CC BY
63Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 624.131.524.4
С.В. СЕРГЕЕВ1, д-р техн. наук (sergey.sergeev.v@mail.ru); А.И. РЫБАЛОВ2, ген. директор; Н.С. СОКОЛОВ1, канд. техн. наук, (ns_sokolov@mail.ru)
1 Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова (428015, Россия, Чувашская Республика, г. Чебоксары, Московский пр., 15) 2 ООО «Белгородстройизыскания» (308014, Белгородская обл., г. Белгород, ул. Чехова, 2 А)
Особенности сооружения свайных фундаментов
в меловых грунтах
Рассмотрены инженерно-геологические условия на участке строительства Белгородского госуниверситета, где в качестве основания используют меловые грунты разной несущей способности. Описаны основные свойства меловых грунтов с учетом их увлажнения. Произведено обоснование использования в таких условиях разрядно-импульсных технологий устройства буроинъекционных свай. Показано, что тиксотропные свойства грунтов существенно повышают несущую способность этих свай, что позволяет применять их на новых застраиваемых участках в долине реки Везёлка, которая протекает в Белгороде.
Ключевые слова: инженерно-геологические условия, меловые грунты, механические характеристики, несущая способность свай, разрядно-импульсные технологии, уширения, подпятники, расчетное сопротивление, статическое зондирование, статическая нагрузка.
Для цитирования: Сергеев С.В., Рыбалов А.И., Соколов Н.С. Особенности сооружения свайных фундаментов в меловых грунтах // Жилищное строительство. 2017. № 4. С. 33-39.
S.V. SERGEEV1, Doctor of Sciences (Engineering) (sergey.sergeev.v@mail.ru); A.I. RYBALOV2, General Director; N.S. SOKOLOV1, Candidate of Sciences (Engineering), (ns_sokolov@mail.ru) 1 I.N. Ulianov Chuvash State University (15, Moskovsky Avenue, Cheboksary, Chuvash Republic, 428015, Russian Federation) 2 OOO «Belgorodstroyizyskaniya» (2A, Chekhova Street, Belgorod, Belgorod Oblast, 308015, Russian Federation)
Features of Construction of Pile Foundations in Cretaceous Soils
Engineering-geological conditions at the construction site of the Belgorod State University, where cretaceous soils of different bearing capacity are used as a base, are considered. Main properties of cretaceous soils with due regard for their moisturizing are described. The use of pulse-discharge technologies for construction of bored-injection piles under such conditions is substantiated. It is shown that the thixotropic properties of soils significantly improve the bearing capacity of these piles that makes it possible to use them at newly developed sites in the valley of the Vezelka river flowing in Belgorod.
Keywords: engineering-geological conditions, cretaceous soils, mechanical properties, bearing capacity of piles, pulse-discharge technologies, widening, bearings, calculated resistance, static penetration test, static loading.
For citation: Sergeev S.V., Rybalov A.I., Sokolov N.S. Features of construction of pile foundations in cretaceous soils. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2017. No. 4, pp. 33-39. (In Russian).
В связи с расширением строительства на территории Белгородского государственного университета (БелГУ) была поставлена задача по технико-экономическому обоснованию использования различных типов свай. Рассматривались призматические забивные сваи с размерами поперечного сечения 035x35 и длиной 18 м (С18-35) и буроинъекционные сваи, изготавливаемые по электроразрядной технологии (сваи ЭРТ) диаметром бурения 0300 и длиной 18 м.
Инженерно-геологические условия участка строительства относятся к сложным в связи с наличием в основании меловых отложений.
Мел представляет собой мягкую неслоистую тонкозернистую слабосцементированную породу обычно белого, реже желтовато-серого цвета. Эта порода состоит из тонких (2-10 мкм) зерен кальцита, его обломков, остатков кок-колитов (2-5 мкм) и фораминифер. Отдельные слои мела почти полностью состоят из кокколитов, или кокколиты преобладают в них. Мел отличается от известняков меньшей твердостью и наличием микроканалов, образованных микроорганизмами, которые, питаясь мелом, пронизывают
42017 ^^^^^^^^^^^^^
его в разноориентированных направлениях. Мел интенсивно впитывает воду, и при этом его прочность в водо-насыщенном состоянии резко снижается. Кроме того, он обладает свойством тиксотропности, что является ценным строительным качеством для заглубленных сооружений, таких как забивные, задавливаемые и буровые сваи.
В Белгородской области в долинах рек меловые отложения все больше применяются в качестве оснований свайных фундаментов. На рис. 1 приведен инженерно-геологический разрез в районе строительства корпуса № 14 и спортивного корпуса им. С. Хоркиной БелГУ.
В геологическом отношении участок до глубины 30 м сложен грунтами четвертичной и меловой систем. Четвертичная система представлена аллювиальными отложениями, которые залегают под насыпными грунтами и имеют мощность 619 м. Аллювиальные отложения представлены «слабыми» водонасыщенными зеленовато-серыми суглинками, глинами и мелкими и средней крупности водонасыщенными песками. Причем глинистые грунты залегают в верхней части толщи этих отложений, местами они заторфованы.
- 33
Подземное строительство
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
корп, № 14
Спортивный корпус
им с. ХоркИиОй
П.*
т
1| 300
т
10Э,в
Рис. 1. Инженерно-геологический разрез по линии корпус 14 — Спортивный центр им. С. Хоркиной
Отложения четвертичной системы залегают на размытой поверхности меловой системы представленной белым писчим мелом, водонасыщенным и разрушенным процессами выветривания в кровле до глиноподобного состояния. Вскрытая мощность отложений меловой системы составляет более 20 м.
В результате инженерно-геологических изысканий в районе строительства корпусов БелГУ выделено шесть инженерно-геологических элементов (ИГЭ):
ИГЭ - 1а: насыпной грунт (р = 1,6 г/см3).
ИГЭ - 1: почва черноземного облика, суглинистая или супесчаная в зависимости от подстилающей ее породы (р = 1,7 г/см3).
ИГЭ - 2: суглинок текучепластичный серо-зеленый, местами черный с примесью органических веществ и прослойками супеси и песка (природная влажность W = 0,3; влажность на границе текучести WL = 0,33; влажность на границе раскатывания W = 0,19; число пластичности 1р = 0,14; показатель текучести 1Ь = 0,79; плотность р = 1,88 г/см3; плотность сухого грунта р^ = 1,45 г/см3; коэффициент пористости е = 0,85; степень влажности Sr = 0,95; относительное содержание органического вещества 1от = 0,03-0,05; модуль деформации Е = 5 МПа; угол внутреннего трения ф = 16-20о; удельное сцепление С = 15-16 кПа).
ИГЭ - 3: глина серо-зеленая, темно-серая, черная, туго-пластичная с остатками растительных веществ с прослойками песка (природная влажность W= 0,34; влажность на границе текучести WL = 0,45; влажность на границе раскатывания Wp = 0,27; число пластичности 1р = 0,18; показатель текучести 1Ь = 0,95; плотность р = 1,75-1,77 г/см3; плотность сухого грунта р^ = 1,31-1,33 г/см3; коэффициент пористости е = 1; степень влажности Sr = 0,9; относительное содержание органического вещества 1оТ = 0,02-0,036; модуль
деформации Е = 8,11 мПа; угол внутреннего трения ф = 7о; удельное сцепление С = 30-35 кПа.
ИГЭ - 4: песок мелкий и средней крупности, водона-сыщенный, средней плотности сложения, местами плотный (природная влажность W= 0,01-0,04; степень влажности Sr = 1; модуль деформации Е = 28,13 мПа; угол внутреннего трения ф = 30-34о; удельное сцепление С = 1-2 кПа).
ИГЭ - 5: мел белого цвета, выветрелый в кровле на глубину 417 м до глиноподобного состояния, ниже до дресвяно-щебенистый с глинистым заполнителем. В кровле мел примерно до глубины 4 м имеет текучее состояние, а ниже 4 м - текуче-пластичный (природная влажность W= 0,35-0,37; влажность на границе текучести WL = 0,33-0,35; влажность на границе раскатывания ^ = 0,23-0,25; число пластичности 1р « 0,1; показатель текучести 1Ь (в кровле) > 1, ниже 1Ь = 0,75~1; плотность р = 1,75 г/см3; плотность сухого грунта р^ = 1,3 г/см3; коэффициент пористости е = 1,05; степень влажности Sr = 1; относительное содержание органического вещества 1оТ = 0,02-0,036; модуль деформации Е(в кровле) = 6,17 мПа; модуль деформации Е = 10-12 мПа; угол внутреннего трения ф = 16-18о; удельное сцепление С = 15-18 кПа).
Как видно из приведенных выше физико-механических свойств грунтов, грунты, слагающие участок строительства БелГУ, практически все, за исключением песка ИГЭ-4, относятся к структурно-неустойчивым.
Гидрогеологические условия площадки характеризуются наличием двух горизонтов грунтовых вод:
- грунтовые воды типа «верховодка». Встречаются локально под насыпным грунтом, т. е. на глубине 2,5-4 м и имеют мощность 1,5-3 м. Водовмещающим грунтом для «верховодки» служит почвенно-растительный слой и верхняя часть аллювиальных суглинков и глин, которые служат также и водоупором.
Научно-технический и производственный журнал
116,2
Рис. 2. Схемы вертикальной привязки свай к определению Fu в точке статического зондирования № 1 (т. З.1): 1 — забивная свая С18-35; 2 — свая ЭРТс одним уширением; 3 — свая ЭРТ с двумя уширениями
Таблица 1
Сваи и способы их устройства Коэффициент условий работы свай
в песках в супесях в суглинках в глинах
Буроинъекционные сваи, устраиваемые по разрядно-импульсной технологии 1,3 1,3 1,1 1,1
Сваи-столбы 0,7 0,7 0,7 0,6
Набивные при погружении инвентарной трубы с теряемым наконечником 0,8 0,8 0,8 0,7
Буровые 0,6-0,8 0,6-0,8 0,6-0,8 0,6-0,7
Таблица 2
Значения превышений коэффициента для свай ЭРТ по отношению ус/ для других типов свай
Yf / Ycfi В песках В супесях В суглинках В глинах
Y cf1 / Ycf2 1,86 1,86 1,58 1,84
Ycf1 / Ycf3 1,63 1,63 1,38 1,58
Yf1 / Ycf4 1,63-2,17 1,63-2,17 1,38-1,84 1,58-1,84
Примечание. Нумерация индексов к коэффициенту см. поз. 1, 2, 3, 4 из табл. 1.
Питание «верховодки» происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков в грунт и утечек воды из инженерных коммуникаций. Разгрузка «верховодки» происходит в нижележащий водоносный горизонт:
- горизонт грунтовых вод в аллювиальных и меловых отложениях. Уровень грунтовых вод находится на глубинах 2-7 м от дневной поверхности, что соответствует абсолютным отметкам 109-112,5 м. То есть отметки уровня грунтовых вод значительно ниже, чем отметки воды в р. Везёлка (рис. 1). Водовмещающими породами для грунтовых вод служат отложения четвертичной и меловой систем (пески, суглинки и мел).
Питание грунтовых вод в пределах территории БелГУ происходит за счет воды из р. Везёлка, а также за счет инфильтрации атмосферных осадков.
4'2017 ^^^^^^^^^^^^^
Из изложенного следует, что инженерно-геологические условия БелГУ являются сложными и относятся к III категории сложности по СП 47.13330.2012 «Инженерные изыскания для строительства». Это предопределило применение свайных фундаментов для проектируемых корпусов университета.
Начало строительства корпусов университета относится к концу 1970-х гг. При этом инженерно-геологические изыскания под проектирование главного корпуса проводились без статического зондирования. Так как практически все грунты под главным корпусом были «слабыми», были приняты свайные фундаменты длиной до 24 м. То есть в качестве естественного основания был принят дресвяно-щебенистый мел.
В 1980-х гг. в связи с появлением метода статического зондирования при дальнейших изысканиях удалось более точно установить границу между текучими и текучепла-
- 35
Подземное строительство
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
116,2
Рис. 3. Схемы вертикальной привязки свай к определению Fu в точке статического зондирования № 2 (т. З.2): 1 — забивная свая С18-35; 2 — свая ЭРТс одним ушире-нием; 3 — свая ЭРТ с двумя уширениями
стичными мелами. Соответственно повысилось качество проектирования, и под некоторыми новыми корпусами были приняты сваи до 18 м. При этом для оценки несущей способности свай наряду со статическим зондированием проводились испытания свай динамическими нагрузками с продолжительностью «отдыха» свай 15-20 сут.
В 1990-х гг. для оценки несущей способности свай кроме статического зондирования начали применять более точный метод испытания свай статическими нагрузками. Это позволило принимать длину свай 15-16 м. В основном применяются забивные составные сваи. В последний период времени широкое применение в фундаментостроении находят буро-инъекционные сваи с использованием разрядно-импульсных технологий (ЭРТ). По мнению авторов, они могут применяться в рассмотренных инженерно-геологических условиях [1].
Сваи, изготавливаемые (сваи ЭРТ) по разрядно-им-пульсной технологии, обладают рядом преимуществ по сравнению с другими типами буровых свай, а в некоторых случаях даже со сваями, погружаемыми в основание в готовом виде (это забивные и задавливаемые сваи).
Главное преимущество этих свай просматривается из формулы расчета несущей способности Fd по СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»:
^=Ус(7сЛЛ4 + иХУс/./;/1,.). (1)
1=1
В формуле 1 значения коэффициента 7С/, приведенные в табл. 7.6 СП 24.13330.2011, для свай ЭРТ колеблются в пределах 1,1-1,3, а для буронабивных и набивных свай - в пределах 0,6-0,9. Ниже в табл. 1 приведены сравнительные значения У$ для свай ЭРТ и других буронабивных свай.
ы, кН
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
0 2 4 6 8
, 10 г
и 12 14 16 18 20 22 24
Рис. 4. График зависимости осадки сваи Б от нагрузки N для забивной сваи С18-35 в т. 3№ 1 сваи 99 (по [1])
Анализируя значения в табл. 1, можно обнаружить, что только за счет коэффициента Усу несущая способность свай ЭРТ по боковой поверхности превосходит в несколько раз Fu других типов свай (табл. 2).
Коэффициент УсЯ в формуле 1 для свай ЭРТ принимается равным 1,3, а для других типов буронабивных свай Ус^= 0,9—1. Таким образом, несущая способность свай ЭРТ под нижним концом превышает Fu других типов буровых свай в 1,3 -1,5 раза.
Расчеты, приведенные выше, справедливы только для буровых свай по той причине, что величины расчетных сопротив-
Л
\
1
\
\
\
\
0
Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Таблица 3
Нормативное боковое сопротивление Предельное сопротивление сваи ЭРТ
Под нижним концом По боковой поверхности
/, кПа R, A, кН YsR YrRA, кН /hu, кН Ycf Yc/-fh.u, кН
28,86 31 1 38
32,46 40 1 44
30,69 38 1 42
27,42 33 1 36
24,5 31 1 34
23,51 29 1 3 38
23,21 1074 13 1396 28 1 3 31
24,16 29 1 3 32
25,4 31 1 34
26,68 33 1 36
26,96 33 1 36
26,9 33 1 35
25,94 32 1 35
25,34 32 1 35
25,34 32 1 35
25,32 32 1 35
25,44 32 1 35
25,61 269,4 13 350 32 1 35
Е646кН
Таблица 4
Нормативное боковое сопротивление Предельное сопротивление сваи ЭРТ
Под нижним концом По боковой поверхности
/, кПа RsA, кН Yr YrRA, кН f.hu, кН Ycf Yffhu, кН
21,35 26 1 29
28,51 35 1 39
28,77 35 1 39
30,76 38 1 42
29,76 37 1 41
28,42 35 1 39
27,88 34 1 37
28,73 35 1 3 39
29,62 1080 1,3 1404 37 1 3 41
30,28 38 1 3 42
29,67 37 1 41
29,12 31 1 41
29,26 37 1 41
28,81 36 1 40
28,53 36 1 40
28,56 36 1 40
28,66 36 1 40
29,07 392 1,3 510 37 1 41
Е712кН
N, кН
0 175 350 525 700 875 1050 1225 1400 1575 1750 1925 2100 2275
Таблица 5
ч ч. 1
Ч S V
\ N 2
\\
<
1 \
0 2 4 6 8
г
г ю
с/з
12 14 16 18 20 22
Рис. 5. Графики результатов испытаний статической нагрузкой буроинъекционных свай ЭРТ с промежуточным уширением и уши-рением под пятой: 1 — в точке статического зондирования № 1; 2 — в точке статического зондирования № 2
лений под нижним концом Я и по боковой поверхности/. определяются по одним и тем же таблицам из СП 24.13330.2011 (табл. 7.3 для значений/. и табл. 7.8 для значений Я).
При проведении сравнительных расчетов несущей способности Fd свай ЭРТ и свай, погружаемых в грунт в готовом виде (забивных и задавливаемых), превышения значений У^ и УсК явно недостаточно. Так, например, если несущая способность любых типов свай по боковой поверхности определяется по значениям табл. 7.3, то несущая способность сваи под нижним концом определяется по разным таблицам. Если значения Я для буровых свай, в том числе свай ЭРТ, определяются по табл. 7.8, то Я для забивных и задавливаемых свай - по табл. 7.2. Значения Я по табл. 7.2 превышают значения табл. 7.8 в 1,5-7 раз. Тем самым прямые расчеты Fu по формуле (1) для свай ЭРТ могут оказаться меньше, чем Fu для свай, погружаемых в грунт в готовом виде.
Проблема повышения несущей способности Fd сваи ЭРТ по грунту является одной из главных задач геотехниче-
Точки зондирования Типы свай ЭРТ ZYrR-4, кН TYcffihu, кН fu, кН
1 Свая ЭРТ с уширением под пятой 350 646 996 кН
Свая ЭРТ с подпятником и уширением под пятой 350+1396 2042 кН
2 Свая ЭРТ с уширением под пятой 510 712 1222 кН
Свая ЭРТ с подпятником и уширением под пятой 510+1404 2226 кН
ского строительства. На наш взгляд одним из направлений увеличения ее является устройство дополнительных промежуточных опор (подпятников) [2-9].
То, что дополнительные уширения (подпятники) существенно увеличивают несущую способность висячей буро-инъекционной сваи ЭРТ, доказано ниже.
На рис. 2 и 3 приведены результаты измерения сопротивлений под нижним концом и боковой поверхностью погружения зонда, инженерно-геологические разрезы [1], а также вертикальные привязки исследуемых свай: забивной сваи С18-35 (1), буроинъекционной сваи ЭРТ с уширением под пятой (2) и буроинъекционной сваи ЭРТ с промежуточным уширением (подпятником) и уширением под пятой сваи (3).
Кроме того, на площадке строительства дополнительно приведены исследования оснований методом статического зондирования (т. З.1 и З.2) [1].
В точках зондирования на площадке корпуса № 4 и спортивного корпуса им. С. Хоркиной по методике СП 24.13330.2011 определены предельные сопротивления Fu¡ для забивных свай С18-35 (рис. 2 и 3, 1): результаты расчетов Fu приведены в табл. 6 и 7. Для точки зондирования т. З.1 Fu1= 920,4 кН, а для т. З.2 - Fu2=1130 кН.
42017
37
Подземное строительство
------ЖИЛИЩНОЕ ---
строительство
Научно-технический и производственный журнал
Таблица 6
Результаты расчета Fu забивной сваи для точки зондирования № 1 по СП 24.13330.2011
Глубина Среднее сопротивление конусу Коэффициент перехода Сопротивление под нижним концом сваи Среднее удельное сопротивление на боковой поверхности зонда (на 1 м слоя) Нормативное боковое сопротивление сваи Предельное сопротивление сваи
Под нижним концом На боковой поверхности Общее
к, м qs, кПа В1 Rs=B^qs, кПа fsi, кПа f кПа кН f.h.u, кН Жи, кН
1 1548 0,863 1337 36,16 28,86 163,74 40,4 204,14
2 1956 0,836 1636 60,43 32,46 200,38 90,89 291,26
3 1152 0,89 1025 31,88 30,69 125,58 128,89 254,47
4 456 0,9 410 17,6 27,42 50,27 153,54 203,81
5 396 0,9 356 12,85 24,5 43,66 171,52 215,18
6 384 0,9 346 18,56 23,51 42,34 197,5 239,84
7 1200 0,887 1064 21,89 23,21 130,34 227,42 357,76
8 10476 0,44 4614 41,87 24,16 565,27 270,56 835,83
9 15096 0,349 5269 56,14 25,4 645,47 319,99 965,46
10 9612 0,466 4475 89,93 26,68 548,14 373,52 921,66
11 5316 0,637 3388 39,02 26,96 415,06 415,16 830,22
12 2412 0,806 1944 32,35 26,99 238,11 453,46 691,57
13 2196 0,82 1801 13,32 25,94 220,66 472,11 692,77
14 2124 0,825 1752 17,6 25,34 214,67 496,76 711,43
15 2244 0,817 1833 28,07 25,34 224,6 532,1 756,7
16 2232 0,818 1825 27,6 25,32 223,62 567,06 790,68
17 2400 0,807 1936 32,35 25,44 237,16 605,36 842,52
18 2892 0,776 2246 35,21 25,61 275,08 645,29 £92а37>
19 3492 0,74 2586 26,17 25,53 316,76 679,1 995,85
Таблица 7
Результаты расчета Fu забивной сваи для точки зондирования № 2 по СП 24.13330.2011
Глубина Среднее сопротивление конусу Коэффициент перехода Сопротивление под нижним концом сваи Среднее удельное сопротивление на боковой поверхности зонда (на 1 м слоя) Нормативное боковое сопротивление сваи Предельное сопротивление сваи
Под нижним концом На боковой поверхности Общее
к, м qs, кПа В1 Rs=B1.qs, кПа fsi, кПа / кПа Rs.Д кН /ки, кН Жи, кН
1 1752 0,85 1489 21,85 21,35 182,4 29,89 212,29
2 1884 0,841 1585 57,96 28,51 194,11 79,81 273,92
3 1020 0,899 917 37,53 28,77 112,29 120,84 233,13
4 924 0,9 832 64,61 30,71 101,87 171,99 273,86
5 948 0,9 853 29,46 29,76 104,52 208,35 321,87
6 996 0,9 896 22,33 28,42 109,81 238,7 348,51
7 7560 0,548 4140 27,08 27,88 507,13 273,26 780,39
8 13116 0,388 5085 53,21 28,73 622,89 321,75 944,64
9 12120 0,408 4940 122,57 29,62 605,16 373,23 978,4
10 7284 0,559 4069 120,67 30,28 498,47 423,91 922,38
11 2604 0,794 2067 25,18 29,67 253,2 456,88 710,08
12 2640 0,792 2090 30,88 29,42 256 494,24 750,24
13 2616 0,793 2075 32,31 29,26 254,14 532,51 786,65
14 2628 0,792 2082 24,23 28,81 255,07 564,64 819,71
15 3048 0,767 2338 27,08 28,53 286,43 599,19 885,62
16 3960 0,712 2821 36,58 28,56 345,59 639,79 985,38
17 4824 0,661 3187 40,38 28,66 390,35 682,03 1072,38
18 4980 0,651 3243 80,29 29,07 397,26 732,53 ^Т129,8>
19 5280 0,639 3373 56,06 29,4 413,18 781,94 1195,12
38
4'2017
Научно-технический и производственный журнал
Таблица 8
Точки статического зондирования Забивная свая С18-35 Свая ЭРТ с уширением под пятой Свая ЭРТ с промежуточным уширением и уширением под пятой
т. 3.1 920 850 996 2042 1900
т. 3.2 1130 1222 2226 2100
Примечание. В числителе - расчеты Fu по данным статического зондирования [1]; в знаменателе - результаты определения Fu по результатам испытаний свай методом статической нагрузки по ГОСТ 5686-2012.
Также оценена возможность применения свай ЭРТ в качестве альтернативы забивным сваям. Рассматривались буроинъекционные сваи ЭРТ 0300 и длиной I = 18 м:
1. Сваи ЭРТ с уширением под пятой (рис. 2 и 3, 2).
2. Сваи ЭРТ с уширением (подпятником) в водонасы-щенных мелких песках на отметке - 9,2-9,4 м и уширением под пятой (рис. 2 и 3, 3).
Согласно поз. 14.10.5 и табл. 2 и 3 ТР 50-180-06 диаметр камуфлетного уширения:
Вы = <1сКи, (2)
где dí. - диаметр бурения: dí. = 0,300 м; Ки - коэффициент уширения: для мелких водонасыщенных песков равен 1,7, а для глинистых грунтов при 0,75< 1Ь <1 Ки = 1,3.
Таким образом, диаметр промежуточного подпятника Dku = 0,3-1,7=0,51 м, а диаметр уширения под пятой Dku = 0,39 м.
Список литературы
1. Сергеев С.В., Рыбалов М.А. Инженерно-геологические условия функционирования комплекса Белгородского государственного университета // Научные ведомости НИУ «БелГУ». Серия Естественные науки. 2010. № 3 (74). Вып. 10.
2. Соколов Н.С. Метод расчета несущей способности бу-роинъекционных свай-РИТ с учетом «подпятников» // Материалы VIII Всероссийской (II Международной) конференции «Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции» (НАСКР-2014). Чебоксары. 2014. С. 407-411.
3. Соколов Н.С., Рябинов В.М. Об одном методе расчета несущей способности буроинъекционных свай-ЭРТ // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. № 1. С. 10-13.
4. Соколов Н.С., Никифорова Н.С., Соколов С.Н., Соколов А.Н. Применение свай ЭРТ для ликвидации пред-аварийной ситуации при строительстве фундамента // Геотехника. 2016. № 5. С. 54-60.
5. Соколов Н.С., Соколов С.Н., Соколов А.Н. Об ошибочном способе устройства буроинъекционных свай с использованием электроразрядной технологии // Жилищное строительство. 2016. № 11. С. 20-29.
6. Соколов Н.С., Соколов С.Н., Соколов А.Н. Опыт использования буроинъекционных свай ЭРТ при ликвидации аварийной ситуации общественного здания // Жилищное строительство. 2016. № 12. С. 31-36.
7. Соколов Н.С. Технологические приемы устройства бу-роинъекционных свай с многоместными уширениями // Жилищное строительство. 2016. № 10. С. 54-57.
8. Тер-Мартиросян З.Г. Механика грунтов. М.: АСВ, 2009. 550 с.
9. Ухов С.Б. Механика грунтов, основания и фундамента. М.: Высшая школа, 2007. 561 с.
42017 ^^^^^^^^^^^^^^
Предельное сопротивление сваи ЭРТ вертикальной нагрузке Fu по результатам статического зондирования следует определить по формуле 7.25 [2]:
^Éw^É/z-v (3)
/=1 /=1
где Rs¡ - расчетные сопротивления под i-м уширением (из графиков статического зондирования, рис. 2 и 3, табл. 3 и 4); Aa¡ - площадь i-го уширения; f - расчетное сопротивление по боковой поверхности (из графиков статического зондирования, рис. 2 и 3, табл. 3 и 4) на участках толщиной h, м.
Расчеты по определению Fu по формуле 3 для точек зондирования № 1 и 2 сведены в табл. 3 и 4.
По значениям величин YcRR'A и Yff;h-u определяем Fu для свай ЭРТ (табл. 5).
На рис. 4 и 5 приведены результаты испытаний сваи С18-35 и буроинъекционных свай ЭРТ статическими нагрузками по ГОСТ 5686-2012. Результаты определений несущей способности свай сведены в табл. 8.
Таким образом, благодаря наличию в основании строительства корпусов БелГУ меловых отложений наиболее оптимальными является буроинъекционные сваи ЭРТ. Тиксотропные свойства грунтов существенно повышают несущую способность Fd этих свай. Такие сваи могут применяться на новых застраиваемых участках в долине реки Везёлка г. Белгорода.
References
1. Sergeev S.V., Rybalov M.A. Geological engineering conditions of functioning of Belgorod State University complex. Nauchnye vedomosti NIU «BelGU». Seriya Estestvennye nauki. 2010. No. 3 (74), Vypysk 10.
2. Sokolov N.S. Metod of calculation of the bearing capability the buroinjektsionnykh svay-RIT taking into account «thrust bearings». Materials of the 8th All-Russian (the 2nd International) the «New in Architecture, Designing of Construction Designs and Reconstruction» conference (NASKR-2014). 2014. Cheboksary, pp. 407-411. (In Russian).
3. Sokolov N.S., Ryabinov V.M. About one method of calculation of the bearing capability the buroinjektsi-onnykh svay-ERT. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov. 2015. No. 1, pp. 10-13. (In Russian).
4. Sokolov N.S., Мй^ша N.S., Sokolov S.N., Sokolov A.N. Application svay-ERT for elimination of a preemergency at construction of the base. Geotechnics. 2016. No. 5, pp. 54-60. (In Russian).
5. Sokolov N.S., Sokolov S.N., Sokolov A.N. About a wrong way of the device the buroinjektsionnykh of piles with use of electrodigit technology. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 11, pp. 20-29. (In Russian).
6. Sokolov N.S., Sokolov S.N., Sokolov A.N. Experience of use the buroinjektsionnykh of piles ERT at elimination of an emergency of the public building. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 12, pp. 31-36. (In Russian).
7. Sokolov N.S. Technological Methods of Installation of BoredInjection Piles with Multiple En-largements. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 10, pp. 54-57. (In Russian).
8. Тer-Martirosyan Z.G. Mekhanika gruntov [Mekhanik of soil]. Moscow: ASV, 2009. 550 p. (In Russian).
9. Ukhov S.B. Mekhanika gruntov, osnovaniya i fundamenta [Mechanics of soil, basis and base]. Moscow: Vysshaya shkola, 2007. 561 p. (In Russian).
- 39
