ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

На сваи, погруженные в оттаивающие грунты, действуют силы негативного трения, сни­жающие несущую способность сваи. Для того, чтобы правильно определить несущую спо­собность сваи, не­обходимо иметь достоверные сведения о величине этих сил.

Существует несколько способов определения сил негативного трения. Например, из­вестен способ определения несущей способности свай с учетом сил негативного трения, воз­никающих на боковой поверхности сваи при осадке уплотняющегося при оттаивании мерз­лого грунта. По этому способу величину сил негативного трения принимают равной 0.01 МПа (СНиП ii-18-76, 1977).

Недостатком этого способа является то, что величина негативного трения для всех слу­чаев принимается постоянной, в то время каких величина изменяется в зависимости от мерзлотно-грунтовых условий, шероховатости боковой поверхности сваи, способа погруже­ния сваи и других факторов, вследствие чего величина несущей способности сваи занижа­ется или завы­шается.

Существует также способ определения сил трения в оттаивающих грунтах, включаю­щий уста­новку сваи в мерзлый грунт, оттаивание мерзлого грунта вокруг испытуемой сваи и измерение действующих на сваю сил негативного трения (Пчелинцев, 1956, 1985).

Недостатком этого способа является малая достоверность определения, так как приня­тая схема ограничивает пере­мещение сваи под действием оседающего при оттаивании мерз­лого грунта, что способствует искажению по сравнению с реальными условиями скорости относительного перемещения сваи и грунта.

Наиболее близким к предлагаемому способу тех­ническим решением ­ является способ определения сил трения свай в оттаивающих грунтах (Ерошенко, Красильников, 1981, 1990) включающий: установку в мерз­лый грунт основной и дополнительной свай, верхние части которых размещают в оттаиваю­щем слое грунта, а нижние - на одинаковом уровне, при этом между боковой поверхностью дополнительной сваи и мерзлым грунтом образуют зазор; оттаивание мерзлого слоя грунта вокруг основной сваи и измерение ее осадки, вдавливание дополнительной сваи и измерение ее осадки в зависимости от нагрузки, измерение действующих на основную сваю сил трения пу­тем нанесения величины осадки основной сваи на график зависимости "нагру­зка-осадка" допол­нительной сваи.

Недостатком этого способа является то, что силы негативного трения определя­ются у незагруженной внешней нагрузкой сваи. В реальных же условиях свая в составе фун­да­мента несет определенную нагрузку от здания или сооружения. Указанное несоответствие значительно снижает точность определения сил негативного трения, так как характер ра­боты незагруженной сваи, скорость относительного перемещения сваи и грунта, сильно от­личаются по сравнению с работой сваи в реальных условиях, что приводит к завышению сил негативного трения, занижению несущей способности сваи.

Автор настоящей разработки предложил более точный способ определения сил негативного трения, защищенный авторским свидетельством (А.с. 1158676 СССР).

Более высокая точность измерений в предложенном способе достигнута за счет того, что со­гласно способу определения сил трения сваи в оттаивающих грунтах (Ерошенко, Красильников, 1981, 1990), к основной свае прикладывается нагрузка n = 0,5rf(f-площадь опирания сваи,r-расчетное сопро­тивление под нижним концом свай, принимаемое как для немерзлых грунтов по соответст­вующим нормативным документам), затем оттаивается мерзлый слой и измеряется осадка основной сваи, происходящая от совместного действия нагрузкиnи сил негативного тре­ния Р _нег. . Измеренная величина осадки основной сваи наносится на график зависимости "нагрузка-осадка" дополнительной сваи и определяется величина суммарной нагрузки Р _сум , действующей на основную сваю. Силы негативного трения Р _нег, действующие на основ­ную сваю, определяются по соответствующей формуле.

На рис.1а и 1б показаны испытуемые сваи, а на рис. 1в - график зависимости «на­грузка-осадка» дополнительной сваи.

В массив грунта, состоящий из мерзлогоiи талого 2 сло­ев, установлены основная 3 и дополнительная 4 сваи на одинако­вом уровне в талом слое, при этом между мерзлым слоем грунта i и боковой поверхностью сваи 4 образован зазор 5.

Иллюстрация

		a)
									б )

Рис. 1. Способiопределения сил негативного трения, действующих на боковой

поверхности свай в оттаивающих грунтах

а - основная свая; б - дополнительная свая; в - график зависимости

«нагрузка - осадка»; 1 - мерзлый грунт; 2 - талый грунт; 3 - основная свая;

4 - дополнительная свая; 5 - зазор между боковой поверхностью сваи и

стенками скважины.