Забивные сваи в пробитых скважинах: Забивные сваи в пробитых скважинах с уширенным основанием

Содержание

Новости Института – ЦОиМТС – О ПРОЕКТИРОВАНИИ СВАЙ В ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ

При проектировании свай, прорезающих просадочные грунты и заглубленных в непросадочные суглинки и супеси, часто возникает ситуация, когда требуется применять сваи длиной 20…24 м и более [1]. При этом их несу­щая способность значительно меньше, чем по статическим испытаниям с замачиванием, нап­ример, как по результатам испытаний, прове­денных в 2011 г. на строительной площадке жи­лого дома № 5 в микрорайоне “Покровский” в Красноярске.

Площадка сложена до глубины 13 м просадочными суглинками твердой и полутвердой консистенций, причем до 6…7 м грунты проса­дочные повсеместно, а ниже – переслаивание просадочных и непросадочных слоев. Показа­тель текучести в водонасыщенном состоянии составляет для просадочных грунтов более единицы, для непросадочных суглинков 0,42…0,67 при коэффициенте водонасыщения 0,9. Тип грунтовых условий по просадочности II, рассчитанная просадка менее 10 см.

Ниже до глубины 35 м залегают твердые и полутвердые суглинки с линзами и прослоями твердых супесей с коэффициентом пористости 0,7…0,75 и коэффициентом водонасыщения 0,35…0,7. Грунты делювиального генезиса.

Подземные воды обнаружены на глубине 33,5 м, где суглинки имеют многочисленные ма­ломощные прослойки пылеватых песков.

В этих грунтовых условиях необходимо бы­ло применить забивные сваи длиной не менее 24 м с расчетной нагрузкой 450 кН. Однако пог­ружать такие сваи практически невозможно даже мощными молотами. Обычно свая легко проходит просадочную толщу мощностью 12…15 м, но после погружения в непросадочные суглинки, часто содержащие прослои и линзы песков, на 2…3 м резко уменьшается отказ, по­этому для погружения сваи на 22…24 м требу­ется более 1,5 тыс. ударов молота, что приводит к её разрушению. Бурение лидерных скважин на глубину просадочной толщи и даже предва­рительное заполнение их водой эффекта не да­ет. Приходится бурить лидерные скважины глубиной до 20 м, чтобы погрузить сваю до не­сущего слоя – песка или плотного суглинка.

На опытной площадке были испытаны две забивные сваи сечением 30X30 см, глубиной погружения 19,5 м (№ 1 и 2) и две буронабивные диаметром ствола 320 мм и уширением диамет­ром 600 мм такой же длины (№ 5 и 6). Сваи № 3 и 4 (их предполагалось изготовить набивными в пробитых скважинах) не были испытаны. За­бивные составные сваи погружены штанго­вым дизель-молотом СП-7 массой ударной час­ти 3,0 т и с лидерными скважинами глуби­ной 6,0 м; отказ в конце забивки составил 0,2 см/удар. Скважины для буронабивных свай выполнялись шнековым бурением, уширения – с помощью уширителя [2]. Стенки скважины закреплялись раствором жидкого стекла на всю глубину.

Сваи были испытаны в грунтах природной влажности. Затем после замачивания грунтов через траншеи шириной 0,5 м и глубиной 1,5 м вокруг свай и дренажные скважины глубиной 16,0 м были проведены повторные испытания. На каждую сваю было вылито 800 м

3 воды, ко­эффициент водонасыщения грунтов после за­мачивания составил 0,92…0,96, показатель те­кучести просадочных грунтов – 1,4, непросадочных суглинков – 0,56. ..1,18 до глубины 20,7 м и 0,68 глубже.

Незагруженные сваи при замачивании оса­док не получили, что свидетельствует об отсут­ствии или небольшой отрицательной силе тре­ния. По-видимому, это связано с особенностью грунтов, просадки которых под собственным весом при замачивании были в 2,5…3 раза меньше, чем рассчитанные по данным лабора­торных испытаний [3]. Просадки грунтов вок­руг сваи не зафиксированы.

Результаты испытаний представлены на рис. 1. В грунтах природной влажности сваи не были испытаны до незатухающих деформаций из-за опасения их разрушения. Испытание сваи №1 в замоченных грунтах прекращено из- за её поломки.

Было установлено, что несущая способность свай в замоченных грунтах больше рассчитан­ной по нормам, составляющей 150…200 кН.

Такие же результаты были получены и на других площадках Красноярска (см. таблицу) [3]. Испытания свай проводились в соответствии с действовавшими в то время нормативами.

Объекты

Номер сваи

Глубина погружения сваи, м   Мощность просадочной толщи, м Несущая способность сваи, кН     
   в грунтах природной влажности по   в водонасыщенных грунтах по
результатам испытаний СНиП ВСН СНиП результатамм испытаний
Микрорайон Иннокентьевский  5
14
15,1
19,0
14,5
14,7 
1250
1450 
1600
1630 
920
1070 
180
460 
920
1200 
 Куст
1 из трех свай
2 из четырех
3 из четырех

1-3
10-13
15-18 

15,0
19,0
15,3 

12,0
14,0
13,0 

2400
5700
4750 

5190
9130
6900 

2700
4200
3720 

540
1960
2970 

2000
5700
3800 
Обувная фабрика 5
6
7
14,1
14,1
16,0
17,1 
8,0
8,0
8,0
8,0 
1200
1000
1200
1500 
1900
1900
2200
2300 
1070
1070
1130
1200 
150
150
210
220 
1200
100
1200
1400 
Западный район,
II микрорайона
куст из трех свай
 13
10-12
13,7
15,0 
12,0
12,0 
800
2700 
1200
3600 
850
2700 
220
690 
700
2400 
Западный район, IV микрорайон,
нижняя площадка
12
13 
15,5
15,5 
12,0
12,0 

900 
1750
1750 
965
965 

310
310 

900
– 
Западный район, IV микрорайон,
верхняя площадка
Куст из двух свай*
38
41
39
40
15,6
15,6
19,1
19,1
19,4 
13,0
13,0
13,0
13,0
13,0 

1050

1200
– 
1800
1800
2450
2450
4900 
 1100
1100
1450
1450
2900
400
400
570
570
1140 
800

900

1700 

* – Испытания не завершены
Одной из причин расхождения между рас­считанной и фактической несущей способ­ностью свай в замоченных грунтах является неточное определение показателя текучести замоченного грунта

ILsal, рассчитываемого по коэффициенту пористости и пределам плас­тичности. Во-первых, используется завышен­ный коэффициент пористости, который опре­деляется по образцам, разуплотненным и уве­личенным в объеме в результате снятия при­родного давления [4], что повышает на 40%. Во-вторых, пределы пластичности, особенно влажности на границе раскатывания Wp существенно занижаются попаданием в об­разцы суглинка песчаных частиц. Непросадочные глинистые грунты содержат прослои и линзы песков толщиной 2…4 см, в связи с чем попадание песчинок в образцы неизбежно. Для суглинков Красноярска Wp=0,12…0,17, а без линз песка Wp = 0,19…0,22. Искажение
Wp
уве­личивает ILsat до 0,6…0,9 и делает эти суглинки, залегающие до глубины 20…25 м, непригодны­ми в качестве оснований свай.

Причину занижения несущей способности в замоченных просадочных грунтах, в частнос­ти, для забивных свай, можно объяснить так­же тем, что значения R и f в нормах получены путем статистической обработки результатов испытаний свай, погруженных в пластичные глинистые грунты [5], а применяются для рас­чета свай, забитых в твердые грунты. Несущая способность последних будет гораздо выше, так как вокруг свай образуется уплотненная зона, а в пластичных – грунт в основном выпи­рается на поверхность. В этом можно убедить­ся, сравнив результаты статических испыта­ний забивных свай, погруженных в пластичные и твердые глинистые грунты, а затем за­моченные [3].

Следовательно, расчет несущей способнос­ти свай в просадочных грунтах, основанный на расчетном показателе текучести замочен­ного грунта, требует корректировки. В [6] ре­комендовалось рассчитывать несущую спо­собность свай в зависимости от коэффициен­та пористости, что, на наш взгляд, позволяет избежать сомнительных значений показателя текучести.

В Красноярске на основании статистической обработки результатов полевых испытаний свай получены расчетные сопротивлений R и f для забивных свай в твердых глинистых, в том числе просадочных, грунтах в зависимости от коэффициента пористости. Эти значения ис­пользованы при составлении региональных норм [7, 8], которые прошли 25-летнюю провер­ку практикой проектирования, строительства и эксплуатации зданий [3]. Деформаций зданий, построенных в 1970-е годы на сваях, прорезаю­щих просадочную толщу и заглубленных в непросадочные суглинки, не отмечается, за исключением девятиэтажных домов в Верхних Черемушках, где допущено отступление от проекта – вместо глубины 12… 16 м сваи были погружены на 8… 10 м и не прорезали всю про­садочную толщу.

Оценить несущую способность свай в замо­ченных глинистых грунтах можно с помощью коэффициентов. Такой подход практикуется давно в различных регионах страны, например, в Нижнем Новгороде [9]. Эти коэффициенты можно получить путем сравнения параллель­ных испытаний свай в грунтах природной влажности и замоченных. Для грунтов Красно­ярска отношение предельного сопротивления свай в замоченных грунтах Fu,sat к сопротивле­нию в грунтах природной влажности Fu приве­дено на рис. 2. Разброс значений объясняется различной пористостью грунтов, разной глуби­ной погружения свай в непроеадочные грунты и т. д. При полной прорезке просадочной толщи и глубине погружения свай более 7 м это соот­ношение не превышает 0,8, а неполной прорез­ке и длине свай более 9 м равно 0,7. Эти коэф­фициенты характерны для просадочных грун­тов Красноярского края; для других регионов они могут быть другими.

Расчетная нагрузка на сваи с учетом зама­чивания грунтов по предлагаемой методике должна подтверждаться расчетом по деформа­циям, учитывающим осадки, связанные с уменьшением модуля деформации грунтов при замачивании, пригрузкой сваи, силами отрица­тельного трения, а при неполной прорезке про­садочной толщи – дополнительные просадки грунта под нижними концами свай. Характер­но, что деформации зданий на сваях (напри­мер, в Верхних Черемушках) связаны не с де­фицитом несущей способности, что подтверж­дено статическими испытаниями, а с осадками грунтов под нижними концами.

Можно применять и другие способы опреде­ления несущей способности свай. Идеальным методом являются статические испытания с замачиванием грунтов основания до начала проектирования, однако организовать их даже на вновь осваиваемых площадках очень слож­но

Во многих регионах накоплены результаты испытаний свай, которые могут быть использо­ваны для составления местных строительных норм.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.СП 24.13330-2011. Свайные фундаменты. Актуа­лизированная редакция СНиП 2.02.03-85.
2.Патент №2377366. Способ устройства буронабив­ной сваи и расширитель скважины для его осуществле­ния/ Н.Ф. Буланкин, В.А. Король//Бюллетень изобре­тений. – 2009. – № 36.
3.Козаков Ю.Н., Буланкин Н.Ф., Шишканов Г.Ф., Король В.А. Особенности применения свай в Восточной Сибири. – Красноярск, 1992 – 268 с.
4.Алексеев М.М., Часовских В.А., Любич Л.Г. Учет факторов, влияющих на несоответствие лабораторных и натурных определений при расчете просадки// Ос­нования и фундаменты. – Киев, 1978.
5.Луга А.А. К нормам расчетных сопротивлений свай по грунту // Исследование несущей способности оснований фундаментов. – М., 1965. – С. 105-114.
6.Руководство по проектированию свайных фунда­ментов зданий и сооружений, возводимых на просадоч­ных грунтах. – М.: Стройиздат, 1969. – 30 с.
7.Рекомендации по определению несущей способ­ности свай в региональных грунтах Красноярского края. – Красноярск: Красноярский Промстройниипро- ект, 1981. – 42 с.
8.ВСН 67-09-15-87. Проектирование и строитель­ство свайных фундаментов из забивных свай с уче­том региональных особенностей грунтов Красноярско­го края. Минуралсибстрой СССР. – Красноярск: Крас­ноярский Промстройниипроект, 1987. – 80 с.
9.Финаев И.В. Несущая способность свай в лессо­вых грунтах// Ускорение научно-технического прог­ресса в фундаментостроении. – Т. II. – М., 1987. – С. 69- 70.

© Ю.Н. Козаков, Н.Ф. Буланкин, 2013

Буланкин Николай Федорович – Начальник центра обследования и мониторинга технического состояния ОАО “Красноярский Промстройниипроект”, почетный строитель РФ (Красноярск, Россия).Автор более 100 опубликованных работ, в том числе одной монографии, 20 изобретений и патентов.

Козаков Юрий Николаевич – Кандидат технических наук, профессор Сибирс­кого федерального университета, главный специа­лист ООО “Красаэропроект” (Красноярск, Россия). Автор 120 опубликованных работ, в том числе двух монографий, восьми изобретений.

Виды свай – Доктор Лом

Итак

По виду взаимодействия с грунтом

Сваи делятся на 2 основных вида: висячие сваи и сваи-стойки. Принципиальная разница между этими видами свай следует из определения и может быть проиллюстрирована следующей картинкой:

Рисунок 483.1. 1 – сваи-стойки, 2 – висячие сваи

Висячие сваи

Сюда относятся все виды свай, которые опираются на сжимаемые грунты и при этом передают нагрузку на грунты основания боковой поверхностью (за счет сил трения, на рисунке 483.1 обозначены как т – касательные напряжения, возникающие в грунтах) и нижним концом (сжатие по площади на нижнем конце сваи, на рисунке 483.1 обозначены как σ – нормальные напряжения, возникающие в грунтах).

К сжимаемым грунтам относятся глины от текучей до полутвердой консистенции, суглинки, супеси и пески.

Примечание: При расчете висячих свай следует учитывать влияние отрицательных сил трения (если таковые имеются), уменьшающих несущую способность свай. Отрицательными (негативными) силами трения называются силы, которые возникают на боковой поверхности свай при осадке околосвайного грунта. Отрицательные силы трения направлены вертикально вниз.

В свою очередь в пучинистых грунтах в зимнее время в результате пучения из-за промерзания грунта на боковой поверхности висячих свай могут возникать положительные силы трения, т.е. направленные вверх. Эти силы как бы пытаются выдавить сваи на поверхность. С одной стороны это приводит к повышению несущей способности висячих свай в зимнее время. А с другой стороны в материале свай кроме сжимающих могут возникнуть и растягивающие нормальные напряжения. Соответственно материал таких свай следует проверять расчетом на действие подобных растягивающих напряжений. Для восприятия этих растягивающих напряжений в ж/б сваях используется соответствующая арматура.

Сваи-стойки

Сюда относятся все виды свай, которые опираются на скальные грунты, а кроме того забивные сваи, опирающиеся на малосжимаемые грунты.

К малосжимаемым грунтам относят крупнообломочные грунты с плотным или средней плотности песчаным заполнителем, а также твердые глины, имеющие модуль деформации Е > 50 МПа (500 кг·с/см2) в водонасыщенном состоянии.

Модуль деформации грунта Е отличается от модуля упругости Е, тем, что при определении его значения учитываются не только упругие, но и пластические (остаточные) деформации.

Примечание: При расчете несущей способности по грунту основания свай-стоек силы сопротивления грунтов (силы трения на боковой поверхности) не учитываются, так как опирание на скальные (практически несжимаемые) грунты минимизирует вероятность осадки свай-стоек, а значит и силам трения на боковой поверхности, появляющимся при проседании висячих свай, взяться неоткуда. Исключение составляют все те же отрицательные сил трения. Они, если есть, при расчетах учитываются, так как снижают несущую способность свай.

По материалу

Различают металлические (как правило стальные), деревянные, бетонные, бутобетонные и железобетонные сваи. Железобетонные сваи в свою очередь могут быть как готовыми элементами, так и изготавливаться непосредственно в скважине.

По форме

В зависимости от геометрии продольного, поперечного сечения и нижнего конца сваи принято различать

По форме поперечного сечения

Сплошные сваи прямоугольного (1), квадратного (2), круглого (3), таврового (4) и двутаврового (5) сечений, а также полые круглого (6) сечения (трубы, оболочки) и квадратные с круглой полостью (7).

Рисунок 484.2. Геометрия поперечных сечений свай.

Сваи-оболочки от свай-труб отличаются относительно большим наружным диаметром и относительно малой толщиной стенок сваи по сравнению с наружным диаметром. Соответственно устраиваются сваи-оболочки в грунтах с очень низкой несущей способностью, а такая форма свай позволяет экономить значительное количество материала.

По форме продольного сечения

Сваи постоянного по длине сечения: цилиндрические (1), призматические (2) и сваи с наклонными боковыми гранями: ромбовидные (3), пирамидальные (4), трапецеидальные (5).

Рисунок 484.3. Геометрия продольных сечений свай

По конструкции нижнего конца

Сваи с плоским нижним концом (рис. 483.1.1), с заостренным нижним концом (рис.483.3.2), полые с открытым (1) или закрытым (2) нижним концом, булавовидные с плоским или объемным уширением (3), с камуфлетной пятой (4), винтовые (5).

Рисунок 484.4. Конструкции нижнего конца свай.

Примечание: в нормативных документах классификация по форме дается только для забивных свай (само собой винтовые сваи к ним не относятся). Однако такой подход мне кажется не совсем верным, поэтому я выделил геометрию свай в отдельную категорию.

По методу заглубления в грунт

Принято различать

Погружаемые в грунт без выемки грунта

Сюда относятся:

Забивные

Сваи всех видов для заглубления в грунт которых используются молоты, вибропогружатели, вибровдавливающие или вдавливающие устройства.

Другими словами забивные сваи погружаются в грунт под воздействием ударной, вибрационной или динамической нагрузки, соответственно материал забивных свай должен рассчитываться на воздействие таких нагрузок.

Кроме того забивные железобетонные сваи диаметром ≤ 80 см и сваи-оболочки диаметром ≥ 100 см дополнительно подразделяются

По способу армирования

На сваи с ненапрягаемой и предварительно напряженной продольной арматурой вне зависимости от наличия поперечного армирования.

По конструктивным особенностям

На сваи цельные и составные (из нескольких секций).

Примечание: К забивным сваям также относят железобетонные сваи-оболочки, погружаемые в грунт вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемые бетонной смесью.

Классификация забивных свай по геометрическим признакам приводилась выше в отдельной категории.

Набивные

Сюда относят бетонные и железобетонные сваи, устраиваемые путем укладки в скважины бетонной смеси. Для образования скважин грунт принудительно отжимают (вытесняют).

В свою очередь набивные сваи

по способу устройства

подразделяют на

Набивные, устраиваемые с использованием инвентарных труб

Нижний конец труб у таких свай при погружении в грунт закрыт бетонной пробкой или оставляемым в грунте башмаком. По мере заполнения скважин бетонной смесью трубы извлекаются.

Набивные, виброштампованные

Такие сваи делаются путем заполнения жесткой бетонной смесью пробитых скважин. Бетонную смесь уплотняют виброштампом в виде трубы с нижним заостренным концом. Ну трубу крепится вибропогружатель.

Набивные в выштампованном ложе

В грунте производится выштамповка скважин конусной или пирамидальной формы, после чего скважины заполняются бетонной смесью.

Винтовые

Сваи со стальным или железобетонным корпусом (стволом) с лопастью (или лопастями) на конце (рис. 484.4.5), погружаемые в грунт завинчиванием, иногда в сочетании с вдавливанием.

Винтовые сваи относятся к висячим. Одно из главных достоинств винтовых свай – это значительное уширение площади сечения на конце свай, образуемое лопастью или лопастями, которое не только увеличивает несущую способность свай при относительно малом диаметре, но также препятствует выдергиванию свай. Потому винтовые сваи раньше использовались в основном для устройства фундаментов, которым передаются значительные выдергивающие силы. В настоящее время винтовые стальные сваи очень часто используются при возведении небольших частных домов.

При расчете винтовых свай следует учитывать крутящий момент, возникающий при завинчивании.

Устраиваемые с выемкой грунта

Сюда относятся

Буровые

Железобетонные сваи, устраиваемые в грунте путем установки готовых железобетонных элементов в пробуренные скважины или заполнением скважин бетонной смесью. В малоэтажном частном строительстве – это самый распространенный вид свай.

В свою очередь буровые сваи

по способу устройства

подразделяют на

Буронабивные сплошного сечения

Для устройства таких свай бурятся скважины. Стенки скважин не крепятся, если скважины пробурены в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод. При бурении скважин ниже уровня грунтовых вод в любых грунтах стенки скважин закрепляются глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами, извлекаемыми после устройства скважин. Затем скважины заполняются бетонной смесью. На конце свай может быть уширение.

Буронабивные полые

Сваи круглого сечения, устраиваемые с использованием многосекционного вибросердечника.

Буронабивные с уплотненным забоем

Перед заливкой бетонной смеси в забой скважины втрамбовывается щебень для повышения несущей способности грунта.

Буронабивные с камуфлетной пятой

После бурения на дне скважины производится взрыв, приводящий к образованию камуфлетной пяты. В результате увеличивается площадь основания будущей сваи, а также уплотняется грунт в области взрыва. Все это приводит к значительному повышению несущей способности грунта. Затем скважины заполняются бетонной смесью.

Буроопускные с камуфлетной пятой

Отличие буроопускных свай с камуфлетной пятой от буронабивных в том, что после взрыва в скважину опускаются готовые железобетонные сваи, а не бетонная смесь.

Буроинъекционные

Сваи малого диаметра (15-25 см) устаиваются нагнетанием (инъекцией) в пробуренные скважины мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора.

В последнее время буроинъекционные сваи получили большое распространение в малоэтажном частном строительстве. Их еще называют микросваями.

Буроопускные сваи-столбы диаметром или со сторонами ≥ 80 см

После бурения в скважины укладывается омоноличивающий цементно-песчаный раствор. Затем в скважину опускаются призматические или цилиндрические элементы сплошного сечения

Вибропогружные

Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые в грунт с выемкой грунта и полностью или частично заполняемые бетонной смесью.

При устройстве свай без выемки грунта или с частичной выемкой физические свойства основания в результате уплотнения могут значительно изменяться. При устройстве свай с выемкой грунта физические свойства основания как правило изменяются не значительно и это тоже необходимо учитывать при расчете свай и оснований под сваями.

Свайные фундаменты в просадочных грунтах

Особенности применения свайных фундаментов в просадочных грунтах связаны с учетом механизма деформирования, закономерностей развития просадочных деформаций, взаимодействия свай с окружающим просадочным грунтом при просадке его от собственного веса.

Свайные фундаменты в просадочных грунтах применяются, как правило, при возможном их замачивании и, следовательно, расчетным состоянием оснований по влажности при проектировании свайных фундаментов является полное водонасыщёние грунта. Вследствие снижения прочностных характеристик и повышения сжимаемости просадочных грунтов при их замачивании несущая способность свай в значительной мере зависит от влажности грунтов и при повышении ее существенно снижается, что должно учитываться при определении несущей способности свай.

Несущую способность свай в просадочных грунтах определяют, как правило, путем статических испытаний их вертикальной вдавливающей и, при необходимости, горизонтальной нагрузкой в условиях полного водонасыщения грунтов. Возможно также определение несущей способности свай по результатам статического зондирования с определением сопротивления грунтов конусу зонда и по боковой поверхности при полном их водонасыщении.

Следует отметить, что часто применяемые в обычных грунтовых условиях динамические испытания свай могут быть использованы для определения их несущей способности в просадочных грунтах только после полного их водонасыщения.

При определении несущей способности свай расчетным путем, как отмечалось ранее, в просадочных грунтах I типа учитывается расчетное сопротивление по боковой поверхности свай, а в грунтах II типа оно в виде сил нагружающего трения входит в дополнительную нагрузку на сваю. Кроме этого, на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий в качестве дополнительных воздействий на сваи должны учитываться горизонтальные давления, возникающие при горизонтальных перемещениях грунтов при просадке их от собственного веса.

В просадочных грунтах наиболее целесообразно применять забивные и особенно конические и пирамидальные сваи, а также набивные сваи в пробитых скважинах или полученных путем уплотнения грунта взрывами удлиненных зарядов, набивные и др. сваи с уширениями, создаваемыми путем втрамбовывания в дно скважины жесткого бетона. При устройстве или погружении этих видов свай вокруг них и в основании образуется уплотненный слой непросадочного грунта, в результате чего повышается несущая способность свай. В просадочных грунтах II типа наличие уплотненного слоя способствует снижению сил нагружающего трения на сваи.

Для обеспечения необходимой и достаточно высокой несущей способности сваи должны полностью прорезать просадочные грунты и опираться в подстилающие слои повышенной плотности и несущей способности. С этой целью в просадочных грунтах со II типом грунтовых условий при отсутствии близко расположенных подстилающих грунтов повышенной несущей способности нижние концы свай, особенно буронабивных, необходимо опирать на глинистые грунты с объемной массой скелета не менее 1,62—1,65 т/м3.

Неполная прорезка просадочных грунтов сваями, как отмечалось ранее, допускается лишь на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности в случаях, если суммарные величины осадок и просадок фундаментов как по абсолютной величине, так и по степени их неравномерности не превышают предельно допустимых для зданий и сооружений величин. Это условие обычно обеспечивается для сравнительно легких зданий с небольшими нагрузками на фундаменты и в малопросадочных грунтах с величиной начального просадочного давления более 0,15—0,2 МПа.

В связи с тем что просадочные грунты обычно имеют низкую влажность и высокую прочность, погружение забивных свай в них сопряжено со значительными трудностями и должно выполняться через лидерные скважины. В то же время высокая прочность и связность просадочного грунта создают благоприятные условия для устройства буронабивных свай, так как проходка скважин и бетонирование свай могут выполняться «насухо» и без обсадных труб, т. е. по наиболее простой технологии производства работ.

Свайные фундаменты в просадочных грунтах наиболее целесообразно применять для тяжелых зданий и сооружений с большими нагрузками на фундаменты, а также для сравнительно легких каркасных зданий, когда представляется возможность выполнить под колонну одну сваю. В последнем случае весьма эффективно устройство ростверков в вытрамбованных котлованах, что одновременно приводит к значительному повышению несущей способности сваи на горизонтальные и вертикальные нагрузки. По грунтовым условиям свайные фундаменты оказываются наиболее целесообразными при залегании ниже просадочных грунтов подстилающих слоев с высокой несущей способностью (гравия, плотного крупного среднего песка, плотного сцементированного глинистого грунта и т. п.).

Устройство фундамента | АкадемПроект

Строительная компания “АкадемПроект” выступает субподрядчиком на выполнение геотехнических работ всех видов. Специалистами нашей компании наработан ряд технологий по устройству и усилению фундаментов в сложных грунтовых условиях разных городов России:

  • водонасыщенных глинистых грунтах,
  • лессовых просадочных грунтах,
  • илах, заторфованных грунтах.

Вам может быть интересно:

ПОЛУЧИТЕ КОНСУЛЬТАЦИЮ СПЕЦИАЛИСТА

Коммерческое предложение разрабатывается из нескольких вариантов фундаментов для сравнения совершенно бесплатно..

 

Свяжитесь с нашим специалистом для формирования техническго задания или пришлите нам исходные данные:

конструктивные особенности здания (планы этажей), нагрузки на фундамент (если имеются), технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий.

 

Мы поможем выбрать оптимальный и выгодный для вас фундамент, запроектируем и выполним его устройство.

 

Оставьте свои контакты или позвоните нам по номеру 8 927 289 46 63.

НАША СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ

Устройство фундаментов мелкого заложения на естественном основании выполняется монолитным или сборным и ведется в виде:

  • отдельностоящих фундаментов под колонны здания,
  • ленточных фундаментов под ряд колонн и стены,
  • сплошной железобетонной плиты под сетку колонн.

Фундамент мелкого заложения

К безударным технологиям относятся вдавливание и вибропогружение свай. Преимуществом является отсутствие динамических воздействий на окружающую застройку, а так же:

  • возведение зданий в стесненных условиях, вблизи жилых домов,
  • несущая способность сваи до 120 тс,
  • производительность до 42 свай в день,
  • контроль за усилием при погружении сваевдаливающей установкой “Тайзер”.

Сваи вдавливания

Накопленный на протяжении 30 лет опыт специалистов компании при проведении фундаментных работ в слабых грунтах обеспечивает оптимальный выбор технологий, параметров конструкций и технологических процессов уже на предпроектной стадии строительства.

Оценка инженерно-геологических изысканий и особенностей площадки строительства при необходимости подкрепляется проведением дополнительных исследований грунта основания штампом.

Наличие собственной базы механизации позволяет выполнять устройство различных видов фундамента в зависимости от особенностей конструктивной схемы здания и инженерно-геологических условий площадки строительства. Мы выполняем вариантное проектирование и предоставляем Заказчику на выбор сравнительный расчет нескольких фундаментов для выбора оптимального и выгодного вида.

Проверка расчета выбранного варианта фундамента подтверждается полевыми испытаниями опытных участков, что позволяет прогнозировать потенциальные геомеханические процессы в грунте и моделировать особенности работы конструкций.

Расчет и выбор фундамента

Устройство буронабивных свай диаметром от 0,88 м до 1,2 м и длиной до 35 м в зависимости от геологии площадки:

  • без крепления стенок скважин (сухой способ),
  • с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины в неустойчивых обводненных грунтах,
  • с креплением скважин обсадными трубами в любых геологических и гидрогеологических условиях.

Буронабивные сваи

Устройство свай СПС осуществляется по принципу фундаментов в вытрамбованных котлованах с помощью инвентарных трамбовок длиной от 3 до 9 м:

  • несущая способность сваи до 300 тс
  • повышение прочности и снижение сжимаемости основания
  • применение в водонасыщенных грунтах

Технология опробирована на более 500 объектах и выполняется по утвержденному НИИ ОСП им.Н.М.Герсеванова Стандарту организцаии.

Сваи в пробитых скважинах

Технология устройства ФВК позволяет не разрабатывать, а вытрамбовывать котлован путем сбрасывания с высоты тяжелых трамбовок с последующим бетонированием и установкой железобетонных элементов. Преимущества:

  • уплотнение основания тяжелыми трамбовками
  • применение в просадочных грунтах
  • экономия средств на отрывку котлована

Фундаменты в вытрамбованных котлованах

Песчаные подушки

Устройство песчаных или щебеночных подушек под фундамент мелкого заложения относится к конструктивному методу улучшения работы грунтов в основании. Метод заключается в замене части слоя слабого грунта на грунтовую подушку с высокими прочностными характеристиками.

Ограждения, шпунтовые и подпорные стенки

При необходимости закрепления откосов, стен котлована, массива грунта выполняются подпорные стенки в виде шпунтового ограждения, включая облегченные с использованием анкеров.

Для надежности проектного решения, проверки расчетной или определения истинной несущей способности свай нормативными документами рекомендуется проводить полевые испытания свай статической или динамической нагрузками. Специлистами нашей компании разработан уникальный стенд для проведения статических испытаний до 1000 тс.

Полевые испытания свай

Наши преимущества:

  • более 30 лет опыта работы
  • среди специалистов кандидаты наук
  • наши проектировщики являются членами национального реестра НОПРИЗ
  • среди производителей работ – члены НОСТРОЙ
  • соответствующие допуски СРО на все виды услуг
  • собственная база механизации
  • вариантное проектирование фундаментов
  • проверка расчетов полевыми испытаниями
  • авторские разработки и патенты
  • устройство фундамента без отрывки котлавана
  • удобные цены
  • работаем по России: Волгоград, Казань, Москва, Нижний Новгород, Пенза, Рязань, Самара, Санкт-Петербург, Саранск, Саратов, Тольятти, Ульяновск и др.

Устройство монолитного ростверка

ЖД по ул. Советской Армии, Самара

Трамплин, Нижний Новгород

ТЦ Metro CC, Волгоград

Свайно-плитный фундамент применяется при строительстве высотных зданий, небоскребов, уникальных сооружений со сложным нагружением на основание. Расчет фундамента ведется с учетом геологических условий и распределения работы в грунте свай и плитного ростверка.  

Свайно-плитный фундамент

Забивка ведется по принципу принудительного погружения свай в грунт с помощью дизель-молота. Возможно устройство свай сечениями 30х30, 35х35, 40х40,  составных, длиной до 24 м. Преимущества:

  • применение в практически любых грунтах,
  • производительность до 33 свай в смену,
  • проверка несущей способности динамическими испытаниями сразу после устройства сваи.

Забивные сваи

ЖК Сатурн, Пенза

Цементный завод, Никольск

ТЦ Сан и Март, Пенза

Завод климатических систем, Тольятти, 2019

ЖД по ул. Молодогвардейской, Москва

Цементный завод, Никольск

Устройство свай вдавливанием

Прикладная механика | Бесплатный полнотекстовый | Воздействие пробивки свай на соседние сваи: выводы из 3D-анализа SPH-FEM

1. Введение

Сваи обычно используются в качестве фундамента для многих крупных конструкций в гражданском строительстве для передачи тяжелых нагрузок, для которых неглубокие фундаменты могут быть неэкономичными. и осуществимо. В инженерной практике сваи часто проектируются только для восприятия вертикальной нагрузки, так как обычно вертикальные нагрузки значительно больше, чем горизонтальные нагрузки, такие как ветровая нагрузка.Однако сваи также могут подвергаться боковым нагрузкам от окружающего грунта в связи со строительными работами [1,2]. Боковое перемещение грунта, вызванное установкой сваи рядом с выходящими сваями, вызовет дополнительный прогиб и изгибающий момент к соседней существующей свае. Таким образом, боковая реакция свайного фундамента также важна при проектировании конструкций, где существуют боковые динамические нагрузки. В отличие от осевой несущей способности сваи, определение ее поперечной несущей способности значительно сложнее, так как взаимодействие грунт-свая влияет на прогиб сваи [3,4].При ударе пробивного молота по головке сваи внутри сваи создается волна напряжения, которая движется вдоль сваи, при этом часть энергии передается в грунт на границе раздела грунт-свая [5,6,7,8] . Таким образом, пробивка сваи влияет на окружающую территорию, где установлены сваи, и соседние сваи могут быть смещены с исходного положения. Кроме того, вибрации, вызванные пробивкой свай, могут повредить конструкции и вызвать дискомфорт у людей в непосредственной близости от пробивки свай.Таким образом, прогнозирование вибрации грунта от продавливания свай и изучение ее воздействия на соседние сваи имеют решающее значение для предотвращения потенциального ущерба окружающей среде и строениям. Предыдущие исследования были сосредоточены на эффективности забивания свай, и доступно лишь несколько исследований вибраций из-за продавливания свай и их воздействия на близлежащие конструкции [9,10,11,12,13]. В настоящее время анализ методом конечных элементов (МКЭ) стал многообещающим подходом к изучению проблем взаимодействия грунта и сваи.Известно, что грунт в окрестности сваи может подвергаться большим деформациям (в результате заглубления сваи), поэтому МКЭ-анализ должен иметь возможность учитывать большие деформации [14]. Таким образом, исследователи использовали различные методы для моделирования забивки свай, такие как модели с сосредоточенными параметрами, метод материальных точек (MPM) и континуальные модели FEM с использованием метода произвольного лагранжа-эйлера (ALE). Однако в большинстве предыдущих МКЭ установка свай явно не моделировалась, и часто использовались двумерные (2D) осесимметричные модели [8,15,16,17,18,19].По-видимому, эти двумерные анализы не могут включать взаимодействие радиальных и трехмерных компонентов. Таким образом, они плохо подходят для понимания взаимодействия сваи-грунта-сваи в реальных условиях. Таким образом, анализ 3D FEM необходим для раскрытия реального механизма взаимодействия. Тем не менее, эти 3D-модели редко были доступны в литературе, учитывая, что анализ 3D FEM требует значительных вычислительных усилий для создания входных данных и интерпретации результатов. Также до сих пор не ясен ударный механизм, лежащий в основе динамического взаимодействия между соседними сваями в процессе пробивки свай, хотя некоторые исследования доступны [20,21].

Другим ограничением МКЭ при решении задач больших деформаций является то, что использование обычных лагранжевых сеток приведет к запутыванию сетки, что приведет к серьезной численной нестабильности. Метод гидродинамики сглаженных частиц (SPH) обладает широкими возможностями для решения динамических задач, связанных с большими деформациями. С другой стороны, он не так хорош, как МКЭ, с точки зрения времени вычислений и граничных условий. В связи с этим совмещенный метод SPH-FEM может эффективно использоваться для двух видов алгоритмов моделирования задач больших деформаций, устраняя ограничения в этих двух алгоритмах. Сегодня доступно огромное количество КЭ-кодов, способных анализировать сложные инженерные задачи. Выбор подходящего кода КЭ зависит от типа задачи и вычислительных затрат. LS-DYNA R10.0 (Livermore Software Technology Corporation, LSTC, Ливермор, Калифорния, США) — это явный код, разработанный для динамического анализа нелинейных задач, который требует малых временных шагов. LS-DYNA R10.0 оказался наиболее предпочтительным выбором для такого рода анализа благодаря способности решать проблемы, связанные с большими деформациями, простоте применения метода SPH и огромному разнообразию доступных моделей материалов для бетона и грунта.

Целью данного исследования является разработка эффективной совместной 3D-численной модели для изучения воздействия пробивки свай на соседние сваи. Совмещенная 3D-модель SPH-FEM была создана на основе подхода аппроксимации частиц и откалибрована в соответствии с полевыми экспериментами. Затем установленная модель SPH-FEM использовалась для исследования механизма, лежащего в основе взаимодействия свай, возникающего в результате удара пробивки сваи.

2. Создание трехмерной модели SPH-FEM для продавливания свай

SPH — это бессеточный лагранжев метод, в котором используется конечное число частиц, несущих индивидуальную массу, для представления материала и формирования расчетной области [22].метод SPH можно эффективно использовать для моделирования динамических задач, связанных с большими деформациями, благодаря его способности справляться с большими искажениями, избегая запутывания и повторного создания сетки [23]. Хотя SPH имеет большие преимущества при моделировании многих задач в технике и науке, SPH очень дорог с точки зрения времени вычислений (особенно для 3D-моделей), так как потребуется большое количество мелких частиц, а временной шаг станет очень маленьким. Таким образом, объединение сетки SPH и лагранжевой FEM-сетки является потенциально хорошим решением для преодоления искажения элементов и поддержания хорошей вычислительной эффективности.В этом исследовании частицы SPH используются для моделирования области почвы в ближней зоне, в то время как обычная МКЭ используется для моделирования среды почвы в промежуточной и дальней зоне и свай. В формулировке SPH участвуют два основных шага, а именно аппроксимация ядра и аппроксимация частиц. Первым шагом является приближение ядра, где пространственное расстояние между частицами покрывается гладкой длиной, по которой их свойства сглаживаются с помощью сглаживающей функции ядра. Интегральное представление функции ядра сглаживания и ее производной описано как [24],

f(x)=∫Ω f(x′)W(x−x′,h)dx′

(1)

∇f(x)=−∫Ω f(x′)∇W(x−x′,h)dx′

(2)

где W — функция ядра сглаживания, h — длина сглаживания, Ω — проблемная область, а f — функция поля.На протяжении всего исследования для моделирования использовалось коммерческое программное обеспечение LS-DYNA R10.0. Он использует следующую функцию сглаживания кубического B-сплайна, и было доказано, что он точен и эффективен [24]:

W(x,h)=Chn{1−32×2+34×3 →x≤114(2−x)3  →  12

(3)

Длина сглаживания, h, является важным параметром в методе SPH, поскольку определяет область влияния сглаживающей функции W для каждой частицы [24]. Поскольку масса частицы в SPH предполагается постоянной, длина сглаживания, связанная с частицами, должна изменяться соответственно плотности.Хотя использование переменной длины сглаживания повышает точность результатов, это увеличивает время вычислений. В этом исследовании коэффициент длины сглаживания был установлен равным 1,05. На втором этапе, являющемся шагом аппроксимации частиц, расчетная область дискретизируется набором начального распределения частиц, несущих индивидуальную массу. Переменные поля на частице оцениваются путем суммирования значений по ближайшим соседним частицам [24]. В исследовании для построения модели SPH-FEM использовалось приближение частиц.Основные уравнения для частиц SPH можно записать как

dρidt=ρi ∑j=1Nmjρj (viα−vjα) ∂Wij∂Xiα

(4)

dvi∝dt=∑j=1Nmj (σiαβρj2+σjαβρj2+Πij) ∂Wij∂Xiβ

(5)

где m — масса, ρ — плотность, v — скорость. σ αβ — тензор полного напряжения, X — пространственная координата частицы, t — время, W — функция ядра сглаживания, а Π — искусственная вязкость Монагана. Сначала в исследовании был смоделирован и подтвержден эксперимент, проведенный Нильсоном [ 25].Нильсон [25] записал серию измерений вибрации грунта с помощью датчиков вибрации, расположенных на расстоянии 10, 20 и 40 м от забивной сваи. В его эксперименте использовалась железобетонная свая квадратного сечения 270 мм × 270 мм и длиной 29,3 м. Почвенный профиль на испытательном участке представлял собой поверхностную насыпь толщиной 3 м, отложенную на слое глины средней жесткости толщиной 12 м и слое песка толщиной 7 м на ледниковом тиле. На рис. 1 показана сгенерированная 3D-модель SPH-FEM для пробивки свай, состоящая из свай и грунтов.Возможности симметричного моделирования играют важную роль в численном анализе для экономии вычислительных ресурсов [26,27]. Однако в некоторых случаях симметричные граничные условия не могут быть применены из-за наличия несимметрии в нагружении, материале и граничных условиях [28]. Учитывая симметрию граничных условий и приложенных нагрузок, только четверть модели была разработана для снижения вычислительных затрат в этом исследовании.

Область почвы была смоделирована с четырьмя различными слоями почвы для имитации геотехнического профиля почвы на испытательном полигоне, а затем была установлена ​​длина 80 м, ширина 40 м и высота 40 м.Частицы SPH использовались для моделирования грунтов, где ожидается большая деформация вблизи забивной сваи. Был проведен предварительный анализ, чтобы определить наилучший размер области почвы для моделирования с частицами SPH. Было обнаружено, что численная нестабильность возникает из-за большого искажения элемента, когда домен слишком мал. Напротив, большая область для области почвы SPH привела к высоким вычислительным затратам. Более высокая точность анализа была обеспечена за счет использования области грунта SPH вокруг сваи размером 0,5 м × 0,5 м.Твердые элементы с восемью узлами с уменьшенной интеграцией и управлением песочными часами использовались для моделирования сваи и грунтов в дальней зоне.

Грунт рядом с забивной сваей был смоделирован с помощью частиц SPH, а остальная часть модели была смоделирована с помощью обычных лагранжевых сеток. При одинаковом расстоянии 10 мм между частицами SPH по всем осям было создано 270 000 частиц для моделирования почв ближнего поля. Забивная свая моделировалась сплошными элементами с длиной ребра 25 мм. Остальная часть модели была создана с использованием твердотельных элементов с сеткой 250 мм.Разработанная модель имеет 437 090 твердотельных элементов. Узлы на границах симметрии фиксировались от поступательных смещений по нормали к плоскости симметрии. Нижняя часть сетки была смоделирована фиксированной во всех направлениях, чтобы предотвратить перемещение границы в любом направлении. Неотражающие границы применялись к остальным поверхностям, кроме верхней поверхности, для которой задано условие свободной границы. Граница симметрии была применена к этим частицам SPH в плоскостях симметрии с использованием *BOUNDARY_SPH_SYMMETRY_PLANE.

В этой модели SPH-FEM были смоделированы четыре различных слоя почвы. Таким образом, модель состояла из четырех разных частей СПГ с разной плотностью грунта. Существуют различные методы, которые могут обрабатывать взаимодействие между различными частями SPH. Стандартные функции интерполяции SPH могут использоваться для обработки взаимодействия между частями SPH. Определения контактов не требуются, и несколько частей SPH обрабатываются как одна часть в стандартной интерполяции SPH. Однако, когда плотности и массы соседних частиц сильно различаются в пределах длины сглаживания, стандартная интерполяция SPH дает ложные значения сглаживающих величин частицы.Мюллер и др. [29] показали, что когда отношение плотности больше 10, взаимодействие между частями SPH не может быть реалистично смоделировано с использованием стандартной интерполяции SPH. Нестабильности из-за больших коэффициентов плотности на интерфейсах можно избежать, введя алгоритм контакта узла с узлом, основанный на штрафах, для взаимодействия между двумя частями SPH. Однако, когда две части SPH имеют одинаковую плотность и свойства материала, стандартный метод интерполяции SPH имеет лучшую точность вокруг границ раздела [30]. Поскольку плотность почвы существенно не меняется, в настоящем исследовании использовалось стандартное интерполяционное взаимодействие SPH. Чтобы активировать это, параметр CONT в *CONTROL _SPH был установлен на 0, и между этими частями SPH не было определено никаких контактов. В соединении частиц SPH и обычных сеток FEM использовались три различных метода [26,31]. Первый метод — это частицы SPH, привязанные к соответствующим поверхностям сеток FEM, как показано на рисунке 2a. Если частицы SPH не привязаны к сетке МКЭ, как показано на рисунке 2b, взаимодействие между ними достигается за счет штрафных узлов, основанных на контакте с поверхностью.Третий метод использует гибридные элементы в качестве переходных слоев между частицами SPH и сетками FEM, как показано на рисунке 2c. В этом исследовании использовались связанные интерфейсы между частицами SPH и элементами FEM (рис. 2a), чтобы связать модель грунта с частицами SPH и элементами FEM. Взаимодействие между элементами SPH и FEM забивной сваи было определено с использованием алгоритмов, основанных на штрафах, * CONTACT_AUTOMATIC_NODES_TO_SURFACE в LS-DYNA R10. 0. Ведомая часть была определена с помощью частиц SPH, а главная часть была определена с помощью конечных элементов (т.д., забивная свая). В этом методе, когда ведомый узел находится в контакте с основной поверхностью, для предотвращения проникновения прикладывается восстанавливающая сила, которая прямо пропорциональна проникновению в твердый элемент. Таким образом, когда твердые элементы взаимодействуют с частицами SPH, связь SPH-FEM обеспечивает передачу напряжения на границе раздела без проникновения частиц SPH. Восстанавливающая сила F определяется уравнением (6): где k — линейная жесткость пружины, d — расстояние проникновения, а n — вектор нормали к поверхности.Удар молота применялся к оголовку сваи в виде импульса с использованием прямоугольной функции зависимости силы от времени. Приложенная нагрузка на верхнюю поверхность сваи была получена из массы молота, m, и высоты падения, h, как указано в уравнении (7), где I — импульс удара, g — ускорение свободного падения, а η — эффективный коэффициент демпфирования подушки. В этом исследовании для расчетов было принято значение η равное 0,9. В этом исследовании для моделирования бетонной сваи использовалась модель материала *MAT_CONCRETE_DAMAGE_REL3 (MAT_72R3).Преимущество этой модели заключается в том, что неограниченная прочность на сжатие и плотность являются двумя параметрами, которые требуются при автоматической генерации параметров для имитации поведения бетона [4]. Плотность бетона, прочность бетона на сжатие и коэффициент Пуассона принимались равными 2400 кг/м 3 , 25 МПа и 0,3 соответственно. Каждый слой почвы был смоделирован с помощью модели материала *MAT_MOHR_COULOMB (MAT_173), а параметры материала для каждого слоя почвы перечислены в таблице 1.

3. Калибровка модели

В процессе калибровки модель SPH-FEM выполнялась в два этапа. Первым шагом была инициализация напряжений для создания устойчивых начальных гравитационных напряжений на месте в грунтах с использованием опции *CONTROL_DYNAMIC_RELAXATION в LS-DYNA R10. 0. Затем ударная нагрузка на сваю применялась как вторая фаза после фазы динамической релаксации. Взаимодействие грунт-свая и колебания грунта были проанализированы на втором этапе.

Калибровка комбинированного метода моделирования SPH-FEM была проведена в сравнении с полевыми испытаниями [7,25].Массарш и Феллениус [7] представили результаты пробивания одной тестовой сваи, полученные в результате серии полевых испытаний, проведенных Нильсоном [25] в Швеции. Испытуемая свая представляла собой железобетонную сваю квадратного сечения 270 мм × 270 мм. Насыпная плотность и импеданс сваи составили 2400 кг/м 3 и 714 кН/м соответственно. Общая длина сваи составила 29,3 м. Для пробивки свай использовался молот массой 4000 кг, падающий на 0,4 м за один удар. Вибрации грунта измерялись на горизонтальном расстоянии 10, 20 и 40 м от забивной сваи, как показано на рисунке 3.В полевых испытаниях Нильсона [25] геофоны использовались для измерения скорости частиц по вертикали (V1, V2 и V3) и по горизонтали в радиальном (h5) и поперечном (H5) направлениях распространения волн. С помощью опции *DATABASE_HISTORY_NODE в LS-DYNA R10.0 были определены три точки мониторинга на поверхности грунта на расстоянии 10, 20 и 40 м от забивной сваи. LS-DYNA R10.0 предлагает опции для извлечения всех узловых данных истории времени из выходных данных узла. Для сравнения с экспериментальными результатами были извлечены графики зависимости скорости от времени колебаний грунта в этих контрольных точках.На рис. 4 показано сравнение результатов вибраций грунта, полученных в результате анализа 3D SPH-FEM и полевых измерений (при глубине сваи 3 м). Графики показывают широкое совпадение результатов (с точки зрения форм сигналов в точках мониторинга) калиброванной модели SPH-FEM и эксперимента. Общим наблюдением является то, что численные результаты для пиковых скоростей в точках мониторинга несколько ниже, чем результаты полевых испытаний, что, вероятно, связано с тем, что в модели SPH-FEM использовался упрощенный профиль грунта.Кроме того, из-за отсутствия информации о функции удара молота в анализе SPH-FEM использовалась прямоугольная функция для воздействия удара молота на оголовок сваи. Это может быть еще одной причиной наблюдаемых расхождений между числовыми результатами и результатами полевых испытаний. Хотя результаты калиброванной модели SPH-FEM несколько ниже результатов полевых измерений, все же видно, что смоделированные результаты хорошо согласуются с результатами полевого мониторинга, что обеспечивает достаточную уверенность для использования установленной модели SPH-FEM. , чтобы изучить влияние пробивки свай на соседние сваи.

4. Практический пример: Влияние продавливания сваи на соседнюю сваю

Влияние продавливания сваи на соседнюю сваю было исследовано с использованием установленной модели 3D SPH-FEM. В модели дополнительно была создана свая длиной 5 м и диаметром круглого сечения 200 мм (рис. 5). В работе рассмотрено продавливание свай в глинистом грунте и песчаном грунте. Почва идеализировалась как однородный и изотропный материал. Обратите внимание, что влияние уровня грунтовых вод не учитывалось. Забивные и соседние сваи, а также грунт моделировались с использованием тех же моделей материалов, которые описаны в разделе 2. Свойства материалов для глиняных, песчаных и бетонных свай приведены в разделе 2. Взаимодействие между соседней сваей и окружающим грунтом было смоделировано с использованием опции контакта AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE в LS-DYNA R10.0. Это предполагает контакт на поверхности и позволяет передавать напряжения между твердыми элементами.

Было проведено параметрическое исследование бокового отклика соседней сваи в глинистом и песчаном грунте из-за продавливания сваи путем изменения расстояния между сваями в свету от 1.от 5 до 10d (d — диаметр сваи). Воздействие молота на оголовок сваи осуществлялось в виде импульса с использованием зависимости силы прямоугольника от времени. К оголовку сваи прикладывалась нагрузка амплитудой 3285 кПа и длительностью 0,1 с. Период удара молотка принимался равным 0,5 с.

На рис. 6 представлены численные результаты поперечного смещения головки соседней сваи в зависимости от глубины проникновения забивной сваи, когда расстояние в свету в 4 раза больше диаметра сваи. Из рис. 6 видно, что боковое смещение в головке соседней сваи сначала увеличилось, а затем немного уменьшилось по мере увеличения глубины проникновения забивной сваи.Также обратите внимание, что боковое смещение головы соседней сваи было меньше для забивной сваи в глинистом грунте по сравнению с песчаным грунтом. В песчаной почве смещение почвы было больше из-за слабой связи между частицами почвы. Таким образом, это может быть причиной того, что соседние сваи, как ожидается, будут иметь большее смещение, когда сваи забиваются в песчаный грунт. На рис. 7 показано влияние расстояния между сваями на боковое смещение головки соседней сваи. Как и ожидалось, по мере увеличения расстояния между сваями боковое смещение соседней сваи уменьшалось.Также было замечено, что боковое смещение головки сваи уменьшилось с 16 до 2 мм, так как расстояние между сваями в свету увеличилось с 1,5 до 10d, когда свая была заглублена в глинистый грунт. Однако в песчаном грунте смещение сваи уменьшилось с 54 до 8 мм при увеличении расстояния между сваями с 1,5 до 10d. Таким образом, взаимодействие между сваями в песчаном грунте было значительно выше, чем в глинистом. Затем было проведено параметрическое исследование чувствительности для различных модулей упругости грунта и плотности грунта.Плотность почвы варьировалась от 1600 до 2200 кг/м 3 , а модуль упругости почвы варьировался от 10 до 100 МПа, чтобы представить глинистую почву от очень мягкой до жесткой. На рис. 8 показано поперечное смещение оголовка соседней сваи относительно расстояния между сваями в чистоте для различной плотности грунта. Как видно, плотность грунта повлияла на боковое смещение соседней сваи. По мере увеличения плотности грунта боковое смещение головы соседней сваи в результате пробивки сваи уменьшалось.Это связано с тем, что свая подвергается более высокой инерционной силе, когда она забивается в грунт с высокой плотностью. На рис. 9 показано поперечное смещение оголовка соседней сваи на расстоянии в свету между сваями для разных модулей упругости грунта. Модуль упругости грунта также существенно влиял на боковое смещение соседней сваи при пробивке сваи. Боковое смещение головы соседней сваи, вызванное пробивкой сваи, увеличивалось по мере уменьшения модуля упругости грунта.Хотя имеется некоторое совпадение начальных наклонов кривых поперечного смещения, это указывает на значительную разницу, когда отношение расстояния между сваями к диаметру больше 3. В жестких глинах было замечено, что воздействие пробивки свай на соседние существующие сваи сравнительно меньше. меньше. Таким образом, видно, что взаимодействие между сваями уменьшается при забивке свай в жесткие грунты. Кроме того, в Таблице 2 приведены численные результаты бокового смещения головы и кончика соседней сваи, когда расстояние в свету в 3 раза больше диаметра сваи.Наклон соседней сваи рассчитывали как отношение смещения головы относительно смещения вершины сваи к длине сваи. Во всех случаях наблюдалось, что наклон соседней сваи незначителен. Максимальный наклон 0,00304 (т.е. около 1/329) был получен для очень рыхлого песка с модулем упругости 10 МПа. Результаты показывают, что наклон сваи уменьшается при установке сваи в плотный или твердый грунт. Также ясно, что установка сваи рядом с существующей сваей вызовет общее боковое смещение соседней сваи, а не наклон.

Фрикционная свая — обзор

9.2 Обзор быстровозводимого основания

В США мосты расположены в одной из следующих сетей и классифицируются следующим образом:

Interstate

артериал

Collector

LOCAL

ABC и быстрая конструкция подструктуры будут особенно полезны для замены мостов, расположенных на более важных межгосударственных и артериальных дорогах, несущихся в среднем ежедневно трафика (АДТ).Это необычная ситуация, когда необходимо заменить основание, в то время как надстройка находится в удовлетворительном состоянии. В некоторых случаях надстройки можно снять с подшипников и использовать повторно. В большинстве случаев заменяется весь мост, за исключением случаев, когда используется метод бокового вдвигания или вкатывания-выкатывания, который может сохранить супраструктуру.

Основная подструктура компоненты следующие:

PECAST CANTILEVER Стеновые Типы

50058

абатмент среднего высоты

stub полукорпусные абатменты

Сквозной абатмент

1)

РИСУНОК 9.1. Цельный абатмент авторской разработки на трассе 46 на реке Пекман в Нью-Джерси.

Полуинтегральные опоры

Стеновые опоры из механически стабилизированного грунта (MSE) (Рисунок 9.2)

РИСУНОК 9.2. Механически стабилизированная земляная стена в процессе строительства из сборных сегментов.

Сборные подпорные стены могут быть построены вместо обычных монолитных конструкций (Рисунок 9.2).

Типы сборных свай

Множественные изгибы и раструбы придают эстетичный вид. Некоторые распространенные формы:

Сплошная стенка

9

Hammerhead

Множественные сочетания колонны (полые или твердые бетонные, сегментированные, после натяжения и усиленные) (рисунок 9. 3 )

РИСУНОК 9.3. Использование сборного многоколонного пирса, изогнутого автором, для моста US Route 50, расположенного на юге Нью-Джерси.

Современные типы включают в себя:

Интегральный пирс

Авторский проектированный PECAST MULTICOLOL PIER BENT для моста маршрута США, расположенный в Южном Нью-Джерси ( Рисунок 9.3).

Использование сборных абатментов и опорных элементов может потребовать дополнительного натяжения для обеспечения композитного и водонепроницаемого соединения. В последнее время соединители арматуры с цементным раствором, которые использовались в строительстве зданий около 40 лет, указываются как более быстрая и менее затратная альтернатива для соединения компонентов.

Высота мостов редко превышает 20 футов, а ширина двухполосного моста составляет менее 40 футов, по сравнению с гораздо большей длиной пролета балок, которые несут SPMT. Таким образом, транспортировка компонентов сборного основания для собранных изгибов опор не так распространена, как транспортировка компонентов верхнего строения.

Типы фонда

8: PECAST TOPAREL

Глубокие основы : Сваи, колпачки для ворсов и пробувенные валы или кессон Стена

выполнен в виде торцевых опор или висячих свай.Следующие формы поперечного сечения обычно используются:

Сталь H Куча или W Разделы

стальной труб Куча

Бетонная куча или сталь 1 1000005

Предварительно напряженная бетонная труба

Стальные шпунтовые сваи

При выборе фундамента необходимо использовать опыт инженера-геотехника.

Сборные фундаменты : Грунт под сборными плитами фундамента должен быть хорошо уплотнен и выровнен для установки тяжелых сборных железобетонных плит фундамента толщиной 3–4 фута; в противном случае может произойти дифференцированный расчет. Из-за допусков при заливке фундаментной плиты нижняя сторона фундаментных плит вряд ли будет ровной. До сих пор не было получено достаточного опыта в отношении поведения грунта в отношении сборных плит фундамента.

Поврежденные монолитные фундаменты можно усилить забивкой микросвай, но это дорогостоящая операция.С другой стороны, обычный монолитный бетон будет затекать на неровную поверхность грунта, не оставляя воздушных карманов, и не будет недостатка в контакте между основанием и грунтом.

Фундаменты мостов, расположенных на водных путях :

Предварительные или общие проверки, включающие проверку размыва в изгибах мостов, расположенных в воде с возможным размывом, должны также включать проверку изогнутых свай на отсутствие потери устойчивости. Кроме того, требуется проверка изгибов на предмет разрушения, возникающего поперек осевой линии моста (из-за комбинированной нагрузки от силы тяжести и дополнительных нагрузок от паводковых вод).

Хорошей практикой является установка ответвлений или отводных водосливов на изгибе, который перемещается к опоре моста. Шпоры перенаправят поток от абатмента.

Гидравлические контрмеры : Это включает размещение армирования, такого как каменная наброска, вокруг любого открытого фундамента.

Конструктивные контрмеры : Это включает в себя укрепление фундаментов, которые были подорваны с помощью цементного раствора или мешков с цементным раствором.

Типы подшипников

Подшипники можно классифицировать как компоненты основания. Широко используются следующие типы современных подшипников:

Тип 1: Multirotational

Multirotational (Pot-подшипник) Гиджидатся

Multirotational (Pot-подшипник) Ungued

Тип 2: Elastomeric

Эластомер с политетрафторэтиленом (ПТФЭ) (например,g. , Тефлон)

эластомерный, ткань типа с PTFE (например, тефлон)

эластомерные, стальные ламинированные

эластомерные, ткань ламинированные

Эластомер, ламинированный сталью с внешней нагрузочной пластиной

Эластомер, ламинированный сталью со свинцовым сердечником

Эластомер, ламинированный ПТФЭ (напр.г., тефлон)

9.2.1 Замена основания

Для определения необходимости замены требуется обследование структурных недостатков (см. учебник Хана, М.А., 2010 г. Восстановление конструкций мостов и дорог и Repair . McGraw-Hill, стр. 54 и 363). В прошлом часто применялся перепроектирование с использованием силы тяжести и массивных стеновых устоев, опор и фундаментов. Это имело встроенное преимущество в том, что когда дело дошло до замены, была заменена только надстройка.

Меры по предотвращению размыва грунта основания и разрушения свай после строительства включают следующее:

1.

Конструкция свай : Для мостов, расположенных на реках, подверженных наводнениям, предельная несущая способность осевых свай должна быть ограничена. к сжимающим и/или растягивающим нагрузкам, определенным для пониженной способности к любому прогнозируемому размыву.

2.

Вместимость сваи : Она должна быть ограничена максимальным пределом, установленным анализом L-образной сваи.Необходимо учитывать влияние группы свай.

3.

Использование инструмента для динамического скрининга изгибов свай : Можно использовать процедуру оценки, разработанную Департаментом транспорта Алабамы и Обернским университетом. Это инструмент скрининга, описанный в диаграммах макро- и микрозаводнения.

(см. Ramey, GE, Brown, DA, Hughes, ML, Hughes, D., Daniels, J. , май 2007 г. Инструмент для скрининга для оценки адекватности изгибов свай моста во время экстремальных наводнений/размывов, ASCE, Журнал «Практика проектирования и строительства», том.12, № 2).

Консольные крылья : Требуются сборные стеновые панели одинаковой высоты и выступающие панели различной высоты. Значительный объем работ был выполнен на сборных стеновых панелях. Примеры запатентованных стеновых систем включают следующее:

Системы подпорных стен Mesa : Сегментные блоки бетонной облицовки Mesa используются в сочетании со структурными георешетками Tensar. Блоки Mesa не требуют раствора, поэтому значительное время, труд и материалы для монолитной конструкции исключаются.Возможна высота до 50 футов. Высокий уровень структурной целостности может быть достигнут с помощью типичного соединения типа SRW. (См. Руководство по проектированию систем подпорных стен Mesa, Tensar Earth Technologies Inc., Атланта, Джорджия).

Сегментные подпорные стены Allan Block : Строятся прочные профессиональные подпорные стены. Различные типы конструкций включают гравитационные стены и стены, армированные вариантами армирования грунта, такими как георешетки и грунтовые анкеры.

Этот тип сегментной подпорной стены был рассмотрен автором для проектирования стен RBA Group для проекта New Jersey Oak Tree Road Project, расположенного в Эдисоне, штат Нью-Джерси.(См. Руководство по установке сегментных подпорных стен Allan Block, Allan Block Corporation, Эдина, Миннесота).

Подпорные стены MSE: Механически стабилизированный грунт или MSE, представляющий собой грунт с искусственным армированием, может использоваться для подпорных стен и опор мостов. Хотя основные принципы MSE использовались на протяжении всей истории, MSE в его нынешнем виде был разработан в 1960-х годах. Используемые армирующие элементы могут различаться, но включают сталь и геосинтетику.MSE — это термин, обычно используемый в Соединенных Штатах для обозначения «армированного грунта». Автор использовал этот тип модульной стены в проектах мостов. (Для получения дополнительной информации см. «Механически стабилизированные земляные стены и армированные грунтовые откосы: рекомендации по проектированию и строительству», март 2001 г.). 1

Консольные подпорные стены с парапетами: Сборные стеновые панели могут использоваться на подходах к мосту для удержания насыпей по обеим сторонам шоссе, при этом парапеты служат тротуарами.Конструкция стен одинаковой высоты как второстепенных элементов проекта моста и автомагистрали аналогична описанным выше собственным стенам.

Метод подземной забивки свай “пробивной”

В 1996 году компания Anderberg Construction разработала уникальный метод забивки свай под землей для несущих и фундаментных конструкций. Инновационный бренд «Punch Pile» включает в себя методы поддержки мостов, зданий, лодочных доков, фундаментов и т. д.

Будущие приложения, использующие эту технику, включают забивку «нижним концом» композитных свай и установку свай для уменьшения разжижения.

Фото предоставлено Гертом Джонкером, Geo Drive Technology, Нидерланды

Чтобы просмотреть оригинальный патент, разработанный Томом Андербергом, нажмите на ссылку ниже:

Патент и фотографии:

Патент на перфорированную сваю

Фотографии исследований и разработок перфорированной сваи

 

Разное Чертежи проекта:

Конструкции оборудования для забивки свай нижнего конца скважины Метод забивки

Конструкции забивки забойных свай нижнего конца скважины

Чертежи свай для уменьшения разжижения

Статьи Тома Андерберга:

Перфорированная свая (1 из 6) Установка композитной сваи – (Обзор)

Перфорированная свая (2 из 6) Установка композитной сваи – (Преимущества)

Перфорированная свая (3 из 6) Несколько бетонных микросвай

Перфорированная свая (4 из 6) Бетонные микросваи (современные методы, история, новые методы)

Пробойная свая (5 из 6) Дренажная композитная свая с двойными стенками

Punch Pile (6 из 6) Competition

Преимущества перфорированной сваи

Миссия по перфорации свай

Артикул:

Статья Novel Toe Driving (Канада) только текст с подчеркнутыми выделениями

IHC (система привода свайных носков) (с примечаниями)

Отчет об оценке композитной сваи Федерального управления автомобильных дорог

Университет Пердью – Новые строительные технологии

Оборудование:

Приводные инструменты Grundoram

Производители композитов:

Ланкастер Композит

Ли Композиты

Сваи Пирсон

 

Узнайте о частных колодцах

На этой странице:



Типы скважин 1

Есть три типа частных колодцев с питьевой водой.

  • Вырытые/пробуренные колодцы   – это ямы в земле, выкопанные лопатой или экскаватором. Их облицовывают (облицовывают) камнями, кирпичом, плиткой или другим материалом для предотвращения обрушения. Выкопанные колодцы имеют большой диаметр, неглубокие (примерно от 10 до 30 футов в глубину) и не обсажены непрерывно.
  • Забивные колодцы  сооружаются путем забивки трубы в землю. Забивные скважины обсажены непрерывно и неглубоко (глубиной примерно от 30 до 50 футов). Хотя забивные колодцы обсажены, они могут быть легко загрязнены, потому что они берут воду из водоносных горизонтов у поверхности.Эти колодцы берут воду из водоносных горизонтов у поверхности.
  • Скважины сооружаются ударным или вращательным бурением. Пробуренные скважины могут иметь глубину в тысячи футов и требуют установки обсадной колонны. Пробуренные скважины имеют меньший риск загрязнения из-за их глубины и использования непрерывной обсадной колонны.

1. Описания скважин адаптированы из материалов Геологической службы США, Groundwater Wells (2018)

.

Компоненты колодца

2

Ниже приведены описания основных компонентов, найденных в частном колодце.

  • Обсадная колонна колодца  представляет собой трубчатую конструкцию , размещаемую в колодце для поддержания отверстия колодца от целевых грунтовых вод до поверхности. Наряду с цементным раствором обсадная труба удерживает грязь и лишнюю воду от попадания в колодец. Это помогает предотвратить попадание загрязняющих веществ из менее желательных грунтовых вод в колодец и их смешивание с питьевой водой. В некоторых штатах и ​​местных органах власти действуют законы, требующие минимальной длины корпуса. Наиболее распространенными материалами для обсадных труб являются углеродистая сталь, пластик и нержавеющая сталь.Местная геология часто диктует, какой тип обсадной трубы можно использовать.
  • Колпачки для колодца  надеваются поверх обсадной трубы колодца, чтобы предотвратить попадание в колодец мусора, насекомых или мелких животных. Крышки колодцев обычно изготавливаются из алюминия или пластика. Они включают вентиляционное отверстие для контроля давления во время откачки скважины.
  • Фильтры для колодцев  прикрепляются к нижней части обсадной трубы, чтобы предотвратить попадание слишком большого количества осадка в колодец. Наиболее распространенными скважинными фильтрами являются сплошные щелевые, щелевые трубы и перфорированные трубы.
  • Адаптер без приямка  – это соединитель, который позволяет трубе, по которой вода поступает на поверхность, оставаться ниже линии промерзания. Обеспечивает соблюдение санитарной и морозостойкой герметизации.
  • Струйные насосы  являются наиболее часто используемыми насосами для неглубоких скважин (глубиной 25 футов или менее). Струйные насосы устанавливаются над землей и используют всасывание для забора воды из скважины.
  • Погружные насосы — наиболее часто используемые насосы для глубоких частных колодцев. Насосный агрегат размещается внутри обсадной колонны скважины и подключается к источнику питания на поверхности.

Совет по водным системам располагал более подробной схемой компонентов скважины и другими учебными материалами для владельцев скважин

2. Описания компонентов колодца взяты из Национальной ассоциации подземных вод

.

Расположение и строительство скважин

Правильное расположение и конструкция колодца являются ключом к безопасности вашей колодезной воды. Колодец должен располагаться так, чтобы от него стекала дождевая вода.Дождевая вода может собирать вредные бактерии и химические вещества с поверхности земли. Если эта вода скапливается рядом с вашим колодцем, она может просочиться в него и потенциально вызвать проблемы со здоровьем. У Центра по контролю за заболеваниями (CDC) есть отличная веб-страница, посвященная размещению скважин.

Надлежащая конструкция скважины зависит от местных геологических условий и состояния грунтовых вод. Ваше государственное агентство по лицензированию подрядчиков по строительству колодцев, местный отдел здравоохранения или местный специалист по системе водоснабжения могут предоставить информацию о правильном строительстве колодца.Национальная ассоциация подземных вод (NGWA) предоставляет руководство по найму специалиста по системам водоснабжения, в котором рассматриваются основные вопросы.

Убедитесь, что все бурильщики водяных скважин и установщики насосных скважин, с которыми вы работаете, связаны и застрахованы. Если это требуется в вашем штате, убедитесь, что ваш подрядчик по грунтовым водам имеет лицензию и сертификат. Посетите Национальную ассоциацию подземных вод  , чтобы найти рядом с вами сертифицированных подрядчиков по водоснабжению. NGWA применяет собственную программу добровольной сертификации подрядчиков .Это позволяет бурильщикам и установщикам скважинных насосов получать национальную сертификацию обучения в дополнение к государственным требованиям. Некоторые штаты фактически используют экзамены Ассоциации в качестве теста для получения лицензии.

Техас ищет помощи в связи с увеличением ущерба от зимнего шторма

В четверг в общественном центре в Бронксе все еще вводили вакцины. Фото … Джеймс Эстрин / The New York Times

Как раз в тот момент, когда распространение вакцины начало набирать обороты Штаты, суровая зимняя погода задерживает доставку сотен тысяч доз по всей стране.

Ранее на этой неделе Центры по контролю и профилактике заболеваний прогнозировали «повсеместные задержки» с поставками и поставками вакцины из-за погодных условий, влияющих на объекты FedEx в Мемфисе и на объект UPS в Луисвилле, которые являются центрами доставки вакцин. Теперь эти прогнозы, похоже, сбываются.

Задержки отгрузок были зарегистрированы в Калифорнии, Колорадо, Флориде, Иллинойсе, Неваде, Нью-Джерси, Огайо, Юте, Вашингтоне и Орегоне, а также в других штатах, что вынудило временно закрыть центры вакцинации и перенести желанные встречи.

В Техасе, где миллионы жителей потеряли электроэнергию во время сильного шторма на этой неделе, доставка более 400 000 первых доз и 330 000 вторых доз была отложена в ожидании плохой погоды. Часть этих прививок, примерно 35 000 доз вакцины Pfizer, была отправлена ​​поставщикам в Северном Техасе в среду, но поставки будут по-прежнему зависеть от условий безопасности.

Крис Ван Деусен, представитель Департамента здравоохранения штата Техас, заявил в четверг, что штат «просит поставщиков, которые не могут хранить вакцину из-за перебоев в подаче электроэнергии, перенести ее в другое место или ввести ее, чтобы она не портиться.

В понедельник представители здравоохранения в Техасе попытались сделать более 5000 выстрелов в оружие после отключения электроэнергии в хранилище, где они хранились. Но г-н Ван Деузен сказал, что «сообщений о порче вакцин было мало».

Департамент здравоохранения Хьюстона заявил в четверг, что возобновит вакцинацию вторыми дозами в эти выходные и запланирует дополнительные приемы первой и второй доз на следующей неделе.

Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям сообщило, что более 2000 пунктов вакцинации находятся в районах с отключением электроэнергии.

Большинство вакцин для штата Нью-Йорк, поставки которых запланированы на период с 12 по 21 февраля, также были задержаны, заявил в четверг вечером губернатор Эндрю М. Куомо.

Мэр Нью-Йорка Билл де Блазио заявил на пресс-конференции ранее в тот же день, что «подавляющая часть пополнения запасов», ожидаемого городом на этой неделе, еще не отгружена с заводов.

Городу пришлось отложить планирование более 35 000 визитов для получения первых доз вакцины из-за задержек с поставками и нехватки вакцин.Открытие двух новых дистрибьюторских площадок также было отложено.

Городские власти Лос-Анджелеса сообщили, что прием около 12 500 человек будет отложен.

Губернатор Флориды Рон ДеСантис заявил, что, хотя на этой неделе прибыло 136 000 доз Pfizer, штат до сих пор не получил партию из 200 000 доз Moderna за неделю. Он сказал, что отгрузка может быть задержана до понедельника.

«Из-за штормов, которые мы наблюдаем в остальной части страны, он в основном лежит на складе FedEx — и я не думаю, что они могут даже проникнуть туда из-за всего», — сказал он. ДеСантис сказал на пресс-конференции в четверг, призвав тех, у кого были перенесены встречи, «держаться там, дозы доставят сюда».

Доктор Энтони С. Фаучи, главный эксперт страны по инфекционным заболеваниям, назвал задержку погоды «значительной».

«Ну, очевидно, это проблема», — сказал он MSNBC в четверг. «В некоторых местах он замедлился, остановившись».

Доктор Фаучи сказал: «Мы просто должны наверстать упущенное, как только погода немного улучшится, лед растает, и мы сможем вывести грузовики и людей.Нам просто нужно наверстать упущенное, а именно удвоить время, когда все прояснится».

Дженнифер Псаки, пресс-секретарь Белого дома, заявила, что администрация Байдена тесно сотрудничает с партнерами по производству и доставке для оценки погодных условий.

По состоянию на четверг C.D.C. заявил, что около 41 миллиона человек получили по крайней мере одну дозу вакцины против Covid-19, в том числе около 16,2 миллиона человек прошли полную вакцинацию.

Начало забивки свай | Village of South Nyack • Incorporated 1878

Как вы, наверное, буквально слышали, в субботу, 5 мая, Департамент транспорта забивал сваи в русло реки. Шум был слышен на всю деревню. Был даже отчет о том, что кто-то путешествовал по горе Крюк и услышал шум. Забивка свай продолжалась примерно до 18:30.

Должностные лица деревни связались с Департаментом транспорта, чтобы подать жалобу и запросить дополнительную информацию, а также попросили Департамент транспорта заблаговременно уведомить деревню о расписании, чтобы жители могли быть в курсе.

Департамент транспорта сообщил деревне, что они планируют забить еще одну сваю на стороне Вестчестера в субботу, 12 мая, во второй половине дня.

Две сваи будут забиты со стороны Рокленда в среду, 16 мая, с 15:30 до 18:00.

Последняя свая будет забита посреди реки в пятницу, 18 мая. Вибрация начнется примерно в 10:00. Забивка свай начнется примерно в 13:00 и продлится около 3 часов.

Это завершит забивку свай. Через шесть или семь недель они могут ударить по сваям еще пару раз, чтобы посмотреть, осели ли они, но эти удары будут сделаны за несколько минут.

Забивка свай является частью пилотного исследования по сбору данных для проекта замены моста Таппан Зи. Они забивают пробные сваи в русло реки, чтобы проверить, насколько хорошо они выдержат вес нового моста. Всего для пилотного проекта они забивают семь свай. Суббота увидела вождение первых двух.

На каждую стопку уходит около полутора часов. Они используют комбинацию вибрации и забивки свай для установки свай. Они также проверяют методы снижения шума во время вождения.Сначала они измеряют без каких-либо смягчений, а затем пробуют измерять различные методы. Вот почему вождение останавливается, а затем начинается снова. DOT заявило, что у них есть приборы для измерения шума в Солсбери-Пойнт, а также есть человек, который ходит по деревне с ручным устройством и проводит измерения.

Контракт DOT с фирмой, выполняющей работу, позволяет им работать с 7 утра до 7 вечера семь дней в неделю, но обычно они не работают по воскресеньям. Village потребовал, чтобы DOT проинструктировал подрядчика соблюдать ограничения Village с 8:00 до 19:00 с понедельника по пятницу, с тихими днями в субботу, воскресенье и праздничные дни.

Попечители глубоко обеспокоены беспокойством, которое эта деятельность вызывает в нашем сообществе. Мы продолжаем настаивать на том, чтобы государство свело к минимуму воздействие на наших жителей.

Глава 7 – Забивные сваи

Руководство по основам

от Caltrans

7-1 Введение

Забивка свай для фундаментов зданий происходила веками. Первоначально для свай использовали древесину. В 1897 году в Европе появились первые бетонные сваи, а в 1904 году компания Raymond Pile Company забила первые бетонные сваи в Америке.Эти новые бетонные сваи были рассчитаны на 30 тонн и более. В настоящее время также используются стальные двутавровые сваи и трубчатые сваи. Эти сваи могут быть дорогими, но их способность выдерживать большие нагрузки делает их экономичными, особенно в больших конструкциях.

Забивка свай – это операция по забиванию сваи в землю с перемещением грунтовой массы по всему поперечному сечению сваи. Исторически сложилось так, что самый старый метод забивания сваи и метод, наиболее часто используемый сегодня, – это использование молота ударного типа.

Первыми молотами, которые, как известно, использовались, были отбойные молоты, которые использовались исключительно до изобретения парового двигателя, что в конечном итоге привело к паровым молотам. Последующие технологические достижения привели к разработке пневматических, дизельных, гидравлических ударных молотов, а также вибрационных и акустических молотов. Современные требования к строительству также привели к различным адаптациям вышеупомянутых методов забивки свай.

Эта глава предназначена для описания спецификаций, оборудования, методов и средств обеспечения безопасности, с которыми может столкнуться инженер моста во время типичных операций по забивке свай.

7-2 Общие характеристики

Ниже приводится неполный список некоторых из наиболее важных спецификаций забивки свай. Перед началом проекта Инженер должен тщательно изучить Стандартные спецификации на предмет общих требований и специальных положений для информации, адаптированной к потребностям конкретного проекта.

Типичные разделы Стандартных спецификаций (СС), подлежащие рассмотрению, следующие: • Земляные работы (СС, раздел 19).

  • Сваи (СС, раздел 49).
  • Деревянные и пластмассовые деревянные конструкции (СС, раздел 57).

Следующие данные взяты из стандартных спецификаций и должны быть пересмотрены по мере необходимости:

      • На участках насыпи, где должны быть установлены или забиты сваи, не используйте материалы, содержащие камни, битый бетон или другие твердые материалы размером более 4 дюймов в наибольшем измерении.1
      • Для опор моста, которые должны быть построены на насыпи, соорудите насыпь до отметки плоскости профилирования и удлините готовый откос до плоскости профилирования, прежде чем:
        • Выемка фундаментов.
        • Забивка свай или бурение отверстий для монолитных свай (CIP).
      • Если указан расчетный период насыпи и до окончания расчетного периода, не делайте:
        • Выемка грунта для устоев, гнутых фундаментов, боковых стенок или фундаментов подпорных стен.
        • Забейте фундаментные сваи или просверлите отверстия для монолитных свай.
      • Сваи должны иметь достаточную длину, чтобы достичь указанной высоты подъема, показанной на рисунке, и доходить до верха сваи или фундамента.4
      • Установите забивные сваи с помощью разрешенного ударного молота. Ударный молот должен быть:
        • Паровой, гидравлический, воздушный или дизельный.
        • Способен развить достаточную энергию для забивания сваи со скоростью проникновения не менее 1/8 дюйма за удар при указанном номинальном сопротивлении забивке.
      • Для забивки свай через насыпи, построенные в соответствии с Контрактом, забивайте сваи через предварительно просверленные отверстия, если глубина новой насыпи в месте установки свай превышает пять футов.Диаметр отверстия должен быть не менее чем на 6 дюймов больше, чем наибольший размер поперечного сечения сваи. После забивания сваи засыпьте пространство вокруг сваи до поверхности земли сухим песком или мелким гравием.
      • За исключением свай, подлежащих испытанию под нагрузкой, и шпунтовых свай, забивайте сваи, по крайней мере, до номинального сопротивления погружению и показанной указанной отметки вершины.

В приведенных выше спецификациях указано, что существует два различных критерия приемки забивки сваи: (1) конкретный заглубление кончика сваи и (2) заданное значение несущей способности.Во всех случаях, кроме нескольких, оба этих критерия должны быть соблюдены, чтобы свая была принята.

7-3 Определения забивки свай

Ниже приводится неполный список некоторых определений, уникальных для профессии забивки свай. Это наиболее распространенные термины, которые должны быть полезны тем, кто только начинает заниматься забивкой свай. Обратитесь к рисункам с 7-2 по 7-8 для иллюстрации определенных терминов.

Таблица 7-1. Термины и определения забивки свай.

СРОК     ОПРЕДЕЛЕНИЕ  
Наковальня Нижняя часть молота, воспринимающая удар ползуна и передающая энергию свае.
Конец сваи Термин, обычно используемый в отношении деревянных свай – верхний или больший конец сваи, конец, ближайший к молоту.
Амортизирующие блоки Обычно фанерные прокладки укладывают поверх сборных железобетонных свай для предотвращения выкрашивания.
Подушка Прокладка из упругого материала или твердой древесины, помещаемая между вставкой крышки привода или шлемом и адаптером крышки привода.
Адаптер крышки дисковода Стальной узел, предназначенный для соединения определенного типа сваи с определенным молотом. Обычно он соединен с молотом стальными тросами.
Вставка крышки привода Устройство, которое устанавливается поверх сваи, удерживая ее на одной линии и соединяя с адаптером.
Система крышек привода Компоненты в сборе, используемые для соединения и передачи энергии от молота к свае.
Подчинитель Удлинитель, используемый между сваей и молотом и передающий удары на сваю, когда головка сваи находится вне досягаемости молота (ниже направляющих/наводок) или под водой. Толкатель обычно представляет собой секцию трубы или Н-образную сваю с соединениями, подходящими как для свайного молота, так и для сваи. Поскольку толкатель может поглощать 90 088% энергии молота, в контрактных спецификациях8 требуется, чтобы первая свая в любом месте забивалась без использования толкателя, чтобы можно было провести сравнение с операциями, использующими толкатель.В воде первая забиваемая свая должна быть достаточно длинной, чтобы исключить необходимость в толкателе. Информация из первой сваи может быть использована в качестве базовой информации при использовании повторителя на остальной части сваи. Остерегайтесь слоев грунта, которые могут изменяться по всей длине фундамента. Подводные молотки и удлинители тросов можно использовать в качестве альтернативы вождению с толкателем.
Молот Энерджи Количество энергии, доступной для передачи от молота к свае.Обычно измеряется в футо-фунтах.
Провода Деревянная или стальная рама с одним или двумя параллельными элементами для правильного направления молота и свай. Существует три основных типа поводков:
• Фиксированные, которые крепятся к сваебойной установке сверху и снизу. См. Рисунок 7-4. • Качающиеся, которые поддерживаются наверху тросом, прикрепленным к крану. См. Рисунок 7-5.
• Полуфиксированные или телескопические, которые могут перемещаться вертикально относительно конца стрелы.См. Рисунок 7-6.
Оправка Полноразмерный стальной сердечник, установленный внутри тонкостенного кожуха. Это увеличивает конструктивную способность корпуса, чтобы его можно было приводить в движение. Это помогает поддерживать выравнивание сваи и предотвращает обрушение обсадной трубы. Его удаляют после завершения проходки и перед укладкой железобетона.
Лунный луч Устройство, прикрепляемое к концу свинцовой расчалки, позволяющее забивать сваю боковым отбивателем.
Проникновение Движение ворса вниз за удар.
Ворс встык Член сваебойной бригады, кроме оператора и смазчика.
Свайный затвор Шарнирная секция, прикрепленная к направляющим свай на нижнем конце, которая удерживает сваю в пределах направляющих свай.
Сваебойный молот Устройство, развивающее энергию, используемую для забивки свай, двумя основными частями которой являются башмак и наковальня.
Куча обезьяны Устройство, используемое для размещения сваи в проводах под молотом.
Буровая установка Кран, используемый для поддержки свай и сваебойного узла во время забивки.
Баран Подвижные части сваебойного молота, состоящие из поршня и приводной головки или только приводной головки.
Номинальная скорость Количество ударов молота в минуту при работе с определенной максимальной эффективностью.
Напыление Забивка — это забивка короткой и толстой секции сваеобразного материала в землю для пробивания или разрушения слоев твердого грунта, что позволяет забивать сваи. Широко используется при забивке деревянных свай.
Ответная планка Стальная пластина, расположенная непосредственно под наковальней. Также известен как наковальня.
Ход Длина падения барана.
Кончик сваи Первая часть сваи, вошедшая в землю.

Типы молотков 7-4

Сегодня в сваебойной промышленности используется множество различных типов сваебойных молотов. В прошлом в большинстве проектов использовались дизель-молоты одностороннего действия. С началом работ по переоснащению и нового строительства в районах с малым зазором над головой, использование молотков двойного/дифференциального действия и молотов, требующих лишь ограниченного зазора над головой, находит свое применение на строительной площадке. Конкретные строительные проблемы на месте, будь то ограниченное пространство, уровень шума или необычные требования к наконечнику или подшипнику, как правило, диктуют тип используемого молота.

Сваебойный молот – это не только производственный инструмент Подрядчика, но и измерительный прибор Инженера. Энергия, передаваемая свае, продвигает ее к заданной высоте вершины. Количество энергии и проникновение за удар можно использовать для определения несущей способности сваи. Знание работы сваебойных молотов, их отдельных частей и принадлежностей, принципов их работы и связанной с ними терминологии имеет важное значение для инженера.

Ниже приводится неполный список различных типов молотков, доступных сегодня, с кратким описанием их ограничивающих характеристик.

7-4.1 Отбойный молоток

Хотя отбойный молоток был изобретен несколько столетий назад, он используется до сих пор. Несмотря на некоторую модернизацию, основной принцип работы остался прежним. Груз поднимают на измеренное расстояние с помощью веревки или троса и позволяют ему свободно падать или падать и ударяться о блок верхушки сваи. Доступная потенциальная энергия рассчитывается путем умножения веса и расстояния падения.

Один из вариантов отбойного молотка, который в настоящее время используется на строительной площадке, требует минимального пространства над головой.В этой идее используется трубная свая с закрытым концом достаточно большого диаметра, чтобы молот мог работать внутри стенок трубы. Молоток ударяет по «упору», встроенному в дно внутри сваи. При забивании сваи удар происходит вблизи кончика сваи. На самом деле свая втягивается в нужное положение, а не толкается. Эта конфигурация сводит к минимуму потребность в дополнительном зазоре над головой (отводы, кран и т. д.).

Отбойные молотки обычно не используются и разрешены только в том случае, если это разрешено специальными положениями.

При использовании отбойного молотка инженер должен:

    ПУНКТ ОПИСАНИЕ  
1 Убедитесь, что у вас правильный вес используемого молотка. Если сомневаетесь, взвесьте.
2 Убедитесь, что секции свинцового молота правильно выровнены и что все соединения свинцов должным образом затянуты.
3 Во время использования убедитесь, что подъемный трос свободно разгружается.

 

7-4. 2 Паровой/пневматический молот одинарного действия

Парово-воздушный молот одностороннего действия — простейший механический молот. Изобретенный в Англии Джеймсом Нэсмитом в 1845 году, он используется в этой стране с 1875 года.

Как показано на рис. 7-10, молот состоит из тяжелого поршня, соединенного с поршнем, заключенным в камеру.Подается пар или воздух, чтобы поднять плунжер на определенную высоту. Затем подъемная среда истощается, и ползун падает под собственным весом. Номинальная энергия парового/воздушного молота одностороннего действия рассчитывается путем умножения веса ползуна (общий вес всех движущихся частей: ползун, шток поршня, шпонки, ползун и т. д.) на длину падения (ход).

Эти молотки имеют ход от 30 до 40 дюймов и работают со скоростью от 60 до 70 ударов в минуту. Они прочны и наносят тяжелый удар с относительно низкой скоростью.Единственными необходимыми изменениями при работе с пара на воздух являются изменение общей смазки и спецификации шлангопровода.

При использовании парового/пневматического молота одностороннего действия инженер должен:

ПУНКТ ОПИСАНИЕ
1 Имейте действующие спецификации производителя для типа и модели используемого молота.
2 Убедитесь, что все необходимые части молота не повреждены и находятся в хорошем рабочем состоянии.

7-4.3 Паровой/пневматический молот двойного действия

Паровоздушный молот двойного действия использует пар или воздух не только для подъема поршня в верхнюю точку его хода, но и для ускорения опускания поршня быстрее, чем под действием силы тяжести. Дополнительная энергия, приложенная к нисходящему ходу сжатым воздухом/паром, увеличивает эффективность молота. Преимущество молота двойного действия заключается в том, что длина хода может быть уменьшена, что делает его идеальным в ситуациях с малым зазором над головой. Ход обычно составляет от 10 до 20 дюймов, или примерно вдвое меньше, чем у молотка одностороннего действия. Скорость ударов выше, чем у молотка одностороннего действия, где-то между 120 и 240 ударами в минуту. См. Рисунок 7-11. Номинальная доступная энергия паровоздушного молота двойного действия рассчитывается путем умножения веса плунжера на длину хода и добавления эффективного давления, действующего на головку поршня во время хода поршня вниз.

Помимо того, что этот тип молота идеально подходит для работы с низкими потолками, в нем не используется амортизирующий блок между ползунком и наковальней.Еще одним преимуществом является то, что некоторые из этих молотов полностью закрыты и могут работать в воде. При использовании молота этого типа важно, чтобы молот работал в соответствии со спецификациями производителя. Поскольку для привода молота используется давление, необходимо знать рабочее давление. Записанные значения давления будут коррелировать с энергией удара, указанной в диаграмме/таблице, прилагаемой к молотку.