменении физических свойств почвы.

Неспециалисту сложно точно определить строительные характеристики основания, поэтому в нормативных документах указываются минимальные значения параметров. Что позволяет избежать риска в процессе возведения зданий и повысить запас прочности строения.

Расчет фундамента зданий производят на основании:

  • типа грунта (природный или искусственный);
  • размеров, конструкции и материала фундамента;

Расчет должен учитывать два предельных состояния основания, это:

  • несущая способность фундамента;
  • деформационные процессы.

Используя калькулятор по расчету несущей способности земляного слоя, можно определить уровень сопротивления почвы вертикальным нагрузкам. Чем крупнее частицы, составляющие основание, тем выше несущие способности базового уровня.

Таблица: Размеры и процентное отношение частиц грунта

Разновидности грунта Размеры частиц, мм Содержание частиц в %
Глиняный до 0.002
Илистый органический до 0,01
Илистый неорганический от 0,002 до 0,05
Песчаный, гравелистый более 2 от 25
Песчаный, крупный более 0,5 от 50
Песчаный, средний более 0,25 от 50
Песчаный, мелкий более 0,1 от 75
Песчаный пылеватый более 0,1 до 75
Валунный, глыбовый более 200 от 50
Галечниковый, щебенистый более 10 от 50
Гравийный, дресвяный более 2 от 50

Общие понятия и определения

Свойства почвы, позволяющие проводить ток, зависят от структуры и содержания различных компонентов. Преимущественное влияние на сопротивление заземлителей оказывают верхние грунтовые слои на глубине от 20 до 25 м. Изоляторы в виде кремнезёма, глинозёма и известняка заставляют выступать в роли проводника т. н. почвенный раствор, где между твёрдыми частями диэлектриков циркулируют соли и влага. Это обуславливает возникновение ионной проводимости почвы, а от электронной проводимости металлов её отличает оказание большего сопротивления электрическому току.

Коррозионной активностью земли называют её способность к разрушительным физико-химическим взаимодействиям с металлами. Влажность, пористость, кислотность и проницаемость почвы, присутствие органических соединений и продуктов жизнедеятельности бактерий, минерализация, количественный и качественный состав солей электролита могут увеличивать или уменьшать эту активность.

Удельное электросопротивление грунта, или просто сопротивление, обозначается буквой греческого алфавита ρ и определяет свойства в отношении электропроводности. Оно характеризует способность почвы сопротивляться движению электрических зарядов (токорастеканию) в условном проводнике, имеющем площадь поперечного сечения 1 кв. метр и длину 1 метр. За единицу измерения показателя принят Ом·м.

Чтобы определить значение удельного сопротивления грунта, применяются два основных способа:

  • Метод контрольного электрода (употребляется в проектировании одиночных заземляющих устройств). Для этого изготавливают образец, соответствующий размерам будущей установки заземления, и погружают в исследуемую почву. Затем туда же помещают пару вспомогательных электродов и производят измерение сопротивления растеканию тока от контрольного устройства.
  • Метод четырёх электродов. Их опускают в землю с расстоянием от 2 до 4 метров друг от друга на глубину до 1/20 от этого расстояния. Значение, измеренное таким образом, соответствует той глубине, на которую разнесены электроды.

Расчет деформации пучения ненагруженной поверхности грунта

1. Деформация пучения
ненагруженной поверхности пылевато-глинистого грунта при его промерзании до
расчетной глубины df в зависимости от расчетной
предзимней влажности W определяется по формулам

при W > Wpr

(1)

при W£Wpr

,(2)

где Wpr – влажность предела пучения грунта, определяемая по формуле

,(3)

в которой

0,92, rw, rs, rd– плотность,
т/м3, соответственно льда, воды, твердых частиц и сухого грунта;

Kw – коэффициент содержания незамерзшей воды в мерзлом грунте при
температуре, равной 0,5 Тup;

Тup – минимальная температура грунта, пря которой прекращается его
пучение; Tup, Kwопределяются по таблице настоящего приложения;

T – расчетная температура у открытой, оголенной от снега поверхности
грунта (°С); принимается равной средней температуре воздуха за зимний период;

Wp, Wcr – те же обозначения, что в ;

Kв – параметр, выражающий отношение коэффициентов влагопроводности,
равный

,(4)

где Wsat– полная влагоемкость
грунта;

Jt – температурный коэффициент, равный

,(5)

гдеy– параметр, характеризующий
зону одновременного пучения, определяется по номограммам (рис., );

h – параметр, выражающий
связь между температурой и содержанием незамерзшей воды в зоне промерзания,
определяется по таблице настоящего приложения.

2. Деформация пучения
ненагруженной поверхности песчаного грунта определяется по формуле

hf= fi(6)

где fi– интенсивность пучения, принимаемая равной:

fi= 0,035 для слабопучинистого
песчаного грунта;

fi = 0,07 для среднепучинистого песчаного
грунта.

Таблица

Значения параметров h, Kw, и температуры прекращения пучения Tup различных видов глинистого
грунта

Наименование
вида грунта

Число
пластичности грунта Jр

Температура
прекращения пучения Tup

Значение
параметра h

Значение
коэффициента Kw
при расчетной температуре грунта T, °C

-0,3

-0,5

-1

-2

-3

-4

-6

-8

-10

Супесь

0,02Jp£0,07

-1,5

3,55

0,6

0,5

0,4

0,35

0,33

0,3

0,28

0,26

0,25

Супесь
пылеватая

Суглинок

Суглинок
пылеватый

0,07Jp£0,13

-2,0

4,25

0,7

0,65

0,6

0,5

0,48

0,45

0,43

0,41

0,4

-2.5

5,0

Суглинок

0,13Jp£0,17

-2,5

3,8

0,75

0,65

0,55

0,53

0,5

0,48

0,46

0,45

Суглинок
пылеватый

-3

5,35

Глина

Jp>0,17

-4,0

2,5

0,95

0,9

0,65

0,63

0,6

0,58

0,56

0,55

Примечание. Для промежуточных значений
температуры коэффициент Kw
принимается по интерполяции.

Рис.1.
Значение параметра y для суглинков

Рис.
2. Значение параметра y для пылевато-глинистых грунтов

Приложение 1. Примеры армирования буронабивных железобетонных свай

Спецификация
арматурной стали на 1 марку

Элементы
каркаса

Марка
каркаса

д-920/28-16

д-820/28-16

д-720/28-16

Dн×δ1,
Ø, мм

,
H1,
мм

n,
шт

n,
м

общ.
вес,
кг

Dн×δ1,
Ø, мм

,
H1,
мм

n,
шт

n,
м

общ.
вес,
кг

Dн×δ1,
Ø, мм

,
H1,
мм

n,
шт

n,
м

общ.
вес,
кг

Продольная
арматура

28АIII

8000

16

128

617

28АIII

8000

16

128

617

28АIII

8000

16

128

617

Спиральная
арматура

10AI

95500

3

287

177

10AI

85000

3

255

157

10AI

74500

3

224

138

Концевые
кольца K-3

920×12

200

2

0,4

107

820×12

200

2

0,4

96

720×12

200

2

0,4

83

Промежуточные
кольца K-1

920×10

100

2

0,2

45

820×10

100

2

0,2

40

720×10

100

2

0,2

35

Общий вес
марки, кг

946

909

873

Элементы
каркаса

Марка
каркаса

д-920/25-16

д-820/25-16

д-720/25-16

Dн×δ1,
Ø, мм

,
H1,
мм

n,
шт

n,
м

общ.
вес,
кг

Dн×δ1,
Ø, мм

,
H1,
мм

n,
шт

n,
м

общ.
вес,
кг

Dн×δ1,
Ø, мм

,
H1,
мм

n,
шт

n,
м

общ.
вес,
кг

Продольная
арматура

25АIII

8000

16

128

493

25АIII

8000

16

128

493

25АIII

8000

16

128

493

Спиральная
арматура

10AI

95500

3

287

177

10AI

85000

3

255

157

10AI

74500

3

224

138

Концевые
кольца K-2

920×12

200

2

0,36

80

820×12

180

2

0,36

71

720×12

180

2

0,36

63

Промежуточные
кольца K-1

920×10

100

2

0,2

45

820×10

100

2

0,2

40

720×10

100

2

0,2

35

Общий вес
марки, кг

795

761

729

Арматурные сварные каркасы железобетонных буронабивных
свай-стоек для скважин диаметром 1000, 900 и 800 мм.

Примечания

1.
Сопряжения арматуры класса AIII с кольцами выполнять с применением
электродов Э-50А.

2.
Спиральная арматура по концам приваривается к кольцам фланговыми швами, а с
продольными стержнями крепится точечной сваркой через 300 мм.

Формула Терцаги

Формула Терцаги описывает закономерность уплотнения грунтов и их компрессионное сжатие. Для исследования грунтов редко выбирают метод трехосного сжатия ввиду его сложности, метод одноосного сжатия можно применять лишь к узкому кругу грунтов. Именно поэтому Терцаги рассматривает одноосное сжатие в жесткой таре, где стенки не дают образцу деформироваться.

По мере уплотнения, то есть сокращения объема полостей, давление возрастает. В результате становится понятно, то сумма деформаций образца составляется из пластической и остаточной деформации. (ξ1= ξp+ ξв)

Рис. 4 График нагружения грунта

При выполнении повторного нагружения основанию передаются только упругие деформации.

Определение – удельное электрическое сопротивление – грунт

Определение удельного электрического сопротивления грунтов выполняется измерителями сопротивления М-416, Ф-416, МС-08 или полевым электроразведочным потенциометром ЭП-Г.

Схема установки для определения удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях.

Определение удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях проводится по четырехэлектродной схеме на постоянном или низкочастотном переменном токе.

Шкала оценки агрессивности почвы.

Определением удельного электрического сопротивления грунта участков и трасс металлических сооружений.

Схема определения удельного сопротивления грунта.

Для определения удельного электрического сопротивления грунта в лабораторных условиях необходимо произвести отбор и обработку проб испытываемого грунта.

Стальные электроды применяют при измерениях для определения удельного электрического сопротивления грунта и сопротивления растеканию тока, а также в качестве электродов сравнения при измерениях в зонах действия блуждающих токов.

Прибор М-416 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, активных сопротивлении, а также может бить использован для определения удельного электрического сопротивления грунта.

Прибор М-416 предназначен для измерения сопротивления заземляющих устройств, активных сопротивлении, а также может быть использован для определения удельного электрического сопротивления грунта.

Сопротивления заземляющих устройств измеряются как в процессе их эксплуатации, так и на стадии эскизного проектирования с целью определения удельного электрического сопротивления грунта и сопротивления естественных заземлений.

Определение удельного электрического сопротивления грунта необходимо для выбора места установки и типа анодного заземления, расчета сопротивления растеканию тока анодного заземления и протекторов, а также для расчета основных параметров катодной защиты: силы тока катодной станции и длины зоны защити. Удельное электрическое сопротивление грунта определяют симметричной четырех-алектродной установкой с помощью полевого электроразведочного потенциометра типа ЭП-1М, электронного стрелочного компенсатора типа ЭСК-1 или автокомпенсатора типа АЭ-72. При использовании этих приборов расстояние между токовыми или питающими электродами должно быть равно утроенной глубине заложения анодного заземления или протектора.

Известно, что сопротивление заземляющего устройства пропорционально удельному электрическому сопротивлению грунта, в котором расположен заземлитель, причем влияние поверхностных и глубинных слоев на сопротивление растеканию заземлителя неодинаково и зависит от его геометрических размеров. Таким образом, применявшаяся ранее в предпроектных изысканиях методика определения удельного электрического сопротивления грунта при помощи пробного электрода не могла давать даже приближенной картины его электрического строения по глубине, поскольку на величину сопротивления одиночного электрода глубинные слои земли практически никакого влияния не оказывают.

Измерение сопротивления

Чем точнее будет измерено сопротивление, тем надёжнее можно будет оборудовать заземляющее сооружение. Не придётся как устанавливать лишние электроды, так и расширять заземляющие устройства постфактум.

Самые точные результаты будут, если измерения будут проводиться отдельно по сезонам. Но это бывает накладно.

Чаще измерения делают в конце весны или начале лета,  при этом для того, чтобы рассчитать сопротивление грунта при промерзании (или его высыхания), используют поправочные коэффициенты – промерзания, влажности, сезонные; они определяются для каждой климатической зоны отдельно.

Измерения могут проводиться одним из двух методов: амперметра-вольтметра и вертикального электрического зондирования. За расчётное сопротивление грунта берут наибольший результат.

Существуют таблицы сопротивления грунтов, позволяющие узнать примерные величины сопротивления для различных видов грунта в разных климатических зонах.

Удельное сопротивление преимущественно зависит от характеристик типа грунта. Чернозём и глина обладают низким сопротивлением – всего 80 Ом*м, суглинок – чуть большим, 100 Ом*м. Для песчаных грунтов содержание влаги влияет на сопротивление очень сильно, и значения могут колебаться от десятка до тысяч Ом*м.

Чем выше содержание горных пород, тем выше сопротивление: каменистые виды грунта способны обладать сопротивлением в тысячи Ом*м, а для грунтов с вечной мерзлотой цифры могут достигать 50000 Ом*м.

Стоит отметить, что в каменистых и вечномёрзлых грунтах, помимо прочего, организовать заземление трудоёмко и дорого, что иногда требует использовать специальные методы по снижению удельного сопротивления.

Таблица средней несущей способности различных грунтов

Далее следует таблица с указанием средних цифр несущей способности или, как её ещё называют, расчетного сопротивления разных типов грунта в кгс/см².

Prev
1of1
Next

Более точные расчеты с учётом всех коэффициентов, которые отображают влияние каждого существующего в реальных условиях фактора, можно выполнить следуя рекомендациям в нормативном своде правил за 2011 год СП 22.13330.2011 с названием Основания зданий и сооружений. Это официальное издание более старого стандарта СНиП 2.02.01-83*, выполненное научно-исследовательским институтом имени Н.М. Герсеванова.

В приведенной таблице отображены усреднённые результаты расчётов, проведенных с использованием формул и данных, основанных на описанном выше своде правил 2011 года.

Здесь можно видеть, что существует достаточно большой разброс в показателях сопротивления грунта. Это обусловлено в первую очередь влажностью почвы, которая непосредственно зависит от уровня залегания грунтовых вод.

Если нужно получить цифры в МПа или в Н/см², то можно перевести указанные в таблице значение согласно установленным соотношениям величин.

  • 1 кгс/см² = 0,098 МПа или 1 МПа = 10,2 кгс/см²
  • 1 кгс/см² = 9.8 Н/см² или 1 Н/см² = 0.102 кгс/см²

Для удобства существует также таблица, где указаны средние цифры расчетного сопротивления грунта в Н/см²

Prev
1of1
Next

Аналогичная проблема с таблицами подобного рода — очень существенное различие между минимальными и максимальными значениями. В общем случае рекомендуется брать минимальные показатели, которые указаны в табличных данных. Для примера разместим ещё одну таблицу, наглядно иллюстрирующую подход зарубежных специалистов к обнародованию данных своих исследований.

Prev
1of1
Next

Очевидно, что табличные цифры используются, как правило, теми, кто принял решение не заказывать профессиональное геологическое исследование почвы на своём участке. Поэтому имеет смысл давать показатели с запасом, чтобы при самостоятельных расчетах, даже если в них закрадется небольшая погрешность, это не привело к непоправимым последствиям.

В то же время даже при значительном запасе по прочности не факт, что конструкция здания будет достаточно стабильно стоять на основании в течение десятков лет. За такой срок качество грунта может измениться, если не были соблюдены соответствующие меры по защите фундамента от скопления осадочных вод. Для этих целей обязательно следует изготавливать отмостку с хорошей гидроизоляцией и дренажную систему по периметру постройки для централизованного сбора стоков.

Этапы измерений

Определять удельное сопротивление несложно. Для этого понадобится 4 электрода длиной 1 м, столько же измерительных кабелей на катушке и измерительный прибор. Для измерений наша электролаборатория использует только сертифицированные высокоточные приборы. Действия исполнителя работ при измерениях сопротивления грунта следующие:

  1. Электроды погружаются в грунт – строго вертикально и с соблюдением одинакового расстояния друг от друга. Дистанция (которую обычно замеряют лазерным дальномером) между соседними штырями должна быть более чем в 5 раз превышать глубину погружения;
  2. Первый и последний электроды с помощью кабелей и зажимов соединяются с крайними измерительными гнёздами прибора.
  3. Остальные штыри следует подключить к средним гнёздам.
  4. Результатом замера становится величина сопротивления грунта Rизм, которое подставляют в формулу для расчёта определяемого параметра – Rуд=2π*D*Rизм, где D – дистанция между соседними штырями.

В зависимости от величины удельного сопротивления изменяются характеристики заземлителя

Если не учитывать этот параметр, при пробое тока на силовой щит или корпус электроустановки заряд уходит в землю не сразу. Это приводит к нанесению серьёзного ущерба оборудования, может отрицательно повлиять на здоровье находящихся рядом людей и даже вызвать возгорание.

Устанавливая заземление, следует учитывать, что характеристики грунтов заметно изменяются в течение года – с изменением температур, при выпадении осадков и изменении влажности. Поэтому при проектировании заземляющих устройств в расчёты обязательно включают сезонные коэффициенты, обеспечивающие сохранение сопротивления при любых условиях.

Уточнённая таблица с поправками на текучесть и пористость грунта

Существет ещё одна таблица несущей способности, позволяющая более точно определить цифры на участке, где известны коэффициенты пористости и показатели текучести почвы.

Prev
1of1
Next

Влияние коэффициента текучести грунта на его несущую способность указаны в таблице. Средняя текучесть грунта зависит от его типа и коэффициента водонасыщения. Эти расчёты выполнить достаточно трудно, поэтому размещаем таблицы, которые описывают поведение образца грунта, характеризующее его текучесть.

Prev
1of1
Next

Prev
1of1
Next

Также расчетное сопротивление зависит от коэффициента пористости Е, который нужно устанавливать с помощью экспериментального взятия проб непосредственно на будущей строительной площадке.

Для теста потребуется взять кубик грунта 10х10Х10 см с объёмом О1 = 1000 см³ так, чтобы он не рассыпался. Далее этот кубик взвешивается и определяется его масса (М), после чего грунт измельчают. Затем, с помощью мерного стакана устанавливается объём измельченного грунта также в кубических сантиметрах (О2).

Далее нужно узнать объёмный вес исходного кубика (ОВ1) и измельченного грунта без пор (ОВ2). Для этого следует определенную вначале массу (М) разделить на (О1), чтобы получить (ОВ1) и затем разделить эту же величину (М) на (О2), чтобы получить (ОВ2). Исходный объём О1 изначально известен и равен 1000 см³, а объём измельченного грунта О2 берется из опыта с мерным стаканом.

  • ОВ1 = М/О1
  • ОВ2 = М/О2

Осталось только рассчитать пористость Е, которая равна 1 — (ОВ1/ОВ2)

Е = 1 — (ОВ1/ОВ2)

Теперь, зная коэффициент текучести и пористость грунта, можно исходя из табличных цифр с определенной точностью сказать, какая именно несущая способность является расчетной именно для вашего участка. Если вы использовали экспериментальное выявление пористости, то убедитесь, что было проведено хотя бы 3 опыта, чтобы получить нужную величину с достаточно высокой точностью. При желании получить максимально близкие к реальности данные, используйте специальный калькулятор, где есть возможность указывать все влияющие на конечную цифру коэффициенты .

Несущая способность грунта – Таблица СНиП

Для определения несущей способности глинистых грунтов, нам необходимо получить еще два коэффициента – показатель текучести грунта (IL) и коэффициент пористости (е). Первый показатель можно достаточно легко определить на глаз, если почва откровенно сырая и вязкая – выбирайте IL = 1, если сухая и грубая – IL = 0. Второй коэффициент можно получить только в таблицах из СНиП. Так как все данные находятся в открытом доступе, для вашего удобства мы скопировали таблицы расчетного сопротивления грунта из СП 22.13330.2011.

Несущая способность глинистых грунтов

Глинистые грунты

Коэффициент пористости е

Значения R, кПа, при показателе текучести грунта

IL = 0

IL = 1

Супеси

легкие

0,5

300

200

тяжелые

0,7

250

150

Суглинки

легкие

0,5

350

250

средние

0,7

250

180

тяжелые

1,0

200

100

Глины

легкие

0,5

600

400

средние

0,6

500

300

тяжелые

0,8

1,1

300

250

200

100

Вставьте значение коэффициент пористости е в калькулятор, введите параметры фундамента и закончите определение расчетного сопротивления грунта.

Несущая способность песчаного грунта

Песчаные грунты

Значения R, кПа, в зависимости от плотности сложения песков

плотные

средней плотности

Крупные

Крупные

600

500

Средние

500

400

Мелкие

Маловлажные

400

300

Влажные и насыщенные водой

300

200

Пылеватые

Маловлажные

300

250

Влажные

200

150

Насыщенные водой

150

100

Данные табличные значения R справедливы для фундаментов с шириной b = 1 м и глубиной заложения d = 2 м.

Для других значений b и d, необходимо использовать формулы. При d 2 м – второе.

Расчетное сопротивление грунта (формула) #1: R = R × [1 + k1 × (b – b) / b] × (d + d) / 2d 

Расчетное сопротивление грунта (формула) #2: R = R × [1 + k1 × (b – b) / b] + k2 × γ’II × (d – d)

Для того чтобы избавить вас, от сложных громоздких вычислений, мы добавили в наш калькулятор расчетного сопротивления грунта четвертый пункт, в котором можно указать предполагаемые размеры фундамента. Используйте наш сервис и экономьте свое время!

Лобовое сопротивление – грунт

Лобовое сопротивление грунта зависит от его физико-меха-кических свойств и от способа проходки.

Известно, что несущая способность обычной висячей сваи определяется лобовым сопротивлением грунта под ее острием и трением по боковой поверхности. Работа свай с уширенным концом в вэде стрелы ( с заостренным либо затупленным концом) несколько иная.

Если применяется способ врезания грунта по контуру ножевой части, то удельное лобовое сопротивление грунта можно определять по пределу прочности грунта или по сопротивлению его резанию. Следует иметь в виду, что при значительной длине проходки лобовое сопротивление имеет небольшую величину по сравнению с сопротивлением от трения.

Рациональная конструктивная схема моноопоры.

При выполнении погружаемой в грунт секции моноопоры из одинарных труб любого диаметра лобовое сопротивление грунта ее просадке практически отсутствует. Как уже отмечалось, это обусловлено тем, что при бурении скважины ниже башмака моноопоры породы из-под его нижнего торца вымываются или обрушаются на забой.

На отечественных установках статического зондирования применяются зонды различных конструкций, позволяющие измерять те или иные параметры лобового сопротивления грунта под нижним концом наконечника зонда и сопротивление на его боковой поверхности. Если наконечники зондов снабжены специальными радиоактивными датчиками, то, кроме указанных выше параметров, могут измеряться плотность, влажность и другие характеристики грунта.

Выполнение погружаемой в донный грунт секции моноопоры из концентрично смонтированных труб увеличивает площадь ее поперечного сечения и тем самым повышает лобовые сопротивления грунта просадке в него моноопоры. Это положительно влияет на прочность грунтовой заделки, так как при небольшой глубине погружения моноопоры в грунт дна удерживающая сила по боковой поверхности труб может оказаться меньше сил, возникающих, например, при расхаживании или извлечении из скважины прихваченного в породах бурового снаряда. В этих случаях моноопора при отсутствии лобового сопротивления может погружаться, что приведет к аварийной ситуации.

Стакан продвигается в грунт до тех пор, пока сила R в сумме с дополнительными динамическими усилиями, создаваемыми вибратором, не уравновесится силами лобового сопротивления грунта и трением наружных стенок стакана о грунт.

Предотвратить осадку моноопоры в грунтовой заделке возможно тоже различными конструктивными и технологическими способами: увеличить глубину погружения или диаметр погружаемых в грунт труб моноопоры, обеспечить сохранность лобового сопротивления грунта, исключив его обрушение из-под опорной площади погруженной в него части моноопоры; уменьшить силу тяжести моноопоры с установленными на ней буровыми механизмами и ограничить силу нагружения моноопоры при извлечении из скважины бурового снаряда.

Горизонтальные усилия, которые необходимо приложить для продавливания трубы в грунт, складываются из усилий, необходимых для преодоления сил трения о грунт, развивающихся на наружной поверхности трубы, и лобового сопротивления грунта проникновению в него ведущего звена трубы.

Горизонтальные усилия, которые необходимо приложить для продавливания трубы в грунт, складываются из усилий, необходимых для преодоления сил трения о грунт, развивающихся на наружной поверхности трубы, и лобового сопротивления грунта проникновению в него ведущего звена трубы.

Где х – координата погружаемого тела, Р – – F ( t) – сила веса и периодическая сила вибратора, Q sign x – сила трения погружаемого в грунт тела; следующий член в первом уравнении и второе уравнение моделируют лобовое сопротивление грунта при его продавливании.

Грунт из полости оболочки в процессе погружения удаляют. При удалении грунта устраняются силы трения о внутреннюю поверхность оболочки и значительно снижается лобовое сопротивление грунта. Это способствует успешному погружению оболочки на заданную глубину.

Вибровдавливающий агрегат ВВПС-20 / 11 разработан Ленинградским филиалом института Оргэнергострой. Погружение свай осуществляется действием вибрационных сил, снижающих трение по боковым поверхностям сваи в сочетании с усилием вдавливания. Последнее рассчитано на преодоление лобового сопротивления грунта. Вибрационные силы создаются низкочастотным вибропогружателем направленного действия с подрессоренной пригрузкой. Пригрузочное усилие вдавливания создается собственным весом вибропогружателя и сваи, а также частью веса агрегата, передаваемого на сваю с помощью лебедки через трособлочную систему.

Принцип работы одночастотного вибратора.

Типы грунтов

Структурный состав почвы во многом определяет ее способность выдерживать длительные нагрузки и не допускать преждевременного разрушения строения. Параметр, определяющий удерживающие способности почвы, измеряют в кг/см².

Таблица: Определение расчетного сопротивления основания (кг/м²) в зависимости от типа грунта

Тип грунта Плотный (кг/см²) Средней плотности (кг/см²)
Крупный песок с включениями гравия 6 5
Средний песок 5 4
Мелкий песок с низким содержанием влаги 4 3
Влажный мелкий песок 3 2
Сухая супесь 3 2,5
Пластичная супесь 2,5 2
Сухой суглинок 3 2
Пластичный суглинок 3 1
Сухая глина 6 2,5
Пластичная глина 4 1

Как видно из таблицы, влажность и плотность почвы сильно влияют на ее удерживающие возможности. Упрощенный расчет фундамента в индивидуальном строительстве производят, принимая несущую способность грунта ≈2 кг/м².

Закладка фундамента на пучинистом грунте

Самым надежным и не подверженным сезонным изменениям является скалистое основание. Но, технический монтаж фундаментов в таких местностях достаточно сложен. Забивные сваи в скальных основаниях использовать не рекомендуется.

Таблица плотности и несущей способности различных грунтов.

При разработке проекта дома для примерного расчета фундамента, как правило, несущая способность принимается 2 кг/см2.

Следует отметить, что при разработке, грунт разрыхляется и увеличивается в объеме. Объем насыпи, как правило, больше объема выемки из которой грунт изымается. Грунт в насыпи будет постепенно уплотняться, это происходит под действием собственного веса или механического воздействия, поэтому значения первоначального коэффициента увеличения объема (разрыхления) и процента остаточного разрыхления после осадки будет между собой различаться. Грунты в зависимости от трудности и способа их разработки делятся на категории.

Расчет несущей способности грунта

Определение несущей способности грунта – это достаточно трудоемкий процесс, который можно выполнить подручными средствами (вручную/онлайн) или же воспользоваться услугами геолого-геодезических агенств. Если вы хотите сэкономить и выполнить расчет самостоятельно – KALK.PRO поможет вам в этом нелегком деле!

Мы предлагаем вам воспользоваться нашим удобным онлайн-калькулятором расчета сопротивления грунта на сжатие/сдвиг. По окончанию вычисления вы получите значение расчетного сопротивления в четырех разных единицах измерения (кПа, kH/m2, тс/м2, кгс/см2). Для того чтобы получить результат расчета, вам необходимо заполнить несколько полей:

  • Тип расчета. На основании лабораторных испытаний или при неизвестных характеристиках грунта.
  • Характеристики грунта. Тип, коэффициент пористости и показатель текучести, а также осредненное расчетное значение удельного веса грунтов.
  • Параметры фундамента. Ширина основания и глубина заложения.

Последние две характеристики грунта определяются только для глинистых грунтов.

Калькулятор расчетного сопротивления грунта основания

Для начала нам необходимо выбрать тип расчета. Первый вариант подразумевает, что вы получите отдадите образец грунта в специализированную лабораторию на исследование. Данный способ занимает большое количество времени и средств. Поэтому если у вас не сложный участок и вы уверены, что сможете сделать все своими силами, мы предлагаем воспользоваться вторым вариантом и выполнить расчет на основании табличных данных.

Классификация грунтов

Следующий этап работ связан с определением типа грунта. Согласно СНиП 11-15—74, все виды грунтов делятся на две основные группы:

  • скальные;
  • нескальные.

Первые, представлены горными породами, метаморфического или гранитного происхождения. Встречаются в горных областях и в местах выхода основания тектонической платформы на поверхность (щиты). В нашей стране это территория Карелии и Мурманской области. Горные системы Урала, Кавказа, Алтая, Камчатки, плоскогорья Сибири и Дальнего Востока.

Сопротивление скальных грунтов настолько высоко, что вы можете не производить никаких предварительных расчетов.

Нескальные грунты встречаются повсеместно на равнинах. Они подразделяются на несколько видов, а те в свою очередь на фракции:

  • Пески (мелкие, средние, крупные…);
  • Супеси (легкие, тяжелые);
  • Суглинки (легкие, средние, тяжелые);
  • Глины (легкие, тяжелые…).

Как определить тип грунта самостоятельно?

Существует простой дедовский способ определения типа грунта, которым пользовались ваши родители и родители ваших родителей – он заключается в выявлении физико-механических свойств породы.

Для этого необходимо провести отбор проб почвы в крайних точках и в середине участка. Выкопайте ямы на глубину, предполагаемого уровня заложения фундамента и возьмите образецы грунта с каждой контрольной точки.

Подготовьте рабочую поверхность, для того чтобы провести научный эксперимент.

  • Намочите почву до состояния, когда из нее можно будет сформировать шар.
  • Попробуйте раскатать шар в продолговатое тело (шнур).
    • Если у вас не получилось этого сделать, то перед вами песчаная почва.
    • Если немного схватывается, но все равно разрушается – это супесь.
    • Если шнур удается свернуть в кольцо, но наблюдаются разрывы/трещины – это суглинок.
    • Если кольцо замкнулось, а тело осталось невредимым – это глина.

Для наглядности можно посмотреть иллюстрацию ниже:

Если вам не удалось ничего сделать из образца грунта, то для вас расчет несущей способности песчаного грунта закончился. Выберите соответствующий пункт в калькуляторе и нажмите “Рассчитать”.

Список источников

  • files.stroyinf.ru
  • stroim-domik.org
  • kalk.pro
  • www.ngpedia.ru
  • www.calc.ru
  • silastroy.com
  • strojka-gid.ru
  • TmElectro.ru
  • 220v.guru
  • rfund.ru

Похожие статьи

Комментировать
0
27 просмотров

Если Вам нравятся статьи, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзене, чтобы не пропустить свежие публикации. Вы с нами?

Adblock
detector