ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Силы негативного трения определяются по результатам испытаний свай статической нагрузкой с точностью, достаточной для прак­тических целей.

Статические испытания предусматривают загрузку сваи ступенью нагрузки Р_i(рис. 1а). При стабилизации осадки сваи под нагрузкой Р_iприступают к послойному оттаива­нию вечномерзлого грунта сверху вниз (толщина слоев 1-1.5 м). На рис. 1а представлен график развития осадкиsсваи под нагрузкой Р во времениt, на рис. 1б - график изменения глубины оттаиванияhот вечномерзлого вокруг сваи во времениt.

Согласно приведенным графикам при глубине оттаивания грунта меньшей, чем глубина погружения нижнего конца сваи, скорость осадки сваи под нагрузкой Р_iневелика (участокdена графике см. рис.1а). При достижении границей оттаивания уровня острия сваи, и ее дальнейшем продвижении вниз, скорость осадки сваи резко возрастает (участокefна графике см. рис. 1а). При стабилизации положения нижней границы оттаявшего грунта скорость осадки сваи постепенно снижается и наступает условная стабилизация осадки сваи (участокfgна графике см. рис. 1а). Участокdefgграфика обозначен цифройiи соответствует стадии взаимодействия сваи и оттаивающего грунта, когда силы негативного трения отсутствуют (стадияi).

При стабилизации осадки сваи под нагрузкой Р_iчерез некоторое время фиксиру­ется возобновление осадки сваи под этой же нагрузкой. Наблюдается резкое возрастание скорости осадки сваи (участокgqна графике см. рис.1а) с последующим затуханием осадки сваи. Дополнительная осадка сваи (участок кривойgq) объясняется развитием на боковой поверхности сваи сил негативного трения Р _нег , в результате чего на сваю действует сила Р_ii

Участокgqна графике (рис. 1а) обозначен цифройiiи соответствует стадии взаимодей­ствия сваи и оттаявшего грунта, когда на боковой поверхности сваи развиваются силы негативного трения (стадияii). В результате анализа данных испытаний свай в оттаявших грунтах ступенчатыми статическими нагрузками для первого часа выдержива­ния ступени установлена зависимость между средней скоростью осадки сваи и величиной ступени нагрузки. График такой зависимости представлен на рис. 1в.

По журналу наблюдений за осадкой сваи (наii-ой стадии работы сваи) определя­ется интервал времени продолжительностью в 1 час, в течение которого наблюдается максимальное приращение осадки сваи. Далее находится средняя скорость осадки сваиv_св.iiв течение этого интервала.

На графике (см. рис. 1в) по известному значению скоростиv_св.iiопределяется нагрузка p_ii, вызвавшая осадку сваи с такой скоростью. Суммарное значение сил негативного трения Р _нег, действующих на сваю наiiстадии работы сваи, определяется по соответствующей формуле

Предлагаемый способ не требует дополнительного специального оборудования, прост в осуществлении, обладает достаточной точностью, позволяет определить суммарное значение сил негативного трения в оттаивающих грунтах по результатам статических испытаний свай ступенчатой вдавливающей нагрузкой.

Иллюстрация

Рис.1. Определение сил негативного трения, действующих на боковой поверхности

свай в оттаивающих грунтах

а) изменение во времениtосадкиsсваи под нагрузкой Р

i- участокdefgна графике, соответствующий первой стадии

взаимодействия сваи и оттаивающего грунта, когда силы негативного

тренияp_негеще не получили своего развития;

ii- участокgqна графике - вторая стадия работы сваи, когда получили

развитие силы негативного трения;

б) изменение во времениtглубины оттаивания вечномерзлого грунтаh_от;

в) зависимость скорости осадки сваиv_св(в первый час выдерживания

ступени нагрузки) от нагрузки Р