RU2770294C1 - Method for testing the ground base with a bored hanging pile - Google Patents

Method for testing the ground base with a bored hanging pile Download PDF

Info

Publication number
RU2770294C1
RU2770294C1 RU2021119143A RU2021119143A RU2770294C1 RU 2770294 C1 RU2770294 C1 RU 2770294C1 RU 2021119143 A RU2021119143 A RU 2021119143A RU 2021119143 A RU2021119143 A RU 2021119143A RU 2770294 C1 RU2770294 C1 RU 2770294C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
model
working
soil
head
Prior art date
Application number
RU2021119143A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Алексеевич Ляшенко
Виктор Викторович Денисенко
Максим Борисович Мариничев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority to RU2021119143A priority Critical patent/RU2770294C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2770294C1 publication Critical patent/RU2770294C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D1/00Investigation of foundation soil in situ
    • E02D1/02Investigation of foundation soil in situ before construction work

Abstract

FIELD: construction industry.
SUBSTANCE: invention relates to construction, namely to methods for testing piles with static load. The method for testing the soil foundation with a bored hanging pile includes the application of a pressing force on a model pile, continuously increasing at a constant speed, determined depending on the diameter of the pile and the physical properties of the soil, synchronous registration of the pressing force with an error of 100-200 N and the pile precipitation with a step of 0.005 mm of the pile precipitation, splitting the graph of the dependence of the sedimentation rate of the model pile on the pressing force into three sections according to the average speed of the pile sedimentation in each of them and calculating the bearing capacity of the working pile by the value of the pressing force at the end of the 2nd section of the graph and by the similarity coefficients of the model pile. Previously, prior to the application of the pressing force, a transverse dynamic pulse of 22-25 Ns is applied to the lateral surface of the model pile perpendicular to its longitudinal axis at a level of 15-20 cm from the end of the pile head, sequentially at three equidistant points, and the maximum amplitude of the free transverse oscillation of the pile head in the ground along the axes of application of the dynamic pulse is recorded. Then the same transverse dynamic pulse is applied to the working pile and the maximum amplitude of the free transverse vibration of the pile head in the ground is recorded at the same level and in the same directions as for the model pile. The ratio of the maximum amplitudes of the free transverse oscillation of the head of the model pile to the values of the maximum amplitudes of the free transverse oscillation of the head of the working pile is used to adjust the values of the elastic resistance of the soil on the side surface of the working pile calculated by similarity conditions.
EFFECT: increasing the reliability and accuracy of determining the elastic resistance of the soil on the side surface of the working bored hanging pile in the foundation of the structure according to the conditions of its similarity to the model pile.
1 cl, 2 tbl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытания грунтового основания статической нагрузкой на сваю.The invention relates to construction, and in particular to methods for testing a soil foundation with a static load on a pile.

Известен способ определения несущей способности сваи, включающий приложение к свае ударной нагрузки, измерение упругих вертикальных перемещений поверхности околосвайного грунта, расчет несущей способности сваи по грунту по формуле, учитывающей неоднородность грунта [Авт. св. СССР №715728, БИ №6, 1980].A known method for determining the bearing capacity of piles, including the application to the pile impact load, the measurement of elastic vertical displacements of the surface near the pile soil, the calculation of the bearing capacity of the pile on the ground according to a formula that takes into account the heterogeneity of the soil [Ed. St. USSR No. 715728, BI No. 6, 1980].

Известен способ определения несущей способности сваи, включающий приложение к свае ударной нагрузки, измерение упругих вертикальных перемещений поверхности околосвайного грунта, дополнительное измерение ускорения колебаний околосвайного грунта и расчет несущей способности сваи по грунту по формуле, учитывающей вид грунта [Авт. св. СССР №715728, БИ №6, 1980 и авт. св. СССР №1059068, БИ №45, 1983].A known method for determining the bearing capacity of piles, including the application to the pile impact load, the measurement of elastic vertical displacements of the surface near the pile soil, additional measurement of the acceleration of vibrations near the pile soil and the calculation of the bearing capacity of the pile on the ground according to a formula that takes into account the type of soil [Ed. St. USSR No. 715728, BI No. 6, 1980 and ed. St. USSR No. 1059068, BI No. 45, 1983].

Недостатками способов являются:The disadvantages of the methods are:

- определение несущей способности сваи производят по косвенным признакам, именно, посредством измерений параметров колебаний грунтов, окружающих сваю, в точках поверхности околосвайного грунта, удаленных от сваи на некоторое расстояние (10-15 ее диаметров), что снижает достоверность определения;- the determination of the bearing capacity of the pile is carried out by indirect signs, namely, by measuring the parameters of the vibrations of the soils surrounding the pile, at the points of the surface of the near-pile soil, some distance away from the pile (10-15 of its diameters), which reduces the reliability of the determination;

- расчеты несущей способности сваи производят по формулам, содержащим коэффициенты, полученные на основе корреляционного анализа экспериментальных данных, не относящихся напрямую к исследуемой свае, имеют низкую достоверность;- calculations of the bearing capacity of the pile are carried out according to formulas containing coefficients obtained on the basis of a correlation analysis of experimental data that are not directly related to the pile under study, have low reliability;

- указанными способами определяют некую упругую характеристику основания сваи, тогда как несущая способность является предельным значением сопротивления грунта, следовательно, предполагает существенное разрушение основания сваи.- by these methods, a certain elastic characteristic of the pile base is determined, while the bearing capacity is the limiting value of soil resistance, therefore, it implies a significant destruction of the pile base.

Известно акустическое устройство для определения несущей способности и целостности свай, включающее генератор звуковой частоты, электродинамический возбудитель с регулировкой мощности динамических импульсов и приемник колебаний сваи с измерительным механизмом автоматической записи и воспроизведения колебаний сваи, позволяющее производить резонансные колебания сваи для анализа их параметров [Авт. св. СССР №393406, БИ №22, 1973].An acoustic device for determining the bearing capacity and integrity of piles is known, including an audio frequency generator, an electrodynamic exciter with adjustable power of dynamic pulses and a pile vibration receiver with a measuring mechanism for automatically recording and reproducing pile vibrations, which makes it possible to produce resonant vibrations of the pile to analyze their parameters [Ed. St. USSR No. 393406, BI No. 22, 1973].

Недостатком устройства является то, что оно не может использоваться для заявленных целей, так как:The disadvantage of the device is that it cannot be used for the stated purposes, since:

- возбуждает резонансные колебания сваи, изменяющие деформационные свойства грунтов вокруг нее и не содержащие информацию о сопротивлении грунта осевой статической нагрузке, в частности, о несущей способности свай;- excites resonant vibrations of the pile, changing the deformation properties of the soil around it and not containing information about the resistance of the soil to axial static load, in particular, about the bearing capacity of the piles;

- используется для определения несущей способности свай, т.е. предельного сопротивления грунтового основания осевой (вертикальной) вдавливающей силе, путем возбуждения поперечных (горизонтальных) колебаний, что требует обоснования, так как не ясен принцип перехода от параметров колебаний сваи к несущей способности сваи по грунту.- used to determine the bearing capacity of piles, i.e. the limiting resistance of the soil foundation to the axial (vertical) pressing force, by excitation of transverse (horizontal) oscillations, which requires justification, since the principle of transition from the parameters of pile oscillations to the bearing capacity of the pile on the ground is not clear.

Способ определения несущей способности сваи, включающий приложение на модельную сваю вдавливающей силы, непрерывно возрастающей с постоянной скоростью, определяемой в зависимости от диаметра сваи и физических свойств грунта, синхронную регистрацию вдавливающей силы с погрешностью 100-200 Η и осадки сваи с шагом 0,005 мм осадки сваи, разбиение графика зависимости скорости осадки модельной сваи от вдавливающей силы на три участка по средней скорости осадки сваи в каждом из них и расчет несущей способности рабочей сваи по значению вдавливающей силы в конце 2-го участка графика и по коэффициентам подобия модельной свае [Патент РФ №2502847, БИ №36, 2013 - (прототип)].A method for determining the bearing capacity of a pile, including applying an indentation force to a model pile, continuously increasing at a constant rate, determined depending on the pile diameter and the physical properties of the soil, synchronous registration of the indentation force with an error of 100-200 Η and pile settlement with a step of 0.005 mm pile settlement , dividing the graph of the dependence of the settlement rate of the model pile on the indentation force into three sections according to the average pile settlement rate in each of them and calculating the bearing capacity of the working pile by the value of the indentation force at the end of the 2nd section of the graph and by the coefficients of similarity to the model pile [RF Patent No. 2502847, BI No. 36, 2013 - (prototype)].

Недостатком способа является:The disadvantage of this method is:

- при переходе к расчету несущей способности рабочей сваи не учитывает индивидуальных особенностей буронабивных висячих свай, выполненных по одной технологии для одного фундамента, при их упругом взаимодействии с грунтом на боковой поверхности, что снижает эффективность использования условий подобия модельной и рабочей свай.- when switching to the calculation of the bearing capacity of the working pile, it does not take into account the individual features of bored hanging piles made according to the same technology for one foundation, with their elastic interaction with the soil on the side surface, which reduces the efficiency of using the similarity conditions of the model and working piles.

Задача изобретения - повышение достоверности и точности определения упругого сопротивления грунта на боковой поверхности рабочей буронабивной висячей сваи в фундаменте сооружения по условиям ее подобия модельной свае.The objective of the invention is to increase the reliability and accuracy of determining the elastic resistance of the soil on the side surface of the working bored hanging pile in the foundation of the structure according to the conditions of its similarity to the model pile.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе испытания грунтового основания буронабивной висячей сваей, включающем приложение на модельную сваю вдавливающей силы, непрерывно возрастающей с постоянной скоростью, определяемой в зависимости от диаметра сваи и физических свойств грунта, синхронную регистрацию вдавливающей силы с погрешностью 100-200 Н и осадки сваи с шагом 0,005 мм осадки сваи, разбиение графика зависимости скорости осадки модельной сваи от вдавливающей силы на три участка по средней скорости осадки сваи в каждом из них и расчет несущей способности рабочей сваи по значению вдавливающей силы в конце 2-го участка графика и по коэффициентам подобия модельной сваи, согласно изобретения, предварительно, до приложения вдавливающей силы, к боковой поверхности модельной сваи прикладывают поперечный динамический импульс перпендикулярно ее продольной оси на уровне 15-20 см от торца головы сваи последовательно в трех равноудаленных точках и регистрируют максимальную амплитуду свободного поперечного колебания головы сваи в грунте по осям приложения динамического импульса, затем прикладывают к рабочей свае такой же по величине поперечный динамический импульс и регистрируют максимальную амплитуду свободного поперечного колебания головы сваи в грунте на таком же уровне и в тех же направлениях, что для модельной сваи, причем отношения максимальных амплитуд свободного поперечного колебания головы модельной сваи к значениям максимальных амплитуд свободного поперечного колебания головы рабочей сваи используют для корректировки значений упругого сопротивления грунта на боковой поверхности рабочей сваи, вычисленных по условиям подобия.The technical result of the invention is achieved by the fact that in the method of testing the soil foundation with a bored hanging pile, including the application of an indentation force to the model pile, continuously increasing at a constant speed, determined depending on the diameter of the pile and the physical properties of the soil, synchronous registration of the indentation force with an error of 100-200 H and pile settlement with a step of 0.005 mm pile settlement, dividing the graph of the dependence of the model pile settlement rate on the indentation force into three sections according to the average pile settlement rate in each of them and calculating the bearing capacity of the working pile by the value of the indentation force at the end of the 2nd section of the graph and according to the similarity coefficients of the model pile, according to the invention, before applying the pressing force, a transverse dynamic impulse is applied to the side surface of the model pile perpendicular to its longitudinal axis at a level of 15-20 cm from the end of the pile head sequentially at three equidistant points and the maximum th amplitude of the free transverse vibration of the pile head in the ground along the axes of application of the dynamic impulse, then a transverse dynamic impulse of the same magnitude is applied to the working pile and the maximum amplitude of the free transverse vibration of the pile head in the soil is recorded at the same level and in the same directions as for of the model pile, wherein the ratios of the maximum amplitudes of free transverse oscillation of the head of the model pile to the values of the maximum amplitudes of free transverse oscillation of the head of the working pile are used to correct the values of the elastic resistance of the soil on the side surface of the working pile, calculated according to the similarity conditions.

Новизна заявляемого технического решения заключается в испытании буронабивных висячих свай поперечным динамическим импульсом для корректировки значений упругого сопротивления грунта на боковой поверхности рабочих свай, вычисленных по условиям подобия модельной свае.The novelty of the proposed technical solution lies in the testing of bored hanging piles with a transverse dynamic impulse to correct the values of the elastic resistance of the soil on the side surface of the working piles, calculated according to the conditions of similarity to the model pile.

Таким образом, совокупность указанных отличительных признаков является сущностью изобретения, обеспечивающей его новизну, изобретательский уровень и промышленную применимость.Thus, the combination of these distinctive features is the essence of the invention, providing its novelty, inventive step and industrial applicability.

Пояснения к заявляемому способу испытания грунтового основания буронабивной висячей сваей изображены на:Explanations for the claimed method of testing the soil foundation with a bored hanging pile are shown on:

фиг. 1 - схема приложения к голове модельной и рабочей свай динамического импульса и измерения амплитуды свободных поперечных колебаний головы свай в грунте (вид сбоку);fig. 1 is a diagram of applying a dynamic impulse to the head of the model and working piles and measuring the amplitude of free transverse oscillations of the pile head in the ground (side view);

фиг. 2 - схема расположения осей приложения динамического импульса к голове модельной и рабочей свай и датчика перемещений для измерения амплитуды свободных поперечных колебаний головы свай в грунте (вид сверху);fig. 2 - layout of the axes of applying a dynamic impulse to the head of the model and working piles and a displacement sensor for measuring the amplitude of free transverse oscillations of the pile head in the ground (top view);

фиг. 3 - график для определения значений уточняющего коэффициента kd для рабочей сваи.fig. 3 is a graph for determining the values of the refinement coefficient k d for a working pile.

Способ испытания грунтового основания буронабивной висячей сваей осуществляют следующим образом.The method for testing the soil foundation with a bored hanging pile is carried out as follows.

Предварительно, до приложения вдавливающей силы на буронабивную висячую модельную сваю 1, на ее боковой поверхности закрепляют на уровне 15-20 см от торца головы сваи в трех равноудаленных через 120° точках по осям I-I, II-II и III-III три одинаковые упругие накладки 2 толщиной по 45-65 мм, а на противоположной стороне от наладок 2 по осям I-I, II-II и III-III закрепляют упоры 3. Направления осей I-I, II-II и III-III фиксируют на плане площадки строительства.Previously, before applying the pressing force to the bored hanging model pile 1, three identical elastic pads are fixed on its side surface at a level of 15-20 cm from the end of the pile head at three 120° equidistant points along the axes I-I, II-II and III-III 2 with a thickness of 45-65 mm, and on the opposite side of the adjustments 2 along the axes I-I, II-II and III-III, stops 3 are fixed. The directions of the axes I-I, II-II and III-III are fixed on the construction site plan.

Рядом со сваей 1 устанавливают ударник 4 на отдельной опоре 5. Высоту опоры 5 регулируют так, чтобы ось динамического импульса от ударника 4, совпадала с осью I-I и была перпендикулярна продольной оси сваи 1.Next to the pile 1, a striker 4 is installed on a separate support 5. The height of the support 5 is adjusted so that the axis of the dynamic impulse from the striker 4 coincides with the axis I-I and is perpendicular to the longitudinal axis of the pile 1.

С противоположной от ударника 4 стороны сваи 1 устанавливают на отдельной опоре 6 датчик перемещений 7 и подводят его до контакта с упором 3. Высоту опоры 6 регулируют так, чтобы ось датчика перемещений 7 была перпендикулярна продольной оси сваи 1 и совпадала с осью I-I. Упоры 3 имеют гладкую поверхность, способствующую качественному и надежному контакту с датчиком перемещений 7.On the opposite side of the striker 4 of the pile 1, a displacement sensor 7 is installed on a separate support 6 and brought to contact with the stop 3. The height of the support 6 is adjusted so that the axis of the displacement sensor 7 is perpendicular to the longitudinal axis of the pile 1 and coincides with the axis I-I. The stops 3 have a smooth surface, which contributes to high-quality and reliable contact with the displacement sensor 7.

Ударник 4 представляет собой груз 8 определенной массы, закрепленный на рычаге 9 определенной длины, шарнирно установленном на опоре 5. Масса груза 8, длина рычага 9 и толщина упругой накладки 2 имеют параметры, обеспечивающие создание поперечного динамического импульса.The drummer 4 is a load 8 of a certain mass, fixed on a lever 9 of a certain length, pivotally mounted on a support 5. The mass of the load 8, the length of the lever 9 and the thickness of the elastic lining 2 have parameters that ensure the creation of a transverse dynamic impulse.

Груз 8 ударника поднимают в верхнее исходное положение на высоту h и отпускают. При этом груз 8 падает вниз по дуге рычага 9, ударяет по накладке 2 и создает поперечный динамический импульс F⋅t, который передается свае 1 через упругую накладку 2. Возникающие при этом свободные поперечные колебания сваи 1 в грунте измеряют датчиком перемещений 7 и регистрируют максимальную амплитуду свободного поперечного колебания головы модельной сваи в грунте

Figure 00000001
The load 8 of the drummer is lifted to the upper starting position at a height h and released. In this case, the load 8 falls down along the arc of the lever 9, hits the lining 2 and creates a transverse dynamic impulse F⋅t, which is transmitted to the pile 1 through the elastic lining 2. amplitude of free transverse oscillation of the model pile head in the ground
Figure 00000001

Затем ударник 4 и датчик перемещений 7 последовательно переставляют на этом же уровне от торца сваи 1 в другие точки по осям II-II и III-III, равноудаленные от оси производят такие же динамические импульсы F⋅t и регистрируют значения максимальных амплитуд свободного поперечного колебания головы модельной сваи в грунте

Figure 00000002
соответственно по осям II-II и III-III.Then the impactor 4 and the displacement sensor 7 are sequentially rearranged at the same level from the end of the pile 1 to other points along the axes II-II and III-III, equidistant from the axis, produce the same dynamic impulses F⋅t and record the values of the maximum amplitudes of the free transverse oscillation of the head model pile in the ground
Figure 00000002
respectively along the axes II-II and III-III.

Аналогичным образом прикладывают к одной из рабочих свай такой же поперечный динамический импульс F⋅t, измеряют и регистрируют максимальные амплитуды свободного поперечного колебания головы рабочей сваи в грунте

Figure 00000003
на таком же уровне и в тех же направлениях осей I-I, II-II и III-III, что у модельной сваи.Similarly, the same transverse dynamic impulse F⋅t is applied to one of the working piles, the maximum amplitudes of free transverse vibration of the head of the working pile in the ground are measured and recorded
Figure 00000003
at the same level and in the same directions of axes II, II-II and III-III as for the model pile.

По полученным данным вычисляют отношение значений максимальных амплитуд свободного поперечного колебания головы модельной сваи к значениям максимальных амплитуд свободного поперечного колебания головы рабочей сваи и определяют значения уточняющих коэффициентов по известной зависимости их от этого отношения:Based on the obtained data, the ratio of the values of the maximum amplitudes of the free transverse oscillation of the model pile head to the values of the maximum amplitudes of the free transverse oscillation of the working pile head is calculated and the values of the refinement coefficients are determined by their known dependence on this ratio:

Figure 00000004
Figure 00000004

где kd.I, kd.II и kd.III - уточняющие коэффициенты, д. ед., по осям I-I, II-II и III-III регистрации максимальных амплитуд свободного поперечного колебания в грунте головы модельной

Figure 00000005
мм, и головы рабочей
Figure 00000006
Figure 00000007
мм, свай;where k dI , k d.II and k d.III - refinement coefficients, d. units, along the axes II, II-II and III-III of registration of the maximum amplitudes of free transverse vibrations in the soil of the head of the model
Figure 00000005
mm, and working head
Figure 00000006
Figure 00000007
mm, piles;

K - функция, связывающая уточняющий коэффициент с отношением значений максимальных амплитуд свободного поперечного колебания в грунте модельной и рабочей свай, д. ед.K - a function that relates the refinement coefficient with the ratio of the values of the maximum amplitudes of free transverse oscillations in the soil of the model and working piles, d.

Затем на модельную сваю прикладывают вдавливающую силу для испытания по известной из прототипа методике. По полученным результатам испытаний вычисляют приращения упругого сопротивления рабочей сваи на каждом приращении упругого сопротивления модельной сваи [Ляшенко П.Α., Денисенко В.В., Мариничев М.Б. Учет взаимодействия бетонных свай в основании фундамента // Строительство: новые технологии - новое оборудование, 2020, №6. С. 27-33] по условиям подобия, при этом используют уточняющие коэффициенты, определенные для каждой сваи в данном фундаменте, подобной модельной свае:Then, a pressing force is applied to the model pile for testing according to the method known from the prototype. According to the obtained test results, the increments of the elastic resistance of the working pile are calculated at each increment of the elastic resistance of the model pile [Lyashenko P.A., Denisenko V.V., Marinichev M.B. Accounting for the interaction of concrete piles at the base of the foundation // Construction: new technologies - new equipment, 2020, No. 6. P. 27-33] according to the conditions of similarity, while using the refinement coefficients determined for each pile in a given foundation, similar to a model pile:

Figure 00000008
Figure 00000008

где

Figure 00000009
- приращения упругого сопротивления грунтового основания рабочей и модельной свай, кН, в i -ом приращении упругого сопротивления модельной сваи;where
Figure 00000009
- increments of elastic resistance of the soil base of the working and model piles, kN, in the i -th increment of the elastic resistance of the model pile;

αD - коэффициент подобия упругого сопротивления грунтового основания рабочей и модельной свай, д. ед.;α D - coefficient of similarity of the elastic resistance of the soil base of the working and model piles, d. units;

kd - среднее значение уточняющего коэффициента, вычисляемое по формуле, д. ед.:k d - the average value of the refinement coefficient, calculated by the formula, d. units:

Figure 00000010
Figure 00000010

Упругая накладка 2 защищает сваю от местного разрушения при ударе грузом 8. Упор 3 обеспечивает заданный интервал времени между приложением динамического импульса и регистрацией перемещения головы сваи 1, а также создает гладкий контакт датчика перемещений 7 с поверхностью сваи 1, что уменьшает погрешность измерений амплитуды свободных поперечных колебаний головы сваи 1.The elastic pad 2 protects the pile from local destruction when it is hit by a load 8. The stop 3 provides a predetermined time interval between the application of a dynamic impulse and the registration of the displacement of the pile head 1, and also creates a smooth contact of the displacement sensor 7 with the surface of the pile 1, which reduces the measurement error of the amplitude of free transverse fluctuations of the pile head 1.

В качестве ударника 4 может быть использовано любое ударное устройство, обеспечивающее создание стабильно повторяющегося динамического импульса.Any percussion device can be used as a drummer 4, which ensures the creation of a stably repeating dynamic impulse.

В качестве датчика перемещений 7 может быть использован любой малоинерционный датчик, например, электроиндукционный преобразователь линейных перемещений, виброграф или сейсмоприемник любой конструкции.As the displacement sensor 7 can be used any low-inertia sensor, for example, an electric induction linear displacement transducer, a vibrograph or a seismic receiver of any design.

Для построения графика kd=K(u{m)/u{n)) были произведены расчеты для буронабивных висячих свай диаметром 0,63 м и длиной 20-40 м, испытанных поперечным динамическим импульсом F⋅t=22 Н⋅c, прикладываемым через упругую накладку толщиной 60 мм на уровне 20 см от торца головы сваи (фиг. 3). Динамический импульс обеспечивался поперечным ударом падающего по дуге 0,5 м груза массой 5 кг с высоты 1 м над точкой удара. Амплитуду свободных поперечных колебаний головы свай в грунте измеряли через упор толщиной 50 мм, в котором время прохождения акустического сигнала составляет 10 мс. Погрешность измерения амплитуды 1 мкм. По значениям отношения максимальных амплитуд определены уточняющие коэффициенты kd, рассчитаны их средние значения для каждой испытанной сваи (таблица 1).To build a graph k d =K(u {m) /u {n) ) calculations were made for bored hanging piles with a diameter of 0.63 m and a length of 20-40 m, tested with a transverse dynamic impulse F⋅t=22 N⋅c, applied through an elastic pad 60 mm thick at a level of 20 cm from the end of the pile head (Fig. 3). The dynamic impulse was provided by a transverse impact of a 5 kg load falling along an arc of 0.5 m from a height of 1 m above the point of impact. The amplitude of free transverse vibrations of the pile head in the ground was measured through a stop 50 mm thick, in which the acoustic signal propagation time is 10 ms. Amplitude measurement error 1 µm. According to the values of the ratio of maximum amplitudes, the refinement coefficients k d were determined, their average values were calculated for each tested pile (table 1).

Figure 00000011
Figure 00000011

Изготовление буронабивных висячих свай включает бурение скважин в грунте, установку арматурных каркасов, бетонирование, твердение бетона в естественных условиях в грунте. На всех этапах происходит формирование контакта бетона с грунтом на боковой поверхности сваи, детали которого не поддаются строгому контролю, но которые влияют на сопротивление грунта внешней нагрузке. При этом степень этого влияния индивидуальна и в рабочих сваях не известна. Учет этого влияния на рабочие сваи, выполненные в одинаковых условиях и по одной технологии с модельной, обеспечивает повышение точности и достоверности определения упругого сопротивления грунта рабочим сваям на их боковых поверхностях.The production of bored hanging piles includes drilling holes in the ground, installation of reinforcing cages, concreting, hardening of concrete in natural conditions in the ground. At all stages, the formation of concrete-soil contact on the side surface of the pile takes place, the details of which are not amenable to strict control, but which affect the resistance of the soil to external load. At the same time, the degree of this influence is individual and is not known in working piles. Accounting for this effect on the working piles, made under the same conditions and using the same technology with the model one, provides an increase in the accuracy and reliability of determining the elastic resistance of the soil to the working piles on their side surfaces.

При выполнении свай в одинаковых условиях возможна оценка погрешности определения упругого сопротивления грунта по представительной выборке рабочих свай. В приведенном примере коэффициент вариации значений сопротивления составил 5,1% (таблица 2).When piles are made under the same conditions, it is possible to estimate the error in determining the elastic resistance of the soil from a representative sample of working piles. In the example shown, the coefficient of variation of resistance values was 5.1% (Table 2).

Figure 00000012
Figure 00000012

Измерение амплитуд свободного поперечного колебания головы свай в трех радиальных осях позволяет учесть природную анизотропию упругих свойств грунтов. Анизотропия сопротивления, в данном примере, выражена слабо, но проявилась в большем значении уточняющего коэффициента по оси II-II, чем по осям I-I и III-III (таблица 2).Measuring the amplitudes of free transverse oscillation of the pile head in three radial axes makes it possible to take into account the natural anisotropy of the elastic properties of soils. The resistance anisotropy, in this example, is weakly expressed, but manifested itself in a larger value of the refinement coefficient along the II-II axis than along the I-I and III-III axes (table 2).

Способ испытания грунтового основания буронабивной висячей сваей требует для своей реализации малых затрат времени, что позволяет осуществлять как тотальный контроль, так и оценку по представительной выборке сопротивления буронабивных висячих свай, изготовленных в одинаковых инженерно-геологических условиях.The method of testing the soil base with a bored hanging pile requires little time for its implementation, which allows for both total control and assessment of the resistance of bored hanging piles made under the same engineering and geological conditions from a representative sample.

Claims (1)

Способ испытания грунтового основания буронабивной висячей сваей, включающий приложение на модельную сваю вдавливающей силы, непрерывно возрастающей с постоянной скоростью, определяемой в зависимости от диаметра сваи и физических свойств грунта, синхронную регистрацию вдавливающей силы с погрешностью 100-200 Н и осадки сваи с шагом 0,005 мм осадки сваи, разбиение графика зависимости скорости осадки модельной сваи от вдавливающей силы на три участка по средней скорости осадки сваи в каждом из них и расчет несущей способности рабочей сваи по значению вдавливающей силы в конце 2-го участка графика и по коэффициентам подобия модельной свае, отличающийся тем, что предварительно, до приложения вдавливающей силы, прикладывают поперечный динамический импульс 22-25 Н⋅c к боковой поверхности модельной сваи перпендикулярно ее продольной оси на уровне 15-20 см от торца головы сваи, последовательно в трех равноудаленных точках, и регистрируют максимальную амплитуду свободного поперечного колебания головы сваи в грунте по осям приложения динамического импульса, затем прикладывают к рабочей свае такой же поперечный динамический импульс и регистрируют максимальную амплитуду свободного поперечного колебания головы сваи в грунте на таком же уровне и в тех же направлениях, что для модельной сваи, причем отношения максимальных амплитуд свободного поперечного колебания головы модельной сваи к значениям максимальных амплитуд свободного поперечного колебания головы рабочей сваи используют для корректировки значений упругого сопротивления грунта на боковой поверхности рабочей сваи, вычисленных по условиям подобия.A method for testing a soil base with a bored hanging pile, including applying an indentation force to a model pile, continuously increasing at a constant speed, determined depending on the pile diameter and the physical properties of the soil, synchronous registration of the indentation force with an error of 100-200 N and pile settlement with a step of 0.005 mm pile settlement, dividing the graph of the dependence of the settlement rate of the model pile on the indentation force into three sections according to the average pile settlement rate in each of them and calculating the bearing capacity of the working pile by the value of the indentation force at the end of the 2nd section of the graph and by the coefficients of similarity to the model pile, different by applying a transverse dynamic impulse of 22-25 N⋅s to the side surface of the model pile perpendicular to its longitudinal axis at a level of 15-20 cm from the end of the pile head, sequentially at three equidistant points, and register the maximum amplitude free transverse oscillation pile heads in the ground along the axes of application of the dynamic impulse, then the same transverse dynamic impulse is applied to the working pile and the maximum amplitude of free transverse vibration of the pile head in the soil is recorded at the same level and in the same directions as for the model pile, and the ratio of the maximum amplitudes free transverse oscillation of the model pile head to the values of the maximum amplitudes of free transverse oscillation of the working pile head are used to correct the values of elastic soil resistance on the side surface of the working pile, calculated according to the similarity conditions.
RU2021119143A 2021-06-29 2021-06-29 Method for testing the ground base with a bored hanging pile RU2770294C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119143A RU2770294C1 (en) 2021-06-29 2021-06-29 Method for testing the ground base with a bored hanging pile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021119143A RU2770294C1 (en) 2021-06-29 2021-06-29 Method for testing the ground base with a bored hanging pile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2770294C1 true RU2770294C1 (en) 2022-04-15

Family

ID=81212547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021119143A RU2770294C1 (en) 2021-06-29 2021-06-29 Method for testing the ground base with a bored hanging pile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770294C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU573710A1 (en) * 1975-01-03 1977-09-25 Одесский Инженерно-Строительный Институт Device for measuring deformation of ground in foundation base zones
SU1656081A1 (en) * 1989-06-14 1991-06-15 Кубанский сельскохозяйственный институт Device for determining load-bearing capacity of pile
RU2102562C1 (en) * 1994-08-15 1998-01-20 Белорусский научно-исследовательский проектно-конструкторский энергетический институт "Белнипиэнергопром" Method for determining load-bearing capacity of ground at driving piles
RU2446251C1 (en) * 2010-08-16 2012-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Method and device to test soils with static and dynamic load
RU2502847C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Method to determine bearing capacity of pile
RU2711261C1 (en) * 2019-05-17 2020-01-15 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Soil testing method by means of static probing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU573710A1 (en) * 1975-01-03 1977-09-25 Одесский Инженерно-Строительный Институт Device for measuring deformation of ground in foundation base zones
SU1656081A1 (en) * 1989-06-14 1991-06-15 Кубанский сельскохозяйственный институт Device for determining load-bearing capacity of pile
RU2102562C1 (en) * 1994-08-15 1998-01-20 Белорусский научно-исследовательский проектно-конструкторский энергетический институт "Белнипиэнергопром" Method for determining load-bearing capacity of ground at driving piles
RU2446251C1 (en) * 2010-08-16 2012-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Геотек" (ООО "НПП "Геотек") Method and device to test soils with static and dynamic load
RU2502847C1 (en) * 2012-06-04 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Method to determine bearing capacity of pile
RU2711261C1 (en) * 2019-05-17 2020-01-15 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Soil testing method by means of static probing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Holeyman Keynote lecture: Technology of pile dynamic testing
Hwang et al. Ground response during pile driving
US7650962B2 (en) Rotary actuated seismic source and methods for continuous direct-push downhole seismic testing
Lee et al. Shear wave velocity measurements and soil–pile system identifications in dynamic centrifuge tests
JP6731309B2 (en) Pile performance evaluation method
RU2364852C1 (en) Method for determination of resilient characteristics of pile and enclosing soil
RU2770294C1 (en) Method for testing the ground base with a bored hanging pile
JP4071988B2 (en) Ground survey method using S-wave amplitude associated with impact penetration
Hussein et al. A brief history of the application of stress-wave theory to piles
Grizi et al. H-pile driving induced vibrations: reduced-scale laboratory testing and numerical analysis
Zayed et al. Shake table testing: A high-resolution vertical accelerometer array for tracking shear wave velocity
JP7257748B2 (en) Pile evaluation method
US7152467B2 (en) Parallel seismic depth testing using a cone penetrometer
US10451399B2 (en) Methods and systems for non-destructive estimation of a length of a member
Žaržojus et al. Energy transfer measuring in dynamic probing test in layered geological strata
JPH0746073B2 (en) Method and apparatus for measuring S wave velocity using large triaxial cell
JP2018009354A (en) Viaduct state monitoring apparatus and viaduct state monitoring method
JP3023508B1 (en) Evaluation method of physical properties of elasto-plastic body by percussion sound
Yu et al. Theoretical basis and numerical simulation of impedance log test for evaluating the integrity of columns and piles
Noor et al. Dynamic load test of full-scale pile for the construction and rehabilitation of bridges
Grizi et al. Understanding the Energy Transfer Mechanism in the Near Field of Impact Driven Piles
Ni et al. Integrity evaluation of PCC piles using the surface reflection method
Seitz Low strain integrity testing of bored piles
JPH11337649A (en) Elastic-wave probing method
Kodithuwakku et al. Case Studies: Use of Low Strain Transient Dynamic Response Method for Rock Socketed End Bearing Bored Piles