Рекомендации по совершенствованию методов расчёта несущей способности буровых свай в инженерно-геологических условиях Санкт-Петербурга

Проанализируем результаты сравнения несущей способности, вычисленной по таблицам для забивных свай F2T (гипотеза 2) и определенной по результатам статических испытаний F (рис. 2). Сравнение свидетельствует о том, что в 49% случаев расчет несущей способности F2T показывает завышенное значение. Среднеквадратическое отклонение результатов расчета от фактических значений несущей способности для данной выборки составило 90 т. В наибольшей степени завышенные результаты получаются в случае опирания свай на грунты твердой консистенции. Если исключить из анализа эти точки, то среднеквадратическое отклонение расчетных значений от фактических снижается до 51 т. Определив коэффициент k уравнения прямой вида F=k×F2T, получим, что фактическая несущая способность, в среднем, оказывается на 20% ниже рассчитанной на основании гипотезы 2 (коэффициент k=0,797 при коэффициенте корреляции R=0,78).

Рис. 2. Диаграмма соответствия рассчитанной несущей способности свай по гипотезе 2 и несущей способности, определенной на основании результатов статических испытаний

Рис. 3. Диаграмма соответствия рассчитанной несущей способности свай по гипотезе 3 и несущей способности, определенной на основании результатов статических испытаний

Следующая оценка выполнена для несущей способности F3T, вычисленной в соответствии с гипотезой 3 (рис. 3). При этом коэффициенты формы фундамента принимались равными единице, в противном случае расчетная несущая способность оказывается существенно выше фактической. Такая методика расчета дала завышенный прогноз несущей способности в 25% случаев, однако существенная разница между расчетными и фактическими значениями имеется лишь в 5 случаях, т.е. в 7% рассмотренных случаев. Среднеквадратическое отклонение результатов расчета от фактического значения составляет 56 т. Корреляционная прямая практически совпадает с теоретической (k =1,032 при коэффициенте корреляции R=0,86).

Прогноз несущей способности буровых свай без введения понижающих коэффициентов для расчетного сопротивления грунта по боковой поверхности F4T (гипотеза 4) показал завышение по сравнению с фактической несущей способностью в 47% случаев (рис. 4). Фактическая несущая способность, в среднем, оказывается на 11% ниже рассчитанной на основании гипотезы 4 (k =0,893, коэффициент корреляции R=0,91) при среднеквадратическом отклонении 55 т от теоретической прямой.

Рис. 4. Диаграмма соответствия рассчитанной несущей способности свай по гипотезе 4 и несущей способности, определенной на основании результатов статических испытаний

Необходимо заметить, что для свай малого диаметра (151 мм) и для свай малой глубины погружения (до 9 м) расчетные значения по всем гипотезам оказались ниже фактической несущей способности (рис. 5). Для свай малого диаметра эта разница, очевидно, связана с тем, что при изготовлении сваи за счет опрессовки скважины высоким давлением ее фактический диаметр может увеличиваться, что приводит к соответственному увеличению площади опирания и площади боковой поверхности по сравнению с проектными значениями. Кроме этого при изготовлении свай в песчаных грунтах вероятны локальные гидроразрывы, заполняемые раствором, что оказывает влияние на характер передачи нагрузки на основание по сравнению с теоретическим.

Рис. 5. Диаграмма соответствия рассчитанной несущей способности свай и несущей способности определенной на основании результатов статических испытаний для свай малого диаметра (151 мм) и для свай малой глубины погружения (до 9 м)

На основании проведенного анализа построены корреляционные кривые, позволяющие выполнить предварительную оценку несущей способности свай, ожидаемой при статических испытаниях.

Сравним результаты прогноза несущей способности буронабивных свай на реальных проектируемых объектах с результатами статических испытаний.

На одной из площадок запроектированы (на стадии "Проект") буронабивные сваи диаметром 620 мм. Площадка имеет следующее напластование грунтов. С поверхности залегает насыпной слой мощностью 0,9 м, под ним - пески пылеватые и мелкие мощностью 4,4 м, затем следует 11,5-метровая толща слабых озерно-ледниковых отложений, сложенных суглинками текучей консистенции. Моренные отложения залегают с глубины 17 м. В кровле находятся мягкопластичные супеси мощностью 0,8 м, под ними - тугопластичные суглинки, принятые в качестве несущего слоя основания. Исходя из расчетов осадок проектируемого здания и дополнительных осадок примыкающих зданий, минимальная требуемая глубина погружения свай составляла 20,7 м, которая и была принята в предварительном проекте.

Другое по теме

Пища с точки зрения химика
Минеральные вещества не обладают энергетической ценностью, как белки, жиры и углеводы. Однако без них жизнь человека невозможна. Особенно важна их роль в построении костной ткани. Минеральные вещества участвуют в важнейших обменных процессах организма: водно-солевом и кислотно-щелочном. Многие ферментативные процессы в ...

Рефракторы XIX столетия
Потребовалось около века, чтобы убедиться в ошибочности утверждения Ньютона о том, что создать ахроматический объектив невозможно. В 1729 г. был изготовлен объектив из двух линз разного стекла, позволивший уменьшить хроматическую аберрацию. А в 1747 г. великий математик Леонард Эйлер рассчитал объектив, состоящий из двух ст ...