RU2023110C1 - Driven pile - Google Patents
Driven pile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2023110C1 RU2023110C1 SU4893897A RU2023110C1 RU 2023110 C1 RU2023110 C1 RU 2023110C1 SU 4893897 A SU4893897 A SU 4893897A RU 2023110 C1 RU2023110 C1 RU 2023110C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- broadening
- trunk
- soil
- overlying
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к свайным фундаментам и может быть использовано при строительстве жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений. The invention relates to construction, namely to pile foundations and can be used in the construction of residential, public and industrial buildings and structures.
Известны забивные сваи с уширениями у нижнего торца, так называемые булавовидные. Такие короткие (длиной 3-5 м) сваи обладают повышенной несущей способностью в обводненных слабых глинистых грунтах с опиранием нижнего торца ствола на более прочные слои основания [1]. Known driven piles with broadening at the lower end, the so-called club-shaped. Such short (3-5 m long) piles have increased bearing capacity in flooded weak clay soils with the lower end of the trunk resting on more solid base layers [1].
Однако известные сваи имеют ряд существенных недостатков. Известно, что короткие сваи имеют ограниченную область применения по грунтовым условиям из-за низкой несущей способности из условия допускаемых деформаций оснований и неравномерных осадок фундаментов. А с увеличением длины булавовидной сваи снижается ее удельная несущая способность, поскольку с увеличением длины ее ствола увеличивается площадь боковой поверхности. А в булавовидных сваях через боковую грань со стороны уширения не передается нагрузка на грунт основания, так как со стороны этих граней образуются пустоты. However, the known piles have a number of significant drawbacks. It is known that short piles have a limited area of application for soil conditions due to the low bearing capacity from the conditions of permissible deformations of the bases and uneven settlement of foundations. And with an increase in the length of the club-shaped pile, its specific bearing capacity decreases, since with the increase in the length of its trunk, the lateral surface area increases. And in club-shaped piles, the load on the foundation soil is not transmitted through the lateral side from the broadening side, since voids form on the side of these faces.
В дальнейшем пустоты (пазухи) по боковой поверхности ствола со стороны уширений заполняются грунтом в разрыхленном состоянии. Таким образом, сцепление между грунтом и указанной боковой поверхностью сваи практически отсутствует, что приводит к снижению несущей способности известной сваи. Subsequently, voids (sinuses) along the lateral surface of the trunk from the side of the broadening are filled with soil in a loosened state. Thus, the adhesion between the soil and the indicated lateral surface of the pile is practically absent, which leads to a decrease in the bearing capacity of the known pile.
Поскольку булавовидные сваи имеют развитую площадь по нижнему торцу, то такую сваю целесообразно опирать нижним концом на более глубокие прочные слои основания. В этом случае затруднительной является забивка таких свай, так как с увеличением площади сваи по нижнему торцу резко возрастает сопротивление ствола погружению. Это объясняется тем, что при забивке основания масса грунта, вытесняемого сваей, раздвигается в сторону за пределы площади многоугольника, ограниченного нижним торцом ствола. На вытеснение грунта в стороны требуется приложить к стволу сваи значительную силу. Чем больше расстояние от центра нижнего торца до боковых граней ствола сваи или его уширения, тем интенсивнее возрастает сопротивление ствола сваи погружению, что приводит к излишним энергозатратам на погружение сваи. Since the club-shaped piles have a developed area along the lower end, it is advisable to base such a pile with its lower end on deeper, strong layers of the base. In this case, it is difficult to drive such piles, since with an increase in the area of the pile along the lower end, the resistance to penetration of the trunk sharply increases. This is due to the fact that when driving the foundation, the mass of soil displaced by the pile is pushed to the side outside the area of the polygon bounded by the lower end of the trunk. Significant force is required to drive the soil to the sides. The greater the distance from the center of the lower end to the lateral faces of the pile shaft or its broadening, the more intensively the resistance of the pile shaft to immersion increases, which leads to excessive energy consumption for pile immersion.
Кроме того, часто наблюдается разрушение ствола булавовидной сваи под воздействием силы удара, необходимой для ее погружения. Это также приводит к снижению несущей способности известной забивной сваи. Для увеличения прочности ствола расходуют значительное количество высокомарочного цемента и стали. In addition, often the destruction of the shaft of the club-shaped pile under the influence of the impact force necessary for its immersion is often observed. This also leads to a decrease in the bearing capacity of the known driven pile. To increase the strength of the barrel spend a significant amount of high-quality cement and steel.
Указанные недостатки сдерживают широкое применение известных свай. These shortcomings hinder the widespread use of known piles.
Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является забивная свая, включающая имеющий оголовок ствол с уширениями, расположенными ярусами по его высоте на расстоянии друг от друга [2]. The closest technical solution to the invention in terms of its technical nature and the achieved result is a driven pile, including a shaft with a tip with broadening located in tiers along its height at a distance from each other [2].
Однако известная свая имеет ряд существенных недостатков. При погружении известной сваи вдоль ее ствола образуется лидирующая скважина с площадью поперечного сечения, равной площади проекции на горизонтальную плоскость поперечного сечения ствола в зоне нижнего уширения. При дальнейшем погружении известной сваи ее ствол с вышележащими уширениями погружается в образовавшуюся скважину. В этом случае сцепление грунта с боковой поверхностью ствола сваи происходит только по вертикальным граням уширений. А через нижние грани вышележащих уширений и через боковую поверхность ствола на участках между уширениями нагрузка от сваи на грунт основания практически не передается, что приводит к снижению несущей способности известной сваи. However, the known pile has a number of significant drawbacks. When a known pile is immersed along its trunk, a leading well is formed with a cross-sectional area equal to the projection area onto the horizontal plane of the cross-section of the trunk in the lower broadening zone. With further immersion of a known pile, its trunk with overlying broadening plunges into the formed well. In this case, soil adhesion to the lateral surface of the pile trunk occurs only along the vertical faces of the broadening. And through the lower faces of the overlying broadening and through the lateral surface of the trunk in the areas between the broadening, the load from the pile to the foundation soil is practically not transmitted, which leads to a decrease in the bearing capacity of the known pile.
Поэтому применение таких свай иногда является целесообразным в обводненных глинистых грунтах, находящихся в текучем состоянии. Однако такие грунты основания обладают низкой несущей способностью, особенно из расчета по деформациям, что также снижает их несущую способность и область применения известных свай. Therefore, the use of such piles is sometimes appropriate in flooded clay soils in a fluid state. However, such base soils have low bearing capacity, especially based on deformations, which also reduces their bearing capacity and the scope of known piles.
Проявляются также недостатки известной сваи при ее работе в просадочных грунтах. Так как при замачивании происходит их просадка, то на участках ствола между уширениями происходит разрушение стенок скважины и смещение грунта к боковой поверхности этого участка ствола. В этом случае грунт передает дополнительную нагрузку (нагрузку, равную собственному весу околосвайного грунта) на сваю через верхние грани уширений, что также снижает несущую способность известной сваи. The disadvantages of the known piles during its operation in subsiding soils also appear. Since when they are soaking, their subsidence occurs, then in the sections of the trunk between the broadening, the walls of the well are destroyed and the soil is displaced to the side surface of this section of the trunk. In this case, the soil transfers an additional load (a load equal to the own weight of the near-pile soil) to the pile through the upper edges of the broadening, which also reduces the bearing capacity of the known pile.
Кроме того, при заглублении в просадочные слои грунта участка ствола с уширениями, по боковой поверхности уширений развивается значительная сила трения, которая препятствует погружению сваи, что приводит к значительным энергозатратам в процессе погружения. In addition, when a section of the trunk with broadening is buried in subsidence soil layers, a significant friction force develops along the lateral surface of the broadening, which prevents the pile from sinking, which leads to significant energy consumption during the sinking process.
Цель изобретения - повышение удельной несущей способности и снижение энергозатрат в процессе погружения. The purpose of the invention is to increase the specific bearing capacity and reduce energy consumption during the dive.
На фиг. 1 изображена забивная свая, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид сваи, вариант выполнения ; на фиг. 4 - вид по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - общий вид сваи, вариант выполнения; на фиг. 6 - вид по стрелке В на фиг. 5; на фиг. 7 - общий вид сваи, вариант выполнения; на фиг. 8 - вид по стрелке Г на фиг. 7; на фиг. 9 - общий вид сваи, вариант выполнения; на фиг. 10 - вид по стрелке Д на фиг. 9. In FIG. 1 shows a driven pile, general view; in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1; in FIG. 3 - general view of the pile, an embodiment; in FIG. 4 is a view along arrow B in FIG. 3; in FIG. 5 - general view of the pile, an embodiment; in FIG. 6 is a view along arrow B in FIG. 5; in FIG. 7 - General view of the piles, an embodiment; in FIG. 8 is a view along arrow D in FIG. 7; in FIG. 9 - General view of the piles, an embodiment; in FIG. 10 is a view along arrow D in FIG. 9.
Свая включает оголовок 1, ствол 2, нижнее уширение 3 и вышележащие уширения 4, 5, 6, расположенные по высоте ствола 2 на среднем расстоянии друг от друга в пределах (10-60) b, где b - вылет вышележащего уширения, а средняя площадь проекции (общая площадь вышележащих уширений поделена на количество уширений) на горизонтальную плоскость уширений, расположенных выше нижнего уширения на участке ствола, не превышающем 2/3 его высоты, превышает не менее, чем в 1,2 раза площадь проекции на горизонтальную плоскость нижнего уширения. Уширения могут быть выполнены на нижних участках одной или двух боковых граней ствола. По крайней мере две боковые грани 7 ствола 2 могут быть выполнены наклонными к поперечной оси ствола, при этом уширения расположены на наклонных гранях ствола. The pile includes
Свая работает следующим образом. При погружении нижнего участка ствола сваи происходит вытеснение некоторого объема грунта, равного объему погруженной части ее ствола. Большая часть массива грунта из пространства, в которое внедрился участок ствола, вытесняется за пределы грани нижнего торца, т. е. к боковым граням сваи. В свою очередь, вытесненный за пределы ствола грунт передает давление на частицы грунта, окружающие сваю, и получает некоторое уплотнение. Но в этот момент происходит разрушение связей между частицами грунта, окружающего сваю. The pile works as follows. When immersing the lower section of the pile trunk, a certain volume of soil is displaced equal to the volume of the immersed part of its trunk. Most of the soil mass from the space into which the trunk section has been embedded is forced out beyond the boundaries of the lower end face, i.e., to the side faces of the pile. In turn, the soil displaced outside the trunk transfers pressure to the soil particles surrounding the pile and receives some compaction. But at this moment, the bonds between the particles of soil surrounding the pile are broken.
При дальнейшем погружении сваи в массив околосвайного грунта внедряется участок ствола с уширениями 3. With further immersion of the pile into the array of near-pile soil, a section of the trunk with broadening 3 is introduced.
Поскольку в околосвайном массиве связи между частицами грунта разрушены, то требуется меньшее усилие на внедрение в околосвайный грунт уширения 3 ствола сваи. В свою очередь, уширения 3 погружаются в грунт, уплотненный при погружении нижнего участка ствола. Следовательно, грунт со стороны нижних граней уширений и со стороны боковой поверхности ствола сваи получает дополнительное уплотнение. Since the bonds between the soil particles in the near pile pile are destroyed, less effort is required to introduce broadening of 3 pile piles into the near pile pile. In turn, the
При дальнейшем погружении сваи в контакт с грунтом вступают вышележащие уширения 4. Поскольку площадь проекции на горизонтальную плоскость вышележащих уширений больше площади проекции нижнего уширения, то вышележащие уширения внедряются в уплотненный массив околосвайного грунта. В процессе погружения в околосвайный грунт вышележащих уширений происходит задавливание грунта в скважину, образованную внедрением нижележащего уширения. При дальнейшем погружении сваи степень уплотнения околосвайного грунта на участке между уширениями возрастает, что приводит к увеличению силы сцепления грунта с боковой поверхностью сваи и увеличивается реактивный отпор грунта на нижние грани уширений, чем и обеспечивается повышение удельной несущей способности сваи. With further immersion of the pile, the overlying broadening comes into contact with the
На последнем этапе погружения сваи, верхние уширения перекрывают в плане пространство между грунтом и боковыми гранями ствола, образовавшееся в результате внедрения в грунт нижележащих уширений. Вытесняемый верхними уширениями грунт заполняет это пространство. При дальнейшем погружении в грунт верхних уширений происходит уплотнение околосвайного грунта. At the last stage of pile immersion, the upper broadening overlaps in plan the space between the soil and the side faces of the trunk, which was formed as a result of the introduction of the underlying broadening into the ground. The soil displaced by the upper broadening fills this space. With further immersion in the soil of the upper broadening, compaction of the near-pile soil occurs.
Вследствие того, что площадь проекции на горизонтальную плоскость вышележащих уширений превышает площадь проекции на горизонтальную плоскость нижних уширений, то обеспечивается наличие уплотненного грунта, как в зоне сцепления его с боковой поверхностью ствола на участках между уширениями, так и в зоне контакта нижних и боковых граней всех уширений. Due to the fact that the projection area on the horizontal plane of the overlying broadening exceeds the projection area on the horizontal plane of the lower broadening, the presence of compacted soil is ensured, both in the zone of its adhesion to the lateral surface of the trunk in the areas between the broadening, and in the contact zone of the lower and lateral faces of all broadening.
Поскольку нижние и боковые грани всех уширений взаимодействуют с уплотненным грунтом, передавая на грунт основания нагрузку от сваи в разных уровнях, то за счет этого повышается удельная несущая способность сваи и надежность ее работы. Since the lower and lateral faces of all broadenings interact with compacted soil, transferring the load from the pile at different levels to the base soil, this increases the specific bearing capacity of the pile and the reliability of its operation.
Так как уширения расположены на расстоянии друг от друга, равном (10-60) b, где b - вылет вышележащего уширения, то происходит рассеивание в околосвайном массиве грунта передаваемой через эти уширения нагрузки на грунт основания от сваи и тем самым исключается срез грунта вдоль ствола в пределах площади проекции вышележащих уширений. В этом случае нижние грани уширений взаимодействуют с грунтом основания как лобовая поверхность сваи (как нижний торец сваи). Since the broadening is located at a distance from each other, equal to (10-60) b, where b is the overhang of the overlying broadening, there is a dissipation in the near pile pile of soil transmitted through these broadening of the load on the base soil from the pile and thereby excluding the cut of the soil along the trunk within the projection area of the overlying broadening. In this case, the lower edges of the broadening interact with the base soil as the frontal surface of the pile (as the lower end of the pile).
Таким образом, повышается удельная несущая способность сваи и увеличивается жесткость заделки сваи в грунте, чем одновременно обеспечивается повышение несущей способности сваи по деформациям ее основания. Thus, the specific bearing capacity of the pile increases and the rigidity of embedding the pile in the soil increases, which simultaneously provides an increase in the bearing capacity of the pile by the deformations of its base.
Верхние участки свай, работающих в просадочных грунтах, необходимо выполнять без уширений. В этом случае на участке ствола выше верхних уширений при забивке сваи образуется зазор между грунтом и боковой поверхностью сваи. Наличием зазора между грунтом и боковой поверхностью сваи в толще просадочного слоя грунта обеспечивается снижение энергозатрат при погружении сваи, поскольку отсутствует трение по боковой поверхности на этом участке ствола, что облегчает погружение сваи. The upper sections of piles operating in subsiding soils must be performed without broadening. In this case, a gap between the soil and the side surface of the pile is formed in the trunk section above the upper broadening when driving the pile. The presence of a gap between the soil and the side surface of the pile in the thickness of the subsiding soil layer reduces energy consumption when immersing the pile, since there is no friction on the side surface in this section of the trunk, which facilitates the immersion of the pile.
В этом случае одновременно достигается повышение несущей способности сваи, так как практически отсутствует отрицательное трение при просадке просадочного грунта. In this case, at the same time, an increase in the bearing capacity of the pile is achieved, since there is practically no negative friction during subsidence of subsidence soil.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4893897 RU2023110C1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Driven pile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4893897 RU2023110C1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Driven pile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2023110C1 true RU2023110C1 (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=21551743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4893897 RU2023110C1 (en) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Driven pile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2023110C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646267C1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-02 | Евгений Петрович Гуров | Precast pile with widening |
-
1990
- 1990-12-26 RU SU4893897 patent/RU2023110C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Патент Франции N 753106, 84с2, 1933. * |
2. Патент США N 3975917, кл. E 02D 5/30, 1976. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646267C1 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-02 | Евгений Петрович Гуров | Precast pile with widening |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0533890B1 (en) | Short aggregate piers and method and apparatus for producing same | |
US10822762B2 (en) | Combination pier | |
US3975917A (en) | Flanged foundation pile group and method of constructing a foundation by means of the same | |
US3352120A (en) | Reinforced concrete pile | |
RU2023110C1 (en) | Driven pile | |
JP3458225B2 (en) | Pile foundation construction method | |
CN217974323U (en) | Interior prefabricated tubular pile structure of back slip casting and pile foundation of hammering stake point into rock | |
US3820347A (en) | Tapered piles and methods of using tapered piles | |
CN207727558U (en) | A kind of pile foundation quality control system | |
RU2164982C1 (en) | Method for shoring of foundations | |
JP2884266B2 (en) | Compacted piles such as cast-in-place concrete piles | |
JPH0684619B2 (en) | Root cutting method | |
SU1663123A1 (en) | Arrangement of piles foundations | |
JPH11158889A (en) | Method for constructing underwater foundation | |
JP2601702B2 (en) | Soft ground improvement method | |
RU2549632C1 (en) | Construction method of pile-slab foundation of high-rise building | |
EP1609914A1 (en) | Method and structure for ground improvement | |
JP2014169561A (en) | Ground reinforcing method using wooden piles | |
RU2509842C2 (en) | Method to increase bearing capacity of bored pile | |
JPH0441209B2 (en) | ||
SU1021719A1 (en) | Strutting wall | |
JP3017649B2 (en) | Structure of vertical hole retaining wall for construction of cast-in-place concrete pile | |
RU2204652C1 (en) | Precast pile and method of its arrangement | |
JP2000297441A (en) | Construction method of underground structure in liquefied ground and footing construction | |
RU2081245C1 (en) | Method for enforcement of building foundation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20081227 |