СПОСОБ ОЦЕНКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ РОСТВЕРКА И ЭЛЕМЕНТ РОСТВЕРКА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2004 года по МПК E02D13/06 E02D27/14 E02D33/00 

Изобретение относится к способу оценки несущей способности свайных фундаментов непосредственно на строительной площадке.

Известен способ определения предельного сопротивления сваи в процессе ее погружения с помощью свайного молота, при котором после удара молота с помощью линейки замеряют отказ сваи, затем, подставляя в динамическую формулу величину отказа, рассчитывают величину сопротивления сваи погружению (а.с. СССР №742534, МПК E 02 D 13/06, бюл. №23, 1980 г.).

Недостатком данного способа является то, что степень точности определения сопротивления сваи при этом недостаточно высока.

Способ не позволяет определить влияние оголовка ростверка на оценку несущей способности свайных фундаментов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ определения несущей способности свай по результатам полевых испытаний, предусматривающий динамические испытания одиночных свай, соблюдая требования ГОСТ 5686-78 (см. Свайные фундаменты. СНиП 2.02.03.-85*, М., 1986 г.).

Способ-прототип не позволяет определить влияние оголовка ростверка на оценку несущей способности свайных фундаментов.

Известен сборный ростверк свайного фундамента, состоящий из двух элементов: усеченной пирамиды, устанавливаемой малым основанием на сваю, и ростверковой плиты, закрепленной на большом основании (см. Оголовки свайных фундаментов. Типовой проект. Серия 125, КБ по железобетону им. А.А.Якушева, г. Пенза, 1985 г.).

Известная конструкция ростверка является сложной и не позволяющей определить влияние оголовка ростверка на оценку несущей способности свайных фундаментов.

Задачей создания изобретения является разработка простого и надежного способа оценки несущей способности свайных фундаментов с учетом влияния ростверка и конструкции элемента ростверка для реализации вышеуказанного способа.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в пункте 1 формулы изобретения, общих с прототипом, таких как способ оценки несущей способности свайных фундаментов с использованием динамических испытаний одиночных свай, и отличительных существенных признаков, при которых предварительно определяют несущую способность сваи путем применения одиночных ударов по отказу в конце забивки сваи, затем одевают на сваю элемент ростверка с оголовком, осуществляют подсыпку и притирку его к поверхности грунта, проводят динамические испытания сваи с оголовком ростверка, затем по разности результатов несущей способности одиночной сваи и сваи с оголовком ростверка судят о влиянии ростверка в несущей способности свайных фундаментов. Вышеперечисленные операции процесса позволяют провести достоверные расчеты влияния ростверка на несущую способность свайных фундаментов.

Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства, конструктивные особенности которого нашли отражение в пункте 2 формулы изобретения. Признаки, общие с прототипом, такие как элемент ростверка с оголовком для оценки несущей способности свайных фундаментов содержит плиту ростверка и оголовок для установки на сваю, и отличительных, существенных признаков, таких как оголовок имеет круглое, или квадратное, или шестиугольное, или прямоугольное, или тавровое, или двутавровое, или треугольное поперечное сечение и соединен с плитой ребрами жесткости.

Особенность формы выполнения плиты ростверка отражена в пункте 3 формулы изобретения, а именно плита ростверка имеет квадратную форму в плане. Это позволяет создать сплошную ленту ростверка в зависимости от схемы размещения свай. Провести достоверные расчеты влияния ростверка на несущую способность свайных фундаментов.

Технический результат от использования изобретения: возможность учета и оценки влияния ростверка на несущую способность свайных фундаментов, вовлечение в работу фундаментов ростверка позволяет сократить на 20-30% неоправданный запас несущей способности свай, достигается экономия материала свай и снижаются трудозатраты по сооружению фундаментов.

Указанные выше отличительные признаки, каждый в отдельности и все совместно, направлены на решение поставленной задачи и являются существенными. Использование предлагаемого сочетания существенных отличительных признаков (как для способа, так и для устройства) в известном уровне техники не обнаружено, следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности “новизна”.

Единая совокупность новых существенных признаков с общими, известными (как для способа, так и для устройства) обеспечивает решение поставленной задачи, является неочевидной для специалистов в данной области техники и свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособности “изобретательский уровень”.

Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его примера реализации и прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 представлен оголовок ростверка; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1, на фиг.3 - график испытания 11-метровой сваи.

Пример осуществления изобретения

На строительной площадке проводят стандартные в соответствии с ГОСТом 5686-78 динамические испытания одиночных свай путем нанесения 3-5 холостых ударов, например, поршнем дизель-молота. Измеряют отказ-погружение сваи в грунт от каждого удара. Определяют несущую способность сваи путем применения одиночных ударов но отказу в конце забивки сваи. После испытания вокруг сваи делают подсыпку из гравия, щебня, предусматриваемую в проектах подготовки основания под ростверк. Одевают на сваю элемент ростверка с оголовком 2 (фиг.1, 2), осуществляют подсыпку и притирку его к поверхности грунта, проводят динамические испытания сваи с оголовком ростверка путем добивки сваи 3-5 холостыми одиночными ударами поршнем дизель-молота Измеряют отказ-погружение сваи в грунт от каждого удара. Далее оценивают несущую способность сваи с использованием расчетной формулы по п.5.7 СНиП 2,02,03,-85*М., 1986 г., затем по разности результатов несущей способности одиночной сваи и сваи с оголовком ростверка судят о влиянии ростверка в несущей способности свайных фундаментов.

Изменение несущей способности 11-метровой сваи сечением 30×30 во времени при динамических испытаниях без ростверка и с элементом ростверка в глинистых грунтах мягкопластичной и тугопластичной консистенции приведено на графике фиг.3.

Зная площадь ростверка, определяют удельную несущую способность грунта под ростверком.

С учетом расстояния между сваями и ширины ростверка определяют долю несущей способности ростверка в общей несущей способности свайного фундамента.

Данный способ позволяет определить оптимальную длину свай для строительства свайных фундаментов.

Элемент ростверка с оголовком (фиг.1, 2) выполнен из листового металла. Элемент ростверка для оценки несущей способности свайных фундаментов содержит плиту 1 ростверка и оголовок 2 для установки на сваю 3. Оголовок 2 имеет круглое, или квадратное, или шестиугольное, или прямоугольное, или тавровое, или двутавровое, или треугольное поперечное сечение (в зависимости от поперечного сечения сваи 3, см. п.2.3 СНиП 2,02,03,-85* М., 1986 г.,) и соединен с плитой 1 ребрами жесткости 4. Количество ребер 4 для каждого элемента выбирается исходя из требуемого обеспечения жесткого соединения оголовка с плитой. Плита 1 ростверка имеет квадратную форму со срезанными углами в плане с площадью, предпочтительно равной 4500-5000 см², без площади поперечного сечения сваи и срезов углов (фиг.2).

Предлагаемый элемент ростверка с оголовком может быть использован для строительства жилых и гражданских зданий.

Изобретение относится к способу оценки несущей способности свайных фундаментов непосредственно на строительной площадке. Новым в способе оценки несущей способности свайных фундаментов с использованием динамических испытаний одиночных свай является то, что предварительно определяют несущую способность сваи путем применения одиночных ударов по отказу в конце забивки сваи, затем одевают на сваю элемент ростверка с оголовком, осуществляют подсыпку и притирку его к поверхности грунта, проводят динамические испытания сваи с оголовком ростверка, затем по разности результатов несущей способности одиночной сваи и сваи с оголовком ростверка судят о влиянии ростверка в несущей способности свайных фундаментов. Новым в элементе ростверка с оголовком для оценки несущей способности свайных фундаментов, включающем плиту ростверка и оголовок для установки на сваю, является то, что оголовок имеет круглое, или квадратное, или шестиугольное, или прямоугольное, или тавровое, или двутавровое, или треугольное поперечное сечение и соединен с плитой ребрами жесткости. Техническим результатом изобретения является разработка простого и надежного способа оценки несущей способности свайных фундаментов с учетом влияния ростверка и конструкции элемента ростверка для реализации вышеуказанного способа. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ оценки несущей способности свайных фундаментов с использованием динамических испытаний одиночных свай, отличающийся тем, что предварительно определяют несущую способность сваи путем применения одиночных ударов по отказу в конце забивки сваи, затем одевают на сваю элемент ростверка с оголовком, осуществляют подсыпку и притирку его к поверхности грунта, проводят динамические испытания сваи с оголовком ростверка, затем по разности результатов несущей способности одиночной сваи и сваи с оголовком ростверка судят о влиянии ростверка в несущей способности свайных фундаментов.2. Элемент ростверка с оголовком для оценки несущей способности свайных фундаментов, содержащий плиту ростверка и оголовок для установки на сваю, отличающийся тем, что оголовок имеет круглое или квадратное или шестиугольное или прямоугольное или тавровое или двутавровое или треугольное поперечное сечение и соединен с плитой ребрами жесткости.3. Элемент ростверка по п.2, отличающийся тем, что плита ростверка имеет квадратную форму в плане.