автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Забивные металлические сваи малого сечения с уширением в нижнем конце

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИГЕК1УРШ->т^Т£ОИШЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

СУ ЛЕЯМ АН Халед Абдель-Раэзак

УДК 624.15.04

ЗАБИВНЫЕ ДОШИЧВДИВСШИ МАЛОГО С&ШШ

С УШИРЕШКМ 3 НЖНЕЙ КОНЦЕ.

05.23.02 - Основания и фундаменты

А в тореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1934

Работа выполнена на кафедре "Основания, фундаменты и механика х'рунтов" Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор С.Н.Сотников

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Г. {<1. Бадьян

кандидат технических наук, доцент И.И.Костюков

Ведущая организация - АОЗТ "Геострой"

Защита состоится "17" мая 1994 г. в 14.00 часов на заседании специализированного совета по эадрте диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук К.063.31.02 при Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 196005, 2-я Красноармейская ул., д.4, в аудитории УТ&М/ХА/С/Сис^ ¿/а* •

' С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

' Автореферат разослан "^9 " ¿^^¿У?^ 19Э4 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук

Е.А.Козлов

ОВцАЯ ХАР^ТЕРШТШгА РЛБОШ Актуальность темы. При строительстве нот« зданий около существующих, особенно в условиях слабых грунтов, предпочтительны фундаменты буро набпьных с рей. Обычные зеб*1виые, более дешевые сваи неприменимы из-за опасных динамических воздействий на соседние дома. Однако, в ряде стран, в том числе в .¿пн-лшднп, на практике показано, что при забивке в грунт металлических стержней мачого сечения можно использовать легкие молоты н тогда осадки старых домов не возникает. Стержни сплошного сечения ¡эффективны если они опираются н.«н.ш купцом в скалу. Отсюда, возникла идея применения заблвкьос труб, я по»»све;;.-:е их несущей способности .пополнять их у.анренг.ем.

Разработка отой идеи привела к выводу о том, что наиболее целесообразным может быть метод ушлреннр пяты сван с помощью олектро-гидравлического эффекта (ЭГЗ). При использовании ЭГЭ можно объединить достоинства уплотнения грунтов взрывами (ото наиболее быстрый и эффективный способ формирования уширенной пяты сваи и уплотнения грунта вокруг нее) и механического трамбования. П соответствие с вышесказанным может быть рассмотрена идея создания забивной металлической трубобетонной свал с пятой, уширенной с поыоцью ЭГЭ. Этим способом решаем вышесказанные проблемы.

цель р а б' о т ы. целью настоящей работы является определение несудей способности свел о пятой, уширенной с помощью ЭГЭ, . с учетом изменения свойств грунта при формировании уширения и вертикальном нагружении.

Для достижения цели поставлены следующие задачи: 1. Провести натурные исследования сваи с пятой, уширенной с помощью ЭГЗ, в ходе' которых установить реальность выдвинутой идеи, зависимость между приравняем объема уширения и количеством ЭГ-

разрядов, а также несущей способности свай.

2. Выявить закономерности деформирования грунта при выполне-Н1М ушрания пяты сван с помощью ЭГ-рыэродов.

3. Разработать решение осесиыметричной задачи деформирования нелинейно-упругой среды, позволяющее учитывать формирование ущире-ния л изменение свойств грунтовой среды и определять величину не-суцей способности грунта.

Научная н о в и з н а.

1. Предложена конструкция сваи, эффективной в отношении несущей способности, стоимости материала я сочетающей забивной элемент, оставляемый в грунте (трубу, теряемый наконечник и уширенную пяту, выполненную с помощью ЭГЭ).

2. Эксперимент&пьно для песчаных грунтов была установлена зависимость между радиусом уимрения пяты и -параметрами ЭГЭ - количеством разрядов и запасенной энергией разреда.

3. Разработана программа расчета несущей способна :;ти сваи с ушнречием, выполненным с помощью ЭГЭ, реализующая модель нелинейно-упругого деформирования среды с переменными характеристиками сжимаемости -в осесимыетричной постановке.

Практическая ценность.-работы.

Результаты теоретических л натурных исследований состоят в следующем: "

.1, Разработана конструкция трубобетонной сваи с пятой, уширенной с пс.чощыо ЭГЭ. Такое инженерное решение позволяет значительно повысить несущую'способность сваи в слабых грунтах.

2, Установлена зависимость между приращением объема бетона, приращением радиуса ушлрения и количеством разрядов в пылевато-лесчомых грунтах средней плотности, водонасыщенных.

3. Найден эмпирический поправочный коэффициент ]/Х7 ( ^¡Х -зависит от степени связности грунтов) для определения радиуса упаренной пяты с помощью ЭГ-разрядон. Он равен 0,17.

4. Предложена программа расчета разработанной конструкции сваи методом .'¿13 э осескмметрачной постановке. Решение проводилось в два этапа. Первый этап - формирование у::!иренпн, ьторой зтьп -определение несущей способности сваи под вертикальной нагрузкой,

5. Экономический эффект от внедрен. 1Я ь-о:кет достигаться ;за счет экономии бетона, применения легкого .молота при забивке трубу, уменьшения трудоемкости работ-по сравнению с буронобивньш сваями (грунт не удаляется), ускорения процесса изготовления свай.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы представлялись на конференции, проведенной 4-5 июля 1ЭЛ г. в Ленинграде по теле "фундаменты реставрируемых и реконструируемых зданий и памятников архитектуры" (ЛД'-ГГЛ).

Публикаций. По теме диссертационной работы опубликовано две статьи.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных вызодов. Общий объем тексте 160 страниц, в'том числе 53 рисунка, 12 таблиц, список использованных источников из 176 наименований и 2 приложения.

На защиту выносится:

1. Результаты натурных испытаний забивных металлических труб малого сечения с уширением в нижнем конце, выполненным с помощью ЭГЭ, используемых в качестве свай.

2. Методика определения уширения пяты сваи, выполненной с помощью ЭГЭ в песчаных грунтах.

3. Программа расчета несущей способности сваи с уширением, » выполненным с помощью ЭГЭ.

СОДйИАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследования, перечислены основные вопросы, выносимые на зещиру.

Первая глава диссертации представляет собой обзор литературы. Рассмотрены известные к настоящему времени конструкции свай и способы их уширения: система Хлебникова, йгудина, плоские уширения дятк, камуфлетныо уширения свай, система уширения свай Франки,- "Харлей Эббот", "Ридлей" и др.

Уширения пяты сваи для повышения несущей способности получили широкое распространение в последние 10 лет во многих странах мира, как США, Германия, Финляндия и др., а в России усиление фундаментов является основной проблемой в строительстве, поэтому именно здесь в настоящее время активно занимаются различными способами усиления оснований и фундаментов, одним из главных, уширение пяты сваи и уплотнение грунта вокруг нее. Для участия в решении этой проблемы предложил следушую конструкцию под названием "Трубобетонная свая с пятой, уширенной с помощью ЭГЭ".

После теоретических исследований и насыщенной строительной практики высоко оценивается предложенный способ. Он является сам?ц» быстрым способом нарушения структуры грунтов и самопроизвольного

уплотнения под действием собственного веса вокруг уширенной пяти.

Механизм деформирования молосвязных грунтов при взрывах наиболее' глубоко исследовал Л.Л.Ивановым.

О общем случае деформации водонасыщенных грунтов при прохождении взрывных волн определяются сжимаемостью норовой воды с заключенными в ней пузырьками газа, объемной сжимаемостью самих минеральных частиц и деформациями скелета грунта. II.Л.Иванов для условий одномерной деформации предложил формулу для оценки величины избыточного порового давления:

Р , ...._______1_______________ . (!)

пли для оценки величины давления, передающейся на скелет грунта;

Г- 4 +ТГ* + Р

А Ь = -------------- , ( 2 )

г + *

Г- р £7 В

где У = ^ " ■+ г - сжимающая нагрузка;

= —:7Г"~п— " коэффициент объемной сжимаемости г;зза; ' ,

Го + г .

Ра — первоначальное давление в поровой веде; у]' , /г7 , 3 - содержание поды, минеральных частиц и газа в единице объема грунта; -

, £"5 , Е - модули деформации вода, минеральных частиц и скелета грунта.

Основной особенностью действия волн сжатия при взрывах является их кратковременность: длительность их действия составляет Ю-3... ...Ю"5с.

Анализ формул (I) и (2) позволяет установить, что в полностью водонасыщенных грунтах деформации происходят, в, основном, за счет сжимаемости воды. Объемная сжимаемость минеральных частиц на порп-до меньше сжимаемости воды и поэтому их роль в распределении н г-

рузкй между скелетом грунта и поровой водой незначительна и в большинстве случаев может не учитываться.

3:зрыв, непосредствзнно, не вызывает уплотнения, а только разрушает структуру, лрчЕодя грунт в разжиженное состояние с пористос-• тыо р&тмженной массы, равной первоначальной пористости грунта до взрыва. После разрушения структуры и разжижения в'течение достаточно длительного промежутка времени происходит переукладка частиц такого грунта'под действием собственного веса. Т.о., уплотнение грунта происходит не в момент взрыва, а тогда, когда взрывное воздействие уже прекратилось.

Резюмируя изложенное, монно отметить, что применение ЭГЭ на участках плотной городской застройки и вблизи существующих зданий, сооружен,;;! л строительстве новых, является весьма перспективны.), поскольку обеспечивает не только уширение сваи, но и уплотнение грунта вокруг уширенной пяты.

3 о второй главе приведены результаты натурного экспериментального исследования.

Объектом нших натурных экспериментов являлась строительная площадка ж/д станции Новая дереЕня, здание Электроцентра г.Санкт-Петербурга. Площадка имеет следующие напластывания грунтов:

- насыпной грунт, строительный мусор, средней плотности, мац-* ность слоя 2,0 м,

¿Г =1,65 т/мэ, ^ =30°, В =150 кг/см2.

- лесок пклеватнй, водонасыщенный, средней плотности, мощность слоя 4,0 м.

^ =1,94 т/м3,. =26°, С =0,02 кг/с/, £ =110 кг/см2.

- супесь лклеватая, серая пластичная, мощность слоя 3,0 м.

)} =1,9? т/м3, >> =22°, С =0,12 кг/см2, £ =100 кг/см2.

- уровень грунтовых вод на -1,5 к от поверхности, тлгрессив-

плг к;,а.

Несущим грунтом является песок пьшеватый, водонасьценный, средней плотности, до отметки 3,0 м от поверхности погружали вдавливанием три трубы диаметром 108 мм, длиной 3,0 м с закрытым металлическим наконечником высотой ¡30 мм. После погружения заполнил!; две трубы песчано-цементным раствором с добавкой 3/Ц=0,б; подняли трубы на 300 мм, оставляя наконечник внизу, опустили разрядник, соединенный с импульсной установкой электрическим кабелем, до отметки 3,0 м от поверхности земли. Расстояние от центра импульсной установки £ =20м при \М} =46 цДж - запасенная снергия,для образования умирания в шикнем конце трубы было выпущено 30 разрядов, 'измерялся расход раствора после каздого разряда. Конечным этаном было извлечение разрядника из трубы и заполнение ее раствором.

Рис. 2.

I - труба; 2 - наконечник; 3 - песчанр-цементны.й

раствир; 4 - разрядник; 5 - трубодерлатель разрядника; г - образующееся уширение; 7 -готовая трубобетонная свая с пятой, уширенной ЭГЗ.

- расход раствора для уширения пяты составил: для сваи !*> I - 0,0233 м'5; для сваи I? 2 - 0,0390 мэ.

Póuv-i.wfpe/iti узыренную пяту с помощью ЭГ-разрядов как шаровую форму, при этом радиус ушреичой пяты определяется по формуле:

Г

■ _ * / s i Т7

- vwv - ( 3 >

где V - объем расхода растЬора на образование пяты. Следовательно:/.-' =. 160 мм; ¿¿-2 = 210 км. После откопки сваи проводилось измерение радиуса уширения:

Fi-I = 100 ш; = ¿ICO мы.

■5орма умирения (рис.2, г). Близкое совпадение расчетных и экс и&хмметгальшя радиусов уширенной пять; свидетельствует о повышенно качестве проведенных экспериментов.

г ¡> f

I 5"0 . 100 5 <5 О

S Ю 15 До 2Г ¿о Л

Рис.. 3. График зависимости между приращением объема уширения и количеством разрядов.

С-2

—

ю

is

го

—i—

яг

—Г-

Зо

rt

:. 4. График лцэпснкости меч,цу радиусом уширения'и кол'(честном разрядов,

Результаты испытания с вал под вертикальной нагрузкой оформлялись в виде гробика зависимости осадки от нагрузки:

/гр;

Несущая способность трубобятонной сваи, уширенной при помощи ЭГЭ, составила:

свая № I - 16,5т при =26 мм;

свая № 2 - 15,4т при -26,5 мм;

контр, свяя № 3 без уширения - 2,2т при осадке 21,08 мм.

Из результатов статических испытаний несущая способность тру-бобетонннх свай, уширенных с помощью ЗГЭ, повысилась в 7,5 раз гю сравнению со сваей без уширения № 3.

Р

мм

Рис.5. График зависимости осадки от вертикальной нагрузки.

Для трубобетонной сваи с пятой, уширенной с помощью ЭГЭ, несущая способность на I м3 раствора: для сваи Р I - 922 т/мэ;

сваи № 2 - 171 т/м3. Исходя из этого, считаю, что предложенная конструкция трубобетонной сваи- с пятой, уширенной с псие^ью <ЗГЭ, обладает высокой несудей способность» при малом расходе раствора: 170...220 г/ил.

А также, исходя из установленных графиков зависимости между приращением объема ударения и количеством разрядов, отметим, что приращение объема при единичном разряде зависит только от величины зала сенной онергии \Л/з и не зависит от номера очередного разряда. По. вишение несущей способности происходит не только за счет увеличена площади опиралия, но и за счет повышения плотности грунта вокруг уширенной пяты.

В третьей главе представлены результаты расчета радиуса уширенной пять; при выполнении ЭГ-разрадов, механизм деформирования несвязного грунта при ЭГ-разрядах, результаты решения задачи об определении несущей способности трубобетонной сваи с пятой, уширенной ЭГ-разрядаш; при этом используем модель нелинейно-упругой структурно-неустойчивой среды.

Задача определения радиуса уииренной пяты, выполненной ЭГ-разрядами, носит эмпирический характер, поэтому определение радиуса полости 2/ , образующейся в грунте при ЭГ-разряде, определяют, обычно, исходя из аналогии с камуфлетнкм взрывом:

г - ¡ж.,о" Щ (4)

где У\/э - энергия, запасенная в1 конденсаторе, Щук;

- эмпирический параметр, зависящий от степени связности и плотности .грунта. По данным А.А.луги для суглинков средней плотности =0,48; для тга-елнх суглинков и глин средней плотности - 0,52; для плотных глин - 0,59. Сведения о значении № для несвязных грунтов в литературе отсутствуют,

¡¡моя в виду соотношение:

0,2<Г1 ■ ГО'3 {^иб7 (5)

гд<» • & * - радиус эквивалентного сферического заряда.

Радиус полости можно выразить через :

/ - //, з & , (6 )

УХ- ... Л,

Для условий натурного окспержннта при »4и КДК, с«* =

= 9,49 х Ю'^м и, следосетздьпо, ^ = 0,0107 к.

В эксперименте при выполнении сорил разрядов п песч-жсм гр.'1 пто средней плотности,' водоносицепном, сродниц радиус одштчнсго заряда составляет 0,037.. .0,060 м. Т.о., ио^ициен? -0,17.

Татш образом, а.жет Лшь ннйдеи по зависимости ,(€) нгп /Л? =0,17. 1/3

1,71-'О2, (?)

- коэффициент размерности, ровный I

Величину давления па росстопсм от центра з[Ч';1,'1 определяем по формуле: ( 1 15

Z

kj> - максимальная ордината Эш>ры Kf - приншоется для бетонной смеси при W^ 9 КДч.

При первом разряде обьем полости, в •прзд.одехеп.ш а<з ер'рпч--ности, найден, исходя из (G):

¿V - - 1,06. ici7 Щ :: ( а ч

где 1,06 х 10 ' - коэОДщрент «гаеыт ра-пир. «с1 м'.

Данные натурного эксперимент« стул.етея&гггуот о линейной .^пн-симостн менду приращением c(h>«4n при (г.чдо:-1: р г-ргте п ¡^гм

разрядов (рпс.З). Следовательно, дяп тру-то:1 спра-

ведлива. зависимость:

V« А V. tt -- ' ю } ' '

г,но V - объем увир&лля пря разрядах; /Ъ - число разрядов.

Согласно (7), радиус уамрения при /1- разрядах равен:

Отсюда, относительная рьди.чяьная деформация при ЭГ-разредах равна: е _ £ П ^

и/- - —

где О. - радиус поверхности, внутри которой происходит уплотнение

1*унти- . „ГРм

С У'15 - о,//'- о, 7./ 14 >

=-, 3,9&'МЛо ['^.10 ) (и/р'/

гпе

гг^'" » , ); ( 15)

Ь агэ ' ( С2. /

^ = ; ( 16 )

Конечный объем грунта после иыполиения' /7* разрядов равен: - = или

где .Л - печальная плотность грунте. ^

П*: Л.' или 17 )

' - /о>>.</ ( /-!- ИЛ? )-> _ -в - Л/^

Су|.«ярннГ. роД-;ус (2 рчвен:

гг.

- радиус лпдерноп сгсрфьшм. Суммарный радиус уимрошя 2*. расой:

- ' ( 19 )

Для натурного эксперимента: £ = 0,0С29и; И/п = 0,21;

Q = 0,560 м; „ 2,ОС г/см3;

= 0,0560м; 11 « 79; = 0,271

при П =30; ¿V = 0,197

По донным эксперимента при № =30, = 0,10...и,21 (.:.•

Таким образом, расчет дает самые ир'.блияеннш результаты для расчета радиусов уинрения и уплотненно"! зоны грунта,

Уплотнение грунта вокруг уширенной пятн являзтол' последстрцчм прохождения ударной волны. Оно заключается, во-первых, в угоктк'ччи расструктуренного грунта под действием соб^-ройного рос«, и, во-гчо-рых, в оттоке воды под влиянием возникших пвпоркых градиент^» ч соответствующего сжатия скелета грунга.

Таким образом, механизм деформирования носпязного грунта, м?«ст быть представлен следующим обрезом. Выполнение релряща ц'адгпрвски означает задание принудительных перемещении в грунтовой среде п отравлении от центра разряда.

Механизм работы элемента грунтовой сре,;!н при задания принудительных перемещений •« при дяяьне.'Ьеем огпгичесп'^ мгруешт ется в рис.6. При известной зависимости обьасчоп относителен'.:'! деформации ¿у от среднего напряжения ^ для «никого грунта построим график зависимости: ¿у от .

В результате задании прииудктйльиас пер№,-,1>гн|:а члеизкт получил дофорчацию ¿Г ул • При оточ гапшшт уис.-«л н'.-пр^.оник :

<ОсА°

где ^ " «ОДУ« ДР-Го|";::'!Г!-ь

(во

а

■ На кривой

ЭТО!«'"

1п1к> груать соответсть^ь? тоада нив в элементе снижается до ну. ь:>го статического напряжения турную прочность грунта., и'ри б"»

ьуоч? и модуль деформации на участке • -

статического давления Боа, > ирнвеь-гзе к у^. мьцпи до ¿у* > где отвечает топкой Е» на кривой

Таким образом, при задании принудительных перемещений в элементарном сб-ьема грунта вырастают структурная прочность и модуль' деформации, в результате чего значительно снижается его деформация при дальнейшем статическом нагружении,

Для решения задачи об определении несущей способности трубобе-тонной сваи с пятой, уширенной с помощью ЭГ-разрядов, использовали модель нелинейно-упругой структурно-неустойчивой среды.

А.Г.Шашкян и В.П.Парамонов предложили следующий механизм работы подели однофазной среды. Изначально грунтовой среде присваиваются упругие характеристики Ев и , соответствующие напряжениям _ ' су Г сг,>

(г,у" < и> Ц , где Ьц - величина структурной прочности. Для этих

¿ао.т-тс-рчстпк «¡рецеляйтся непря«8шэе состояние при заданной наг

г- г V

рч т.. Л II,.',е.рлкнлрмзтся ь куйдоЯ точке с Ь Г1 , если

- <~с'г' Г )

. греда е.*.-р'л:гс.т пре^^-е ^.именно £о и [/„ . Если

li

crp

J

ui [редел .«юге и

то но зависимостям E-J(^) я [ачения В и .

Интнрссуюдою нас задачу решали в два отвпа. Иа 'первом этапе ¡иония формировалось ушпрение пяти си м, па втором - нагружали >а«. вертикальной нагрузкой. Задачу рожали в осесимметричний поено оке следующим образом. ^ (5" J __ £ О J

Geln fj [£}* {¿râiâaïr* fy

о

-0 0 J

t-0 \) о 1-0 о

с u/им. L

— 2. 0

при наличии осевой симметрии в геометрия, свойствах нагружае-й области и в граничных условиях в результате нагружения будут меняться координаты С и 2 точек среды. Зследствие этого анализ «но вести лишь в координатной плоскости И- 2 , рассматривая при ом конечный элемент как кольцо треугольного поперечного сечения.

При аппроксимации функции перемещений в. пределах элемента ли-йными полиномами, деформации элемента выражаются'через перемеще-я следующим образом: ] - [& ] [ <Г } ^

з г ^¿А' Щ И* V/Ц} Ш ! ■> - узловые перемещения;

[&]- [&'][А Г' -М-;

I о

матрица производных функций форм.

[В]--

ООО

О I О

О О ! О О о

о о о о

I1 О О

[А]-

I г» г с о

| Ц Щ о

I Тк. г«. о

о о о I

О о О I

ООО I

16

о о о о О о О 2ч

В четвертой главе проведены результаты ра< чета несущей способности трубобетонной с в?« с уширенной пятой ' Э] методом. Определение деформированного состояния грунта вокруг удо репной пяты и расчет осадки сваи под действием вертикальной нагр; зки. При использовании решения осесимметричной задачи для определения несущей способности используем зависимости (20) и (21), п< лученными по стандартной компрессионной кривой:

1+0

Е -

17./2

( го )

( 21 )

Исходные данные о размерах сваи берем из описания натурного

эксперимента: длина сваи 3,0м, диаметр стЕола 108мм, диаметр ушиТрения 400мм, высота уширення 100см, V =0,25. ' .

Заданные перемещения

Таблица'!.

' ■ Р узли Заданные перемещения

¿¿К , м Ыл , М

151 163 1с 5 17В 182 100 1Б1 0,0106 . 0,136 • 0,145 0,1360,106 .0,002 . 0,001 -0,001 -0,002 . -0,004 -0,003

Задание таких перемещений, образующих уширен.1а эллиптической эрмы, не случайно. •

Расчеты показали, что в случае, если все деформации происходят некоторой ограниченной зоне, развитие уширения пяты сваи может роисходить только в стороны и вверх и форме "перевернутой шляпы" элучается в реальности благодаря смещению несхватившегося раство-а вверх, в то время как в расчете полость считается заполненной вердым телом. Натурные исследования указывают на справедливость того заключения: нижний обрез обсадной трубы находился примерно эсредине высоты уширенной пяти.

По результатам расчетов при заданных перемещениях (табл.1) эстроен ряд изолиний и графиков. На рис.7 показана нижняя часть кважины с нумерацией узлов. На рис.8 показана форма уширения, эторая является фрагментом расчетной схемы на втором этапе рас-зта - при определении несущей способности сваи. На рис.9 изобра-ены линии радиальных перемещений, в области вокруг умирен;:я ради-лыше перемещения налрв»лены в сторону уширения (-). Сверху и низу перемещения направлены от центра уширения (+■ ).'На рис.10 и не.II показана'степень увеличения.модуля деформации по сравнению начальным (Е=2,08 МНа). Наблюдается Ь-эоне вокруг пяты по горп-онтали около 10 см-, по вертикали около 25 см. Именно эта область вляется зоной уплотнения грунта.'

По мере уменьшения зон растяжения расчетный график 5 £ ¿(Р) риближается к экспериментальному и при Р =16,5т 5^=33 мм, г»а:.=28 мм. (См.рис. 12).

Кроме этого, традиционной погрешностью расчетов является ис-ользование характеристики грунта, полученной в лабораторных усло-иях, неадекватных натурным.

Рис.7. Нижняя часть скважины с нумерацией узлов

Рис.8. Фрагмент формы уширения

11 "лу■ ' '•' V

' 7 ' ■ 1

ш?

■ V , • ....... ! _*>■. и '

.......................... .."" '"

шшш

ШФЖП

■■ ..................м-.

!\Ы'••.!'" Г1, ''■;"|(!ч.

I

Рис.9 Изолинии радиальных перемещений

Рис.10. Радиальная эпюра модуля деформации

'IV

'V. V

Ьу

СЯАРИ Моои « = Г< V> X = 1.0689 " !№КЕ30КТА1. АХ Е-Гм1п = а.08217 Гмах = у.7373 .15576, УЕГ5Т ¡СЙЕ_ АХЕ

4.5897.: <«.95422

Ум ¡ п

Унах = .: 4.9541*0-

; Г - — _

.............« ... | |— —•—'

——гг.

875'

I

ИГР

пгтт

Рис.II- Вертикальная эпюра модуля деформации

5" |0 15 \6,$

ММ

Рис.12. График зависимости осадки от вертикальной нагрузки.

ВЫВОД!

1. Опытным путем доказано, что о помощью технологии ЭГЭ несложно выполнять ушчронне из бетона в нижнем конце забитой в гру.н1 трубы малого сечения (100...150 мм), которое позволяет получить сваю с достаточной несущей способностью.

2. При одинаковой величине запасенной в конденсаторе энергии при каждом разряде происходит одинаковое прирацение объема уширен; пяты, не зависящее от порядкового номера разряди.

3. Развитие уширения, как показывают расчеты, может происходить преимущественно в горизонтальном направлении. Характерная >¿>01 ча уширения, встречаемая на практике (форма "перевернутой шляпы"), приобретается, по всей вероятности, вследствие смещения незатвер-девдазй бетонной смеси вверх при последующих' ЭГ-разрддах.

4. Уплотнение грунта вокруг уширенной пяты следует рассматривать как последствие, вызванное прохождением ударной волны.и зелол пением образовавшейся полости бетонной смесью. Уплотнение грунта происходит, во-первых, за счет его расструктуривачия и последующей переупаковке твердых частиц под действием собственного веса, во-вт рих, за счет сжатия скелета при оттоке воды под влиянием возникших градиентов натра. ■

5.- Предложенное решение осесимметриЧной задачи деформнрования нелинейно-упругой среды использует характеристики грунта, определен! ше стандартными способами (переменный модуль деформации и коэффициент Пуассона, принимаемый постоянным). Оно' базируется на допущениях о полной релаксации напряжений, вызванных ЭГ-разрядами и о том, что деформации при ЭГ-раэрвдах являются полностью остаточными, Решение осуществляется в два этапа:•на первом формируется уширенис пяты сваи, на втором - ступенями прикладывается вертикальная наг-руэка и рассчитывается осадка..

В итоге решения задачи определяется несущая способность еваи. счеты показали достаточно близкое совпадение расчетных и «кепе-ментальных значений несущей способности, что свидетельствуй'-; о авомерности использования предложенного решения в инженерной актике.

6. 'Вследствие эффекта ресструктуривания и последующего доу-п-тнения грунта применение ЭГЭ при устройстве свай в условиях плот-й городской застройки и в непосредственной близости от существую-к зданий представляется возможным и целесообразным и может быть комендовано для использования.

1. "Использование забивных свай для усиления фундаментов" Сулейкан Халед, Ленинградский Ъ.В., конференция "Фундаменты реставрлруемкх к реконструируемых зданий к памятников архитектуры" , лнтп sir.

2. "Применение трубобеток:;ых свай с ля?ей, уширенной с гомоацю ЗГ-метода, при реконструкцгЕ" ,• Сулейкан Халед, Шашюш А.Г., Парамонов В.Н., "йатеркалы 1У международной конференции по проблемам свайного фундамектостроенкя", Саратов, 1994 г.

Публххацгя по основным материалам диссертации: