Научная статья на тему 'Исследование рабочего состояния анкерных сваи при действии наклонной выдергивающей нагрузки'

Исследование рабочего состояния анкерных сваи при действии наклонной выдергивающей нагрузки Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
151
26
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование рабочего состояния анкерных сваи при действии наклонной выдергивающей нагрузки»

По прочности портландцемент делится на 6 категорий прочности (марок): 42,5-42,5R-52,5-52,5R-62,5-62,5R; общестроительный портландцемент на 4 категории: 42,5-42,5R-52,5-52,5R; остальные на 6 категорий: 32,5-32,5R-42,5-42,5R-52,5-52,5R.

Китайский цемент, как более дешевый, находит широкое применение в строительстве на Дальнем Востоке и, в России.

В Китае широко проводится реконструкция цементных заводов с оснащением новой техникой, автоматизацей производства, установкой современных приборов в лабораториях - всё это приводит к повышению качества цемента.

Проверка качества поставленных из Китая портландцементов отдельных производителей, производимая ИЦ «Дальстройиспытания» и ДВГТУ, как правило, подтверждает заявленную марку цемента.

По сравнению с отечественными, портландцементы отдельных китайских заводов имеют более высокую тонкость помола, повышенную нормальную густоту и более быстрый набор прочности. В редких случаях выявляется брак.

Так, посещение в текущем году одного из цементных заводов в г. Муданьзяне оставило самое благоприятное впечатление об этом производстве. Предприятие автоматизировано, номенклатура портландцементов: общестроительный, комбинированный, портландцемент по GB 175-2007. В качестве сырья используются высококачественный известняк, глина и зола-уноса, в качестве корректирующих добавок—общепринятые в технологии цемента (пиритные огарки и песок).

После проверки технологического процесса, качество цемента на соответствие отечественному ГОСТ 311108-2003 этому заводу был выдан российский сертификат соответствия. Сертификат выдан ООО <<Дальстройсертификация». Это позволяет использовать цемент на строительных объектах Приморского края, что важно с увеличением строительства в связи возводимыми нефтегазовыми комплексами и предстоящими форумами стран АТР в 2012 году.

Т.В.Шарапова

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧЕГО СОСТОЯНИЯ АНКЕРНЫХ СВАИ ПРИ ДЕЙСТВИИ НАКЛОННОЙ ВЫДЕРГИВАЮЩЕЙ НАГРУЗКИ

Исследование условии работы анкерных свай на наклонную выдергивающую нагрузку в составе систем удержания таких сооружений, как тешы, мачты, ветряки, пневмоопорные и гидроопорные сооружения, стоянки аэростатов и доков показывает, что в этих сооружениях горизонтальные перемещения головы сваи при работе на выдергивающую нагрузку до приведения анкеров в рабочее состояние можно не ограничивать [1]. 1,

Для построения теории, описывающей работу сваи в грунте при действии наклонной выдергивающей нагрузки, предлагается модель системы "свая-грунт", построенная на принципе предельного равновесия сваи в грунте.

Рассмотрим общий случай, когда выдергивающая сила Ръ направленная под углом /? к горизонту, приложена к крайней точке сваи в уровне поверхности грунта, (рис. 1а). Свая абсолютно жесткая и погружена в грунт вертикально.

Когда к свае прикладывают наклонную выдергивающую нагрузку Р (например, крепят оттяжку), свая поворачивается в грунте на некоторый угол в (рис Л б) и занимает рабочее положение, в котором воспринимает действующую нагрузку. В этот момент силы, выдергивающие сваю из грунта, и силы, удерживающие сваю в грунте, равны (система "свая-грунт" находится в равновесии). При увеличении значения наклонной выдергивающей силы угол поворота сваи в грунте увеличится, свая займет новое положение, в котором будет воспринимать новую нагрузку (система "свая-грунт" опять должна будет находиться в равновесии). Если наклонная нагрузка достигает предельного значения свая поворачивается в грунте на предельный угол й^д, при котором она

выдергивается.

Каждому значению наклонной выдергивающей нагрузки соответствует свой угол поворота сваи в грунте при условии, что наклонная нагрузка не превышает предельного значения Р^зь при котором свая выдергивается из грунта.

Для исследования рабочего состояния сваи при работе на наклонную выдергивающую нагрузку необходимо выявить взаимосвязь между нагрузкой Р, воспринимаемой сваей, и углом поворота сваи в грунте 0.

Поворот сваи в грунте вызывает горизонтальная составляющая наклонной выдергивающей силы Предположим линейную зависимость между горизонтальным перемещением головы сваи в грунте и горизонтальной составляющей наклонной выдергивающей нагрузки:

где Р - наклонная выдергивающая нагрузка, кН; I - длина сваи, м; в - угол поворота сваи в грунте, рад; к - коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств грунта, окружающего сваю и формы поперечного сечения сваи (в частности, от формы той грани сваи, что перемещается на грунт при действии нагрузки) Коэффициент к имеет размерность кШм и должен определяться экспериментально для заданной сваи в грунтовых условиях данной строительной площадки.

С целью проверки предположения (1) была поставлена и проведена серия натурных испытаний свай на действие наклонной выдергивающей нагрузки, в частности, направленной горизонтально [2].

Схема испытательной установки показана на рисунке 2 Деревянные сваи (материал - ель) диаметром 0,1-0,11 м, длиной 1,8 м забивкой погружались вертикально в грунт на глубину 1,5 м Грунты дна были представлены песками мелкими и пылеватыми, заиленными, средней плотности (у5=27 к11/м\ ф=25°, е-0.65, с=0.002 МПа), Во Бремя испытаний измерялись расстояния между вехами в двух точках до начала испытаний и после срыва анкера (рис.З).

В результате испытаний подтверждена линейная зависимость (1) между горизонтальной проекцией наклонной выдергивающей силы и перемещением оголовка сваи под действием нагрузки Эксперимент показал, что для данных грунтовых условий коэффициент к является величиной постоянной (рис.4).

1с.1.Схема сваи, работающей на наклонную выдергивающую нагрузку: а - свая в исходном состоянии, б - свая в рабочем состоянии

(1)

начальное

испытуемой у сваи и»

!{ ишьпуемая свая

Рис.2. Схема испытательной установки для натурных испытаний свай.

Р,кн

Рис.3 . Схема измерения угла наклона и перемещения сваи.

1 - свайная веха до за гружен ия;

12

8 4 О

- - Г" гг

Хл я!

1 1 1*

н» л»

м 1 1 1 1 1

1 1 1

г 4

I

2 4 6 * *,кН/м Рис,4. Коэффициент к

Сейчас ведется подготовка к проведению полунатурных экспериментов по выявлению влияния формы поперечного сечения сваи на величину коэффициента к.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Шарапова Т.В., Стоценко А.А. Построение расчетной модели работы сваи в грунте на вырывающую нагрузку .//Региональная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и научно - технический прогресс»/Материалы. Часть II. - Владивосток: ДВГТУ, 2000. С. 321-323.

2. Шарапова Т.В., Стоценко А.А. Результаты испытаний свай на горизонтальную нагрузку при отсутствии ограничений на их перемещение. Научная конференция «Вологдинские чтения». Архитектура и строительство. Материалы конференции. Владивосток. 1999 г. С. 46-47

3. Шарапова Т.В. Снижение материалоемкости анкерующих систем на основе свай для существенно подвижных сооружений. Современные проблемы фундаментостроения. Сборник трудов международной научно-технической конференции. - Волгоград, 2001. С. 136-138.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.