CC BY
16
70
НАУКА И ТЕХНИКА КАЗАХСТАНА
УДК 624.152
ПОДГОТОВКА КОТЛОВАНОВ ПОД ФВК (ФУНДАМЕНТЫ В ВЫТРАМБОВАННЫХ КОТЛОВАНАХ) С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ИХ ПРОЕКТНОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
И.И. Бекбасаров
Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати
1ргетастардыц (туйггштеп лсасалатын цазан шуцк,ырлардагы ipeemacmap) жук котсргш цабьттш щмтамасыз етуде олардыц туйгшлтеп жасалатын ^азан шуц^ырларын дайындау odici царастырычган Odicmiii ерекшелт кртан шуццырлар токрак,тыц тагайындалган энергетикалыц Kepcenmimmepdi крлданып дайындалуында. Тоугацтьщ согу саны rosy куштщ режим/не жане тоцпацтыц то лык, потенциалдык, энергиясына байланысты аньиупалады. Токршцтыц толык, энергиясы топырацтыц жук котергш! iyi6ijemiHe байланысты табылады. Токргацты тастау бшктш ТЖКШ1 жасалу тож1рибес1не негЬдел1нген усыныстар арк,ылы крбылданады.
Изложен способ устройства котлованов под ФВК (фундаменты в вытрамбованных котлованах) с обеспечением их несущей способности по грунту. Особенность способа состоит в том, что подготовка котлованов производится при заданных энергетических параметрах трамбовки. При этом, требуемое количество ударов трамбовки устанавливается в зависимости от режима приложения ударной нагрузки к грунту котлована и полной потенциальной энергии трамбовки, при которой достигается требуемая несущая способность ,*рунта. Высота сбрасывания тра.нбовки назначается с учетом рекомендаций, составленных на основе обобщения опыта устройства котлованов под ФВК.
1 he way of the establishment of trenches under the bases in rammed foundation pits with maintenance of their rated carrying capacity for ground is stated. The feature of the way is, that the preparation of trenches is made at given, power parameters for ramming. Thus, the required quantity of ramming impacts is established depending upon a mode of the application of shock power to a ground of the trench and complete potential energy of ramming, at which the required carrying capacity of a ground is achieved. Height for downcasting of ramming is nominated on the basis of the recommendations made from generalization of experience of the trenches construction under the bases in rammed trenches with maintenance of their planned carrying capacity.
№1,2004 г.
71
Традиционный способ устройства ФВК включает в себя вытрамбовывание котлованов заданных размеров. Такой подход не всегда обеспечивает достижение ФВК требуемой проектом несущей способности и особенно это проявляется при большой неоднородности грунтов площадки. По сравнению с указанным способом, более эффективным является вытрамбовывание котлованов с уплотнением их грунтов до требуемой плотности или несущей способности. В работах [1,2] автором ранее были рассмотрены основные положения по подготовке котлованов с требуемой плотностью грунтов. В настоящей же работе, излагаются особенности подготовки котлованов под ФВК с обеспечением их требуемой несущей способности. На одной и той же площадке, при неоднородных свойствах грунтов и о,'шмаковых условиях вытрамбовывания, это выражаться в вьпрамбовыванис котлованов различной глубины, но с о;щнаковой несущей способностью грунтов.
Подготовка котлованов под ФВК с обеспечением их требуемой несущей способности состоит в вытрамбовывании котлованов и втрамбовывании в их дно жесткого материала (щебня, гравия, гравийно-галеч-никовой смеси и т.п.) определенным количеством ударов трамбовки при заданном порядке изменения высоты ее сбрасывания в процессе работ. При этом более предпочтительно как вытрамбовывание котлованов, так и втрамбовывание в их дно жесткого материала производить при ступенчато - возрастающем увеличение высоты сбрасывания трамбовки. При уменьшение плотности грунтов площадки по глубине или, когда ее значения незначительно отличаются друг от друга вытрамбовывание котлованов неглубокого заложения допускается производить при постоянной высоте сбрасывания трамбовки. Высоту сбрасывания трамбовки допускаегся также принимать постоянной и в случае втрамбовывания в дно котлованов жесткого материала объемом до 1м3.
При вытрамбовывании котлованов путем сбрасывания трамбовки с постоянной высоты, ее энергетические параметры следует:
а) высоту сбрасывания трамбовки ^устанавливать по результатам опытных работ, проводимых в соответствии с требованиями СН РК 5.01 07-2003 «Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Правила производства и приемки работ»;
б) количество ударов трамбовки К, назначать, исходя из условия
N. г Ег)/ 0(^+0^,
0)
где Ег1 - полная, расчетная энергия трамбовки, кДж, при которой обеспечивается вытрамбовывание котлована под ФВК без уширенного основания с проектной несущей способностью О - вес трамбовки, кН;
<1р - проектная глубина вытрамбовывания котлована, м. При отсутствие результатов опытных работ высоту сбрасывания трамбовки ^допускается принимать на основе опыта устройства ФВК или по таблице 1.
Таблица 1
Высота сбрасывания трамбовки при вытрамбовывании котлованов и втрамбовывание в их дно жесткого материала
Высота сбрасывания трамбовки, м Грунт площадки Проектная глубина вытрамбовывания котлована м Вес трамбовки в, кН
4,5/6,0 Суглинок, твердый, просадочный 2,0 40
3,5/5,0 То же 2,0 45
6,5/9,0 То же 3,0 50
5,5/8,0 Суглинок тугогшастичный или глина твердая, полутвердая 2,5 60
5,5/8,0 Супесь твердая, просадочная, 2,0 60
8,5/12,0 Пески от пылеватых до гравелистых 3,0 80
7,0/10,0 Песок мелкозернистый, насыпной 3,0 80
8,0/11,0 Супесь твердая, просадочная 3,0 80
10,5/15,0 Суглинок твердый, просадочный 4,0 100
Примечание. В числителе представлена высота сбрасывания трамбовки при вытрамбовывании котлована, а в знаменателе - при вытрамбовывании котлована с втрамбовыванием в его дно жесткого материала.
Полная расчетная энергия трамбовки Ег] в условии (1) при подготовке котлована без втрамбовывания в его дно жесткого материала определяется по формуле
Ег1 = 16,67 (Р41- 225), (2)
где - проектная несущая способность ФВК без уширенного основания, кН.
Контроль за процессом вытрамбовывания котлована производится путем подсчета количества ударов трамбовки, наносимых с высоты Н,. Если при количестве ударов трамбовки 14, фактическая глубина вытрамбовывания будет составлять менее проектной, то допускается производить довытрамбовывание котлована до проектной отметки его дна (при обеспечение сохранности стенок котлована).
№1,2004 г.
73
В случае вытрамбовывания котлованов со ступенчато-возрастающим увеличением высоты сбрасывания трамбовки, ее энергетические параметры следует-
а) минимальную высоту сбрасывания трамбовки Нтш принимать не менее 1,5-2,0 м;
б) максимальную высоту сбрасывания трамбовки Нтах устанавливать по результатам опытных работ, проводимых в соответствии с требованиями СН РК 5.01-07-2003 «Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Правила производства и приемки работ»;
в) количество ударов трамбовки Nt назначать, исходя из условия
^[E/GCH^+O^], (3)
где Н средняя высота сбрасывания трамбовки, равная 0,5(Hmin + + Н ), м.
max"
При отсутствии результатов опытных работ высоту сбрасывания трамбовки Нтах допускается принимать на основе опыта устройства ФВК или не менее высоты сбрасывания Н, Шаг высоты сбрасывания трамбовки АНj при вытрамбовывании котлованов следует принимать равным 0,25-2,0 м, а шаг изменения количества ударов трамбовки AN, равным 2-10 ударам.
Контроль за процессом вытрамбовывания котлована производится на основе графика изменения высоты сбрасывания трамбовки Н от количества ударов трамбовки N График строится на основе принятых параметров Np Н^, Нтах, ЛН, и AN, Если при количестве ударов трамбовки N, фактическая глубина вытрамбовывания будет составлять менее проектной, то допускается производить до вытрамбовывание котлована до проектной отметки его дна (при обеспечение сохранности сге-нок котлована).
В случае вытрамбовывания котлованов и втрамбовывании в их дно жесткого материала путем сбрасывания трамбовки с постоянной высоты, ее энергетические параметры следует-
а) высоту сбрасывания трамбовки Но устанавливать по результатам опытных работ, проводимых в соответствии с требованиями СН РК 5.01-07-2003 «Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Правила производства и приемки работ»;
б) количество ударов трамбовки назначать, исходя из условия (1) принимая в нем Е ,= Е, и Н.= Н
Г1 г2 10
При отсутствие результатов опытных работ высоту сбрасывания
трамбовки Но допускается принимать на основе опыта устройства ФВК или по таблице 1.
Полная расчетная энергия трамбовки Ег2, указанная в позиции «б» при подготовке котлована с втрамбовыванием в его дно жесткого материала определяется по формуле
Ег2= 13,16 (Е^-70), (4)
где Г62 - проектная несущая способность ФВК с уширенным основанием, кН.
Контроль за процессом подготовки котлована с втрамбовыванием в его дно жесткого материала производится путем подсчета количества ударов трамбовки, наносимых с высоты Но. Если при количестве ударов трамбовки 1Чо фактический объем жесткого материала будет меньше, чем проектный, то допускается производить до втрамбовывание необходимого объема жесткого материала в дно котлована (при обеспечение сохранности стенок котлована).
В случае вытрамбовывания котлованов и втрамбовывании в их дно жесткого материала со ступенчато-возрастающим увеличением высоты сбрасывания трамбовки следует:
а) минимальную высоту сбрасывания трамбовки Нтш принимать не менее 1,5-2,0 м;
б) максимальную высоту сбрасывания трамбовки Нтах устанавливать по результатам опытных работ, проводимых в соответствии с требованиями СН РК 5.01-07-2003 «Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Правила производства и приемки работ»;
в) количество ударов трамбовки назначать, исходя из условия (3). принимая в нем Ег1= Ег,.
При отсутствии результатов опытных работ высоту сбрасывания трамбовки Нтах допускается принимать на основе опыта устройства ФВК или не менее высоты сбрасывания Но. Шаг высоты сбрасывания трамбовки ДН2, при втрамбовывание в дно котлована жесткого материала, следует принимать равным 0,5-3,0 м, а шаг изменения количества ударов трамбовки Д1Ч2 - равным 2-20 ударам.
Контроль за процессом подготовки котлована с втрамбовыванием в его дно жесткого материала производится на основе графика изменения высоты сбрасывания трамбовки Н от количества ударов трамбовки N. График строится на основе принятых параметров Ко, Н^, Н^ АН,, АЫ,, АН, и АК2. Если при количестве ударов трамбовки ^ факта-
№1,2004 г
75
ческий объем жесткого материала будет меньше, чем проектный объем, то допускается производить довтрамбовывание необходимого объема жесткого материала в дно котлована (при обеспечение сохранности стенок котлована).
Значения проектной несущей способности ФВК Рй) и Рй2 в формулах (2) и (4), при их определение на основе расчетов, допускается уточнять по формуле
^(Р^ЦиЛ. (5)
где - расчетное значение несущей способности ФВК, кН, кип - коэффициент, принимаемый по таблице 2.
Таблица 2
Значения коэффициента кш
Коэффициент кш
Грунт для ФВК без уширенного для ФВК с уширенным основанием при объеме втрамбованного щебня, м3
основания 0.8 1,0 1,2
Песчаный 1,05
Глинистый 1,0 1,15 1,17 1,20
ЛИТЕРАТУРА
1 Бекбасаров И.И Методика оперативного контроля уплотнения грунтов при вытрамбовывании в них котлованов // Научные труды Тар ГУ им. М.Х. Дулати.-Тараз, 2001,- С.202-209.
2. Бекбасаров И. И., Шилибеков С.К. Контроль деформационно-прочностных характеристик грунтов в процессе их уплотнения // Материалы международного геотехнического симпозиума,-Санкт-Петербург, 2003,-С. 19-21
