автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Работа наклонных буроинъекционных свай при усилении фундаментов зданий и сооружений

ДьРТЛВНИР! К0М1ТЕТ М1СТ0БУДУВАННЯ ТА АРХ1ТЕКТУРИ УКРАГНИ НАУКОБО -ДОСЛ1ДНШ IНСТ1ПУТ БУД1ЕЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦИИ СНЛ1БК)

1 3 К1ДЙ 1397

На правах рукопису

ФУРСОВИЧ Мяхайло Олександрович

РОБОТА ПОН'ЛИХ Ь'УРОГН-еШШИХ ПАЛЬ'ПРИ П1ДСЙЛЕКН1 ФУНДАМЕНТ!В БУД1ВЕЛБ ТА СТОРУД

Спеа1аяьа1сть 05.23.С2 - Щдвашши та -- '-мента

АВТОРЕФЕРАТ дасертацИ на здсбутгя каукового ступени кандидата техя1чних каук

КЖВ - 1997

г

Робота виконана на кафедр! основ 1 фундаментов Укра1нсько1 дерлсавно! ахадемП водного господарства

ДнсертаиДею с рукопис

Науковий кер1ЕНИк - кандидат техн1чних наук,

. старший науковий сгивросЯтник ) Н.С.Метелш|

ОфИийн! опокенти - доктор техн1чних наук,

профэсор А."1.Б1леуи - кандидат техн1чних наук, доцент М. Б. КорнХенко'

Ведуча орган1зац1я - Науково-дослиний шститут йу-

д!вельного виробництва (ЩЦБВ)

Захкст дисертацН в1дбудеться "б" р.

О ^^гЬдин! на оас!данн1 спеЩал1зовано1 ради Д01.14.01 при НаукоЕО-досл1дному 1нститут1 буд!вельних конструкиШ за адресов:

252037,. Ки1в - 37, вул. 1.Клименка', 5/2.

3 дксертаЩею коша' ознайомитись в б1бл!отеШ ^статуту. • • 1

В1дгуки на автореферат просимо надсилаги на 1и'я вчено-го секретаря у двох екзешшярах, зав!рен! печаткою.- —

Автореферат

рат роз1слано

Вчений секретар спец1ал!зовано1 ради, кандидат техн!чннх наук

м. г.идр-енков

з"

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актузлыпсть теми. Складн! грунтов! умови для буд1вн:щ-тва мал же на вс!Я територП Украш: СпросГдаюч! та набухапч1 грунти, болотист1, 'заторфован1, Шдроблюваи!, п1дяегл1 зсув-ккм процесам територП, пливунн та 1на1 слабк! грунти) ство-рювтъ значн1 трудкощ! та ускладнення як п!д час проектування та зведення будхвель 1 споруд, так 1 в.процес1 1х експлуата-ци. Проблема над1йност1 споруд, зведених на слабких грунтах, е опнюп з основних в сучасному фундаментобудуванн1.

Техн1чне перео'бладнання вкробництва í реконструкц1я стари каттальних с5уд!ведь е одним з пр1оритетних' завдань су-часно! е;:оксм1ки. РэкокструкцП 1 модерн 1зац11 гг1длягають ке пльки с?ар1 промисловх споруди. Поряд з розвитком нового будгвництва, значних роб!т з реконструкцП 1 модерн1зац11 Св тому числ1 з надбудовсю) потребусть стар! капИальн! .тлтлоз! 1 гро;.садськ1 буд1вл1, розм1щен1, як правило, в центральн!й частин1 м!ста.

На даний час науково-досл1дн1;мн 1 проекттша оргшиза-д!ями розроблено щлнй ряд ефективних спососЯв л1дсилення основ та фундаментов буд1вель як при 1х аварХЯночу стан1 так- /

1 П1Д час реконструкцП. Лроте в ц!й сфер! с5уд1вництва немае стандартних способ1з, якими могли б корнстуватисяг проекту-ва^ьники 1 <3уд1вельняки. Кохний козкрвтний випадок потребуе хндивхдуального вирИзення.

Досв1д зведення, експлуатацП 1 реконструкцП буд!вель, зведених на слабких грунтах, вказуе на кеобх1дн1сть вдоско-налення мотод:з прогнозу повед!нки основ з уврахуванням спо-соб!в 1х п1дготовки, зсесторокнъого досл!д^ення нозих 1 вдосксналеяня 1снуючих способ1в тдсчлення основ та фундаментов* Вирх'иити це завдаяяя мохна Шдняешл на б!льш вксокий

1 якз.снйй р!вень розрахунково-досл!дну базу, яка пддтверджу-валася б експериментальними дослгдженнями. . Метою роботи е теоретичн! 1 експериментальн! дослхдження робота похилих йуро1н'екц1йних паль при Шдсилеша фундамент!в

мхлкого закладання Йуд1вель 1 споруд та впровадкення^одеряа-

(

них результат1в у практику проетування 1 йудхвництва. -Автор захишае:

- теоретичн! та удосконалену емпричну залеккост1 з визначе-ння точки нульових перехицень похило! пал1 за дП вертикаль-кого навантакення за наявност1 та в1дсутност1 просидаючого грунту;

- теоретичн! залехкост! з розрахуноку ст!Г:кост! похило! йу-ро1н'екцпшо! пал! за дх! вертикального навантахення за ная-вносг! та вгдсутност! просхдаючого грунту;

- удосконалену залеыпсть з вкзначення несучог здатност:, за властивостями грунту, фундаменту килкого закладання, п!дси-лекого похилкми ¿уроШ'ехцШшш палями;

Наукова новизна роботп з у тому ш,о:

- аапропоновако удосконалену залеашсть ,з впзначення несучо! здатност!, за. властивостями грунту,'' фундаменту м!лкого закладання, п!дсиленого похилими (Зуро!н'екц!йним;: паля?,си;

- запропокован! теоретичн!-залеыас?! з розракуноку ст!йкос~ Т1 похило! йуро^'екпдйно! пал1 за д!! вертикального наван-таження вралозують додатков1 навантакення' в!д- прос!даючого грунту;

- отримано, комплекс, експериментальних данних про напрухено-де£орг,:ований стан йуро1к'екц,!Ёних паль з р!зков хороткЮто, хутом нахилу до вертикал! ! видом закрШлекня голови пал! за ДП горизонтального, вертикального кавантахень. Достов!рк!стъ кауковпх положень, висковк!с лропазшиГ- до

s

розрахуику п!дтвердкена тесретичниг.ш та експерикенталькики досл1д:кенняю< э широким'виксристанням.сучасно! вш.ирсвально1 апаратури 1 електронно-обчисл1эвально1 техники. Ряд висновтв одержано виходячи 1з сп1вставлення резульзгат!в, теоретичних рсзрахушиз з експерименталышми данкми, одержанный автором та 1ешим:! досл1дниками.

Практична значения робота полягас в тому, ко використаня за-пропонованих методик розрахунку фундаментов м1лкого заклада-ння, шдсилених похитил буро1н'екц1йними палями, дозволяе знизити трудоемкЮть, скоротяти терм1н виконаяня роб!т та зменшити витрати зал!зобетону з забезпеченняч подальшо! екс-плуатацШо! над1йност1 буд1вель.

Реал1зац,1я робота. . Впровадження теоретичних i експеримен-тальнкх результата дсол!дхень буро1н'екц1йних паль на об'ектах Н. Р1вне з 1991-1994 рс'ках дозволило одержат:! еко-ном1чний ефект у "cyi.il 10.2 тис. крб Св ц1нах.1984 року). IlydJiKaaii. Всього за темою дпсертацП опубл1ковано и1сть друкованих пра!хь, -

Апробац1я робота. Онозн! положения дксертацИ обговорсва-ш'.сь на II Укра1кськ1й каукоЕО-?ехн1чн1й конференцН по ме-ханШ груяПв i фундзментобудуванню См. Полтава? та на трьох регХональних наукозо-практичннх копферекц1ях в м.Рхвне у 15«12. 1995 та 1996 роках.

Обеяг робота. Робота складаеться 13 вступу, чотирьох глав, осковнях BïiCHOBKiB та списку шгговако! л!тератури з 185 най- _ менувань. ПознгЛ об'ем становить 160 стор1нок, ятЦ включають 11 таблицу та 44 рисунки.

Робота е складовсэ часткною наукозо-дослХдно! робота, яка виконуеться спхльнэ УДАВГ та НЛ1БК з П1дснлення основ i , фундамент!в'буд!зель та споруд.

КОРОТКИЙ SMICT РОБОТЫ У передков! обгрунтована актуальн!сть теми роботи, вюотаде-к! Н мэта, наукова новизна та практична ц!нк1сть. Перша глава присвячена анал!зу стану вквченост! питания i постанови! завдакъ досл!дкень. Зокреыа тут розглянут! основ-н! способи п1дсилення основ ! фундамэнт!в будГвель i споруд. Наведен! ix переваги ! недол!ки. При цьоыу вихористан! робота Ю. М.Абелева, А. А. Акй.газа, Г. I-Бакника, Б.Ф.Бахолд!на, В. М. Безрука, А. I.Eineyca, I. П. Бойка, " А. К. Бугрова, в. Ф. Винокурова, Е.М.Генделя, М. Н.Голъдштейна, М.Я.Денисова, X.А.Д?.а-HTiMipoBa, К. е. Егорова, М. Л. Зоценка, П. Л. IsaHOEa, П.А.Коновалова, М. В. KopHieHKo, ВЛ.Крутова, I. М. Литвинова, К.Н. Кас-лова, М. В. Малышева, М.С.Метелюка, S. Н. Мурзенко, Б. А. Рган!ци-ка, А. Л. Руб!нштейка, В.I.Солом!на, В.. Б. Шьеця та !н.

В дисертацН описан! конструкц!я та сфера застосузання буро!н'екц1йних паль. Наведен! !х переваги в пор!внянк! з хснувчими методами п!дсилення. Виконано анал!з icHy»4>ix мэ-тод1в визначенкя несучо! здатност! буро!н'еки,!йяпх паль за властивостяш грунту 'та# на стКжхсть. При цьому вжорпстано роботи I. П. Бойка, М.М:Баранова, Г. 0. Дег!ля, ' X.Ä. JIxaHTiMipo-ва, А. Н. Д!нн!ка, Л. I.-JMTpisEa, АЛ."бгорова, I. М. Клейнера, В.М. Козлова,- .Я. I.Малышева, . М.С. М!рочника, А. В.М!ца'лова, А. Б. Ограновича, M..I. Орленка, В.Ф. Раиса, Ю. В. Роесох!на, Н. К. (йитка, Ъ.I. CniUiffl'a, Д. ¡0. Соболевсьного,.„С,П.Тимовезкз, М.С.Чэтирх1на, Гл1ха Г., Гояьдера Н., Ханка Т. та !н..

Тааог розглянут! питания вргхуваЕНЯ роботи низького ростверка в несуч1й здатност! пальового фундаменту на осноз! роб!т A.A.Барто'дсмея, I.П.Бойка,. М.Д.Еопкенатейна, М.Д.Гетмана, В. В.Груз!нцева, М. С. Грутмана, X. А. Десант ivd роза, К. I. Добровольсыссго, К. С. Завр!ева, В. В.Знагк?кського, М. Л. Зо-

ценха , Д.'I. Карасел1дзе 0.8. Клод1на, Л. Д. Козачка, В. А. Конд-раиова, М. С. Метелюха, А. В. Новського, МЛ. Орленка, Е. В. Платонова, I. К. Попсуенк4, Е. Г. Соловьева, К. С. ТроупянськоЛ, В. 1.Хаз1на, 6. Г.Шадунца, В. Д. Яблочкова та 1н..

Эначна увага прщЦляеться питаниям розрахунку паль у випадку одночасно! я.11 вертикальных та горизонтально наван-тазсень 1 IX класиф1кац11 на розрахункоз1 категорП. При цьо-му Еихористаяо роботи И. М. Ангечьсьхого, В. Г, Березанцева, К. 1.Гчувкова, К. С.3авр1ева, Я. 0.31язова, В. М. Кирилла, Е. С. Крон г о ль да, М. В. Лалет1на, Л.Ш. ЛундШа, М. С. Метелюка, В. В. Миронова, В. С. Миронова, I. А. СимвулШ, -М. К. СнХтко, Г. Ф.йгако, Г. С. ¡Ыро, I. В. Урбана та 1н..

Анализ каведэких в огляд! роб!_т дозволиз розробити кла-сиф1кгц1ю способов п1дсилення основ 1 фундамент!в~ !снупчих <3уд1вель та споруд.

Внходячл з анал!зу наведения в огляд! роб!т зроблен! висковки про те, цо п1дведення сЗуро1н'екц1йних паль при' п!д-силеши фундамент1в 'буд!вель 1 споруд е досить ефективним, але потребуе детального вивчення грунтозо! ссяови ! конл-лексного зрахузаяня специфачних йссбливостей роботи п!дснлп-ваного фундаменту та бурохн'ехцхйних паль. Друга глава присвячена теорзтичнкм досладзэнкям роботи" фун-да»энт!в мьчкого закладання, п!дсклених похилкми буро!н'ек-цпшимн палями.

Фундамент м1лкого закладання п1сля п!дсилення його похи-лимк <5уро1к'екц1йнига паляща е зал!зобетокна рака, закршле-на в грунтовое середовисЦ, де р!гелем е ростверк С фундамент м1лкого закладання? а стояками паль

- В окремому випадку, за умови наяваос-п просизючих _ грунт!в на ракуд!пть вертикальн! ! горизонтален! наваятаже-

ння в!д надземно! буд!вл1 та маси прос1даючого грунту у ви-падку його замочування.

Якщо враховувата жорсткХсть надземно! буд!вл1, - прий-мата р1гель рами абсолютно аорстким, розрахунок могла зпрос-тити розд!ливши И на окреш елементи i проводити розрахунок окремо! пал1, як стержня в однор!дному середовиаЦ.

1Ид д!ею докладених до nani сил вояа деформуеться, по-вертаючись навколо нулъово! точки на кут ¡3. Величина Zi виз-начае точку, вище яко! реакц!я грунту дое з одн!е! сторони, а нихче - з протмегно! С рис. 1). Кезначне - деформуванвя стергшя хижче нульово! точки Сгнучка паля) дозволяе поийня-ти в ц!й точил умовний шарн!р.

Бираз для вкзначекня нев1домо! величгши Z¡. отримано b;i-ходячи i3 статично! р!вковаги стертая з грунтовому середсви- • ie.í. BiH k2s вигляд:

A3Z¡ - АагГ + ^2, - Ао= 0, де СП

Аз= 2/3-f-y,' ' ' С 2)

Аг= 6f-rZ4; • • . (3)

А(= 3f-yz! + .Z* + SíLClS* _ 32|vg±G2 ш

Ao=fyz! + + djá + Sií^GZal + 32*112^/41 CS)

se f - рсзрахунковий cnip грунту на <Зокоз1й noBepxi-ii пал1 на riíí'óuüi ; ' . •

у - горизонта льне перемШення пал! на piBKi непрссЛдгю-чих ü:apiB, яке зкаходитъся за в1дошши катодами буд1-Еелько! механ!ки; á - д!гметер.пал1;

К - коёфШект хорсткост! основн на глкбик! Z*; Ьр- розрахункова ширина nani;

P;îc. 1. Схема деоормування. na.ii.

SS

н

M-

\ Й N

— д .>

i Ьг

-л»-

rz л i

Pu a. 2. Ло розршукку пал! на cTiiîKicTb.

05 НА QJ 0.2. OA

у

У

/

/

I/ i '

025 OJO Q.1S ОАО

Fuо. 3. TpaçiK заяехност1 к = fCX), де X =

Fi, Fa г - в1дпоз1дно 1снувче та додаткове навактаяэння, яке передааться на буядамент; п - к1льк!сть гидведених паль.

, дэ

' 10

Н - горизонтальна складова навантаження в!д споруди; G, Т - горизонтальке та вертикальне навантаження Bis про-с!даючого'грунту з урахуванням розрахунково1 ширинн'пал!. У вяпадку в1дсутност1 прос1даючпх rpyHTiB величини Ai Ао мавть вигляд:

At=5r-y-zl + z! . - . (6)

4 3

A0- f+ 3|4- + á'J{~Zí * Í73

Горизонтальне перемщення "y" в цьому випадку знаходимо

про1нтегрувавшк вiдоме диферекц1йке р!внякня: .

EI-yIVCz) + N-y"Cz) + K-yCz) = qy, . C8)

se EI - sopcTKicTb пал! ка эпш;

Н - поздовжне навантаження на пал»;

KCz) - коеф!ц!ент хорсткоот! основи.

Вирази для назначения перемШень, згинальнкх момент!в i

\

поперечник сил масть вигляд:

_ н .--«z'cos UZ . sin UZ-, ' rr-,-,

V - ------- с 1.---— Т---—■ j ч

2Е1-ТГ а й

м = - jj + cos-az) ..• СЮ)

Q = - Н e~azCcos ¡iz + rfsin \íú/A* - и* , де Cli) ' '

п4=Ё^г a23;.¡aa=gfj С13); а С14); ^ ^i-jf C15D

Aanis формул (9-11) показуе, цо поздозгсне навантаження викяшсае з<51льшення перем!и,ень пал!, а таког-зг'гйальнйх моментов i попэречних сил.

Для роэрах^ку cTiñKooTi <$уро1н'екц1йно1'пал1 викориота-но енергетичнай метод. Розрахункова схема наведена на рис. 2. Вхраз для гранично допустимого стискувчого поздовжнього навантакення на пал» мае вигляд:

Кг, -2СГ. А1 1 +Ггкг{ )- А, д+дгАгд) , Дв- С16)

Г!*- (5л2

->,„<-! ■*!> п II . Л ¿11 7 2 ¿11

А> <= Ъ * ' с18:)

АгГ - - Б1П + -1«-- э^п8^ с 19)

А.д = 2г ^ ■ С 20)

Ь розрахункогий' оп!р грунту на бокоз1й поверхн! пал1 в

тсчц.1 зааимлення пал! в ростверк;

Гг=Г-ГI , ге {■ - розрахунковий оп!р грунту на бокоз1Я поверх-

н! пал1 э точц! нуяьових перем!иень';

д>. - поперечна складова навантаження в!д ваги прос!даючого

грунту в точц.1 занЦмлення пал! в ростЕерк;

дг-д-Я!, де д - поперечна складова навантагення в!д ваги л

прос1даючого грунту в точц! нуяьових перзьйаень. У зипадку в!дсутност! прос!дасчих грунт1в внраз для гранично допустимого поздовжнього наваятахення Г'ге вигляд:

Мгр=Ш?_+шТ- сг2)

. 41г пг

I

Анал1з в1фаз!в С16) 1 С223 пскагуе, по зб!льиення кое-с?!ц±ента хорсткост! оснози веде до зсЯлькгняя гранично допустимого поздовкнього кавангагенвя. - Поздовжн! ! поперечн! навантахення ви прос1давчого грунту зкенвують ст!Як!сть пал! в грунтовому сэреломпи, •

Фор?,!ула для внзкачення несучо! здатност!, за властивос-тякя грунту, фундаменту м!лкого закладання, гидсияеного по-хилими <5уро1н'егаЦ2ними паля?,а, отримана г урахувгнкяч результатов натурнчх випробувань пальових $ундамент!в у

виладку ix стадХЯяого зведекня1 i фактичних умов робот;; noxiwioi dypoíh'ekiukhoi пал! та' хснусчого фундаменту мхляого . закладання. Бона мае вигляд.-

Fd= ^EÍC0Sa Е fp^« + ^ + CI L] " ^ t >

let

+ Г R + -/RA , де ■ ■ (23)

' сг 4 с i

- г , Г , Г 2?. Í" . h ~ те х, so t в сс-мул: 1Ю 5я.еП

' с j сг' 'cf i. L ' ' J

2.02.03-85;

- от , ■ С, , о , - те к, но i в боэмуях С1) дозатку П'- 2 до

'Тс 1 L * L ~ *

ЕН1П 2.02. 03-35;

- d - д:амэтер поперечного nepepiay пал1;

- а - кут нахклу пал i до верт:гкал1;

- R - рсзрахункозкй onip основ;; хснувчих фундакентхв. як:ш визначаеться зпдно з рехомендац!яю: проф. П. А. КокоЕа,тозаг;

А - плояа пгдсахви фундаменту м1лкого закладання, яка пряпа-даа на одну паяю. . .

Розрахукок деформаций пхдсиленого фундаменту проводиться у BisBOBiínocTx Í3 БйхП 2'02.03-ёь. ВертикалыЦ • пловдни кзк умовнсго. бундам-знету проходять Через hkkkí kíhuí паль, ado знаходяться на в!дстан1:

с = 1 • к • tg ¿L, де . С24)

ср

к' - коеф1ц!ент, який враховуе величину завантаженкя до п1д-силекня i визначаеться за графиком (рис. 3); - — • 1 - заглкйлення пал! в грунт.

1 Метелке Н. С., Грузинйев В.Б. Расчет свайных фундаментов

под колонки прокзданий.//Пром. стр-во.-1988, № 1, с. 30-31.

2 Коновалов П. А. Основания к фундаменты реконструируемых

зданий. - М.: Стройиздат, 1988. - 28? с.

У тр_ет!й глав i дисертацН наведен! результате натурних дос-

•iísssHd dypoíH' екЩйних 'паль.

Лослгджэння ставили за мату:

1. Отрицания комплексу експериментальнин данних про на-пругг:9ко-.цой\ор;.-'овзн1!Г1 стан dypoiH' eauiSsiis паль з р!эно» sop-СТК1СТЮ, кутом нахилу до вертикал! та впдон закршлеккл го-лози пал1 за iiii горизонтального, вертикального кавантахень.

2. Впзкачення екслеримектальним иляхом коефШента про-поптйност! для грунтово! основи. Експс-рим-энтальна перез!рка коялйвсс?! застсоування методики, наведено! в додатку Й®1 до БН!П 2.02.03-85, зля розрахунку dypoiK'екидйжж паль. .

3. Експериментальна перэзхрка прагнльнсст1 заяропонова-иих анал1тячних за.тежностей 1 пралугень з визначэння точки нульовкх пзремгдень та статичного рсзрахунху похкло! буро-iH'eKaifliioi пал! у гкпащсу aii на y.ei вертикального назанта-гення за шрстксго занЦмлекия голови пал1.

Досл1джейвя проводились на експеримэктаяъко.г/ кайдан-чику по вул. Лубенська, 13 з и, PiBHe.

Для проведения досл!дхенъ було вкготовлэно чоткрн групп досл1днах dypoia' ёюЦйних паль дозгинсю 1=6.0 и з д!а:/.атром поперечного nepeploy d=0.18 м. Перта í друга група паль була обладнаи! текзорезисторами ! в!др!экялись ;.£!?. собой зсорст-к1с та паль на згин. Причому люрсткХсть паль перет! групп F.-I станозияа 1.7 мПа*^ , друго'! - И-П - 2.1 мПч-С. Пал! в пера!й i другПГгруп! м!к собоа з!др!.гкялнсъ кутом нахилу до вертикал! та видом закрШленая i:< го.Ив у ростверку. Прямому пал!:

П-1СП)-1,с оули вертикалью ! зипрсйузались горизонтальна* каваэтаженням; ;

пал! П-КШ-3,4 та ГЫСШ-5,5 йулн похилими, кали хут. нахилу до вертикал! 5°та 15° з!дасв!дно. об'еднузались «оно-

и

Л1тним коротким ростверком .! випробувались ъетрикальннм вткскувчим навантаженням;

пал! П-1СШ-7 кали кут кахклу до вертикал! 15° 1 випробувались ветрикальним втискуючим назантакеннлм;

Пал! з одкаковою «орстк!сго персох та друго! груп розм!-щувались у план1 на вЛдстан! 0.8 та 1.2 метра одна в!д одно!.

Пал! третьо! П-Ш ! четверто! П-1У груп були верти-калыяаш. Причому пал! третьо! групп випробувались вертикальна!,: втискуюшгм кавактаЕенням, а четверто! були аккеркпми 1 працввали на висмикуюче навактакенкя. Всього було виготов-лено 21 палю. Схема розгаценкя паль наведена на рис. 4.

Рис. 4. Схема розмШекня доол!дних буро!н'скц!йних паль.

Пал! период групп армувались каркасами K-I з поэдое.-шьою арматурою класу A-II, дгаметром d=10 т. а друго! - каркасам K-II з поздовгшьою арматурою класу А—III, ддамэтром d=18 мм. Поперечна арматура на сбои каркасах зстановлавалась конструктивно. Армування паль третьо! ! четвертое труп приймалось конструктивно, виходячи !з забезлечення сприйняття ними в!д-пов!дно втискуючих i висмикуючих навантахень.

Для визначення напружено-деформозаного стану досл1дних öypoiH'eKHifiHHX паль у paoi д!1 на них горизонтального (вертикального) навантазэння на стержн! арматурних каркасах K-I i K-II з протклежких ctodîh по л!нП д!1 горизонтального наЕан-таження С горизонтально! складово!) були наклеен! тензорезкс-горя з базой 20 мм. Вим1рюзання оьзЛчних опор!в тензорэзисто-р1в велось за допоются прлладу А11Д-4.

Для вим!рювання перем!а.ень та визначення кута повороту гол!з паль на них в верхн!й частин! <5ули встанозлен! проги-HOMipn 6ПА0 ЛИСИ з ц!ноо тгод1лки 0.01 мм.

Горизонтальна навантазсення на пал1-блаэн»ки передавалось врозп1р за допомогет. Пдродомнрату i балочно! трзверси з тов-cTocTiHHiix труб. Завантаження велось ступенями р!вними 3 кН i доводилось до втрати .кесучо! здатност1 пал! за матер!алом'Ii т1л?..

Вертикальна казангаження на пари похилих паль 1 на ок-рему палю передавалось за допомогог г!дродомкрату ! система упорних балок та анкерних паль. Завантаа^ння окремо! похило! пал! еслссь ступенями 7.5 кН 1,доводилось до Ii руйнування. Завантаззння окремо! вертикально! пал! велось ступенями 10 кН i доводилось до втрати несучо! здатаосг!- аал! за' властивостями грунту. Завантазекня пар похялих паль ; {ржзъ •' ступенями 15 кН ! доводилось-до 315 г.Н. . - . > . .

На рис. 5-7 наведен! граф!ки перемШэнь гол!в дослодних паль, кути Ix повороту та епари згикальнкх момект1в вздозх тола пал1, побудован! за середн1мя числобищ; дакимк з журналов досл!дгень у залежност! в!д ступэн!в кавантажэкня. Як видно з гра&!к!в, характер роботи паль у значгйй м!р! визка-чаэгься ix aopcTKicre, кутом нахилу до вертикал! та видом закр!пдекня голове пал!. - ,

3 гаф!к!в Сркс. 5) видно, ¡до перем1тення паль П-1-1,2 в 1.2-1.5 раза б!яыи! н!е у паль П-П-1,2 за однакоьих ступе-н!в. навактаженкя. 'Для паль П-1-7 i П-П-7 ця залезай сть е це б1льш суттевов i стаковить 1.1-2.4 раза. Для паль П-1-3,4 та П-Н-3,4 дя залеянЮть навпаки е mshsod i становить 1.1-1.3 причому Для паль з б!льшиы кутом нахилу зона зростас.

Кут повороту паль П-1-1,2 С рис. 6, а) в 1.2-1.6 раза 0!лыаий His у паль П-П-1,2, а в паль П-1-7.Сркс. 6, б) в 1.1-2.5 раза <Япьший Eis у паль П-П-7, за однакових ступе-н1з навантакення. •

Як видно з rpaäiitiB Сркс.7),. за одкаксвого кгвантаЕекня б!яьз1 значения згинальких момент1в е у кенш жорстккх паль.

3 rpa$ir.iB залегноот1 перем!цень гол!в пар похклих дос-л1дник паль в!д навантахеняя С рис. 5, б) видно, цо з.сЛльшен-кя кута нахилу паль веде до зб1лъшення вертикальных переи!-' ¡день. Так для паль з кутом нахилу 15°перем1щення в 1.1 - 1.3 раза diJibml н1ж для'паль з кутом нахилу 5°, причсму для менщ коротких паль ця залегнЮть б!льаа. i

Зсильыекия кута нахилу паль веде i до зростання зги-нальних момект!в в них Сркс 7, в,г). Так при наьантаяекн1 Р=130 кН на.глибин! 1.0 и зусилля б палях з кутом кахилу 15° до вертикал! в 1.8 раза б!лый Hls у паль з кутом нахилу 5? -причому, для менш коротких паль ця залежьисть б!льша.

Рис. 5. Гр'|ф1ки ш рем i ¡день' гол i s падь за cry. síípkh i*-B£iktüí"3HK.j - - .

а) пал! Я-ÍÍII'rí ,3;. 6) пал! Л-1 (Ii В) пал! П-З{и:-Г; г) ПйЛ.1 Л-1Г'-!

á) 6)

Рис. 6. rpagjíKH' кут!в повороту гол1в паль за ступенями на-

вантахенкя: ^ •

а) палх ГН-1,2 та П-П-1,2; <5"> пал! П-1-7 та П-П-7.

ч -

За фсриою епври 1.;омент1в охрэмнх як вертикальних так i похилих паль Срис. 7, а, <33 под1с5а! 1 .досягавть' максимального значения на з!дстак! 0.6-1.3 м в!д поверх:-:! грунту. Форма ешзр окре;.мх паль 1 пар паль, об'едкаких жорстккм ростверком Срис.7, в,г), в!др1зкяэться суттево. Причому у паль з коротким защ!мленням головк максимальна значения згинального моменту досягаеться в точц1 защштэння.

Друга'1 точка з екстрекальнкм значениям згинального моменту для паль з коротким баадмленням голови в ростверку знаходиться на в!дстан1 0.7-1.2 м. Точки M i нульов1 точки Срис. 7), у яких зм!нветься знак епюри реактивного вхдпору грунту, з ростом на^антаженкя зьйщуються в сторону никнього К1нця пал!.

Пор!внпння гра$!к!в вертикальних пергм!Еень'гол!в дос-

y-S -A . О

¡J:M¿ ^

ISOxM \\

a , vg, mJXHM)

-ШкЯ

4£ Ib

го

Z.5

г. s

2.5 28

G 4 8 lí J6Mfc!-ÍM¡

г).

ZM

Ркс. Егаори зпшальннх моm?htíb паль зэ ступ^нята ня-■ =ар.тат.9ннл , ,

а) гюл1 n-I(ll)-"i,2; 6} -a.-i JT-Iím-

лхдних пар похилих паль Срис. 5, 6) та окремо! вертикально! дуро1н' екцШно! пал! С рис. 5, г) за однакових ступешв вертикального нааантагенкя Сдля пар паль, наБантаженкя, яке припадав на окрэму палю, вкзначалось шляхом д1лення суммарного навантагення пополам} дозволяе зробити так! висновки:

- для окремо!-пал! з пар похилих паль П-КП)-5,6 де-фориацП иа перших ступенях .навантажэння С до Р=80 кН) мена! на 10-45 % перешцень паль П-Ш-1,2,3. Для паль з кутом на-хилу до вертикал! 5° ця залежн!сть спостер!гаеться до наван-таЕення Р=112.5 кН;

- п!сля вказаких мег навантажэння перемщення 1 окремо! пал! з пар' похшшх паль перезицують дефоркацП вертикально! пал!, е,о е результатом появи ! росту тр!шДн у 1йсц! залцмле-ння похилих паль у ростверк Сдля паль з кутом нахилу до вертикал! 5° тр!ц!к у ы!сц! зааЦмлення у ростверк.не виявлено).

Найб!льиа в!дпоз!дн!сть експеримектальних даних Срис. 5,а; 6,а; 7,а) ! результат!в розрахунку за методикою БНШ 2.02.03-85 спостер!гавться при навантаЕенн!" Н=12-18 кН. Кое-фиЦент пропорц!йност! для грунту, визначений за результатами эксперименту, в 1.3, 1.5 раза б1льае рекомендованого БН!П.

Задов!льна в!дпов!дн!сть Срис. 7, б,г) теоретичних'роз-рахунк1в за.запропонованов методикою Д експериментальних даних випробувакь пар похилих паль п1дтвердвуе достоз!рн!сть запропонозано! методики розрахунку похилих ,буро!н'ег:ц!йних паль з ¡коротким закр1пленн'ям !х голови в ростзерку на зерти-кальне навантаасення.

Усунути знача! розб1кност! м!е теоретичними розрахунка-«2 ! експерикентальниыи даним з визначення точки нульових перем!цень дозволяе використання удосконалено! емп1рично! залежност! С25):

2, = 1ЧЬ РЙ?" ' ле ' С23)

1 - глибина закурення пало в грунт; к - коэфШент, який враховуе глибину занурення пал1 в грунт; Е1 - хорстк1сть ■пал! на згин; у - горизонтально перемещения пал! на р!вн! поверхне грунту; К - коефоц!ент пропорцойност! для грунту; Ьр - розрахуякоза ширина пал!.

У четвеот!й глав! наведен! дай! про зпроьадкення результат1в експериментально-теореткчнях досл1д?.ень. У заключенн! наведен! основн1 наукозе та практичн). результата дисертацойно! робота. Гх мозсна зформуяхгаати таким чином:

1. На основ 1 анал!зу теоретнчних досл1дл:ень резких способов п1ясилеаня основ та йунядмешпв булдьель ! споруд показан! 1х перевагн та недол!ки ! згпропоноъгко рацдонгльне впкористання 1х у з!дпов!дноет! э конкреткиш 1н:;энерно-гео-лсг!ч1П1мн угонами району буд1вництза.

2. Эапроионовака розрахункоза схема снстеми "сснсча-по-хила буроен'екнДйна паля" стосовно п!доилшакого фундаменту.

3. Запропонован! те~ретичн! . залежкост! з внзначення точки кульових перемияень похило! пал! за дН вертикального навактаг.енкя за наявност! та водсугкост! проседаючогс грунту. На основ! анал!зу експернментадьних даких внпробуванъ паль запропонована також удосконалека емлеричяа залзхк'сть з зизначення точки нульозих перем!цень.

Розробл^ко теор^ичн! залехноот! з статичного розра-хунку похилого отергнл в однородному прукному середоьнцо з жорстким заа!млрчням йсго голуьи за дИ вертикального казая-таг.ення. Одергане анал!тичне зале.таосто в замкнуточу ьигляде для визначення дейсрмаидй !• зусияь.

5. Запропоновано теоретично зале.тзост! э рсзрахунсу.у

ст1йкост1 похилод буродн'еюийно! пал1 за дП вертикального навантакення за каявност! ! в!дсутност! прос1даючого грунту.

6. Запропоновано удосконалену залежн!сть з розрахукку несучо! здатност!, за властивостящ грунту, фундаменту мелкого закладання, п!доиленого похилими буро!н'екц!йними палями.

7. Отримано комплекс експериментальних даних про напру-гено-деформований стан буро1н'екц1йних паль з р!зною жорст-К1ств, кутом нахилу до вертикал! та видом закр1плення голови пала за д11 горизонтального, вертикального нава.чтажень. Ви-явлено вплив горсткого засЦмлення голови похкло! пал1 в ростверк, Еорсткост! 11 поперечного перердзу та кута нахилу до вертикал! на зм!ну перемдщень ! розпод1л зусиль.

8. Задов1льна в1дпов1дк1сть теоретичних розрахунк1в за методико» БНШ 2. 02.03-85 ! експериментальних даних розподд-лу згинальних момент!в ь^довн т1ла вертикальних досл1дних паль досяггегься за умови п1дстаноЕКи в теоретичн! формули значения коеш1ц!ента пропорцдйност! для грунту К, визначе-ного за результата?® експеримгнту для кожного ступеня наван-тажзння. Коейдц!ент пропорцдйност!, визнпчений за результатами эксперименту, в 1.3, 1.5 раза б1льае рекомендованого БНШ.

9. В!дпоз!дн!сть теоретичних розрахукк!в за запролоно-ванос методикою та експериментальних даних випробувань пар похилкх паль е задов!льнов, що МдтвердЕуе дострв1рн1сть запропоковано! методики розрахунку похилих буро!н'скц!йних паль з порсткиы закр!пленням !х голови в ростверку на вертикально навангаження. Усунуги розб!жн1сть Сдо 6-14%) кик теоретачнкми роэрахуркаки ! експериментальними даними у виз-наченн! точки нульозих перэм!щень -дозволяе використання

удосконалено! емгпрнчко! залежкост1.

10 Задоыльна в1дп031дн1сть Mix результатами експери-мент1з i розрахунковими данный дае можливхсть зважати запро-понован1 теореткчн1 розробки прийнятними для тдсиленкя фундамента м1лкого закладання похилнми буро1н'ек1ййкими палями.

Основы! положения дясертацН в1добра:кен1 з роботах:

1. Мэтеляк М. С. , Акшов A.A., Фурсович И. 0. _ НатурШ дослхд-ження dypoiH'eKUiilHHX паль на вертикальна чавактаження. //Сб. докадов УКМГФ, т. 2, с. 47-49. - Полтава 1SS5. - 158 с.

2. Метелюк И. С., Гуртовий О.Г. , Кучерух А. 0. , .Фурсович И.О. Натуры! досл1д?.ення похилих паль на вертикальне навантален-ня. /Тези долов 1дей н.-т. конф. с. 92. - PiEHe, У11ВГ, 1992..

3. Метелюк М. С. , Гуртовий 0. Г, Фурсович М. 0. Натурн! досл!д-зсення dypoiH'sKui?,Hi!x паль на горизонтальне та вертикальне назантаяення. /Тези допов!дей ш!лейно! н. -т. конф. 27 de-оезня - 15 кв!тня 1995 р., ч. 2, с.14. - Р1вне У11ВГ, Ï995.

4. Метелюк И. С. , Зел1кський О.М. , Фурсозич М. 0. HaTypHi дос-'л1дження буро!н'екидйних п?ль на горизонтальне навантаяення.

//Сб. докадов УКМГФ, т. 2, с. 50-52. - Полтава 1S95. - 153 с.

5. Метелюк М. С. , Зал1нсышй 0. Н., Фурсович М. 0. Експеримен-■ талый досл1дження пальових фундамент!в на стенд!. /Тези до-поз!дей н.-т. конф. с. 91. - Р!вне, У11ВГ, 1S92.

6. Фурсович М.0. Розрахунок несучо! здатност1 фундаменту м!лкого закладання, поснленого похиликш буро!н"екц1йнкым палями. /Матер1али друго! науково-техн. конф УДАВГ. с. 16. -Р!вне, УДАВГ, 199S.

АННОТАЦИЯ ■

Фурсоьич M. А. Робота наклонных буропньекционных сьай при усилении фундаментов зданий и сооружений. Диссертация на , соискание ученой степени кандидата• технических наук по специальности 05,S3.02 - основания и фундамента. НИИ строительных конструкций. Киев, 1995. Експериментально-теоретпчески иследоЕаны работа и несуцая способность вертикальных буроинъекцконных свай на горизонтальную, вертикальную нагрузку, а такге наклонных буроинъек-ционных свай со свободной головой и ее жостким зацемлением на вертикальную нагрузку. - Предложены методики расчета фундаментов мелкого заложения, усиленных наклонным: буроикъек-ционкымк сваями,

Ключевые слова: существующий фундамент мелкого заложения, вертикальные буроинъекционые сваи, наклонные буроингекцпон-ныэ сваи.

SUMMARY

Fursovysh КО. Work of inclined boreinjection piles during reinforsment of foundations of-buildings and constructions. Thesis for a Canditade of Technical Soiences degree, speciality 03.23.02 - Bases and Foundations, Scientific Research Institute of Building Constructions, KIsy, 1993. The work and bearing capacity of vertical boreinjection piles subjected to.lateral, vertical load, and also of inclined boreinjection piles with free head and embedment sub-jected-to vertical load have been studied experimentally and tneoretically. •

The design technique of of little depth foundations, reinforced by inclined boreinjectin piles, has been suggested. Key words: existing foundation of little depth, vertical bo-reinjectir.g piles, inclined boreinjecting piles.

П1дписано до друку

Формат 60X84 0 I/I6 Обсяг/i др.арк

Замовленнк 962__Типаж __прим!

Р1вне,"ЩВГ, Собврна, II