Обоснование структуры и рациональных параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин под буронабивные сваи

• Автор: Губатенко, Марк Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Содержание

Основные обозначения
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Общие сведения об устройстве свайных фундаментов.'
1.2. Анализ существующих исследований в области уплотнения грунтов
1.3. Анализ существующих исследований несущей способности буронабивных свай
1.4. Анализ существующих устройств для расширения и уплотнения стенок вертикальных скважин
1.5. Выводы по главе
1.6. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПОД БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНЫМ
СНАРЯДОМ
2.1. Оценка факторов, определяющих эффективность применения набивных свай различного сечения
2.2. Выбор основных параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин
2.3. Выбор рациональных параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин
2.4. Кинематический расчет параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСГШРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПОД БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНЫМ
СНАРЯДОМ
ЗЛ. Программа экспериментальных исследований, параметры изменяемые и контролируемые в ходе проведения экспериментов
3.2. Экспериментальная установка для исследования процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом
3.3. Моделирование процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом
3.4. Планирование экспериментальных исследований процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным: снарядом
3.5. Результаты экспериментальных исследований процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом
3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНОГО СНАРЯДА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН
4.1. Методика инженерного расчета-вибрационно-радиального снаряда
для уплотнения стенок вертикальных скважин
4.2. Оценка экономической эффективности применения вибрационнорадиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
Библиографический список
Приложения

Основные обозначения
— несущая способность сваи;
ус - коэффициент условий работы сваи в грунте;
яс - расчетное сопротивление грунта под основанием сваи;
Аса - площадь поперечного сечения сваи; и - периметр поперечного сечения сваи;
/ - расчетное сопротивление г'-го слоя грунта по боковой поверхности сваи; к, — толщина г'-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи;
/с11 - коэффициент условий работы грунта под основанием сваи, учитывающий влияние способа изготовления сваи;
ус/ — коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности сваи, учитывающий влияние способа изготовления сваи; г - радиус сваи круглого поперечного сечения;
А - амплитуда колебаний;
Т - период колебаний;
I - длина уплотняющих сегментов; кске - длина расширяемого участка;
<ро - начальная фаза колебаний; ср - фазовый угол колебаний;
/,) - статический момент дебалансов; тд - масса дебалансов; гд - эксцентриситет дебалансов; т - масса колеблющейся системы;
Ь - коэффициент вязкого сопротивления грунта; с — коэффициент, характеризующий упругие свойства грунта;

В НИИ оснований Б. С. Федоровым и др. [107] проведены эксперипчгенты в траншее из тугопластичного суглинка шириной 0,6 м и глубиной 9 м по определению сопротивления сдвигу забетонированных в распор на глубинах 4 и 7 м бетонных объемов с односторонней площадью боковой поверхноод-д 1 м2. Результаты исследований говорят о том, что сопротивление по &оковой поверхности в однородном грунте с глубиной практически не меняется.
Следовательно, давление р- в однородных глинистых грунтах при < 0 от глубины не зависит, так. как постоянным, остается давление р/ в зависимости (1.1). Неизменность по высоте скважины, давления р1 (исключая ее верхнюю часть высотой 2-3*7) объясняется развитием сил трения по стенкам скважины при укладке в нее бетона.
В песчаных грунтах (в которых буровые сваи устраиваются редко из-за технологических трудностей) давление Грунта Р2 с глубиной линейно увеличивается, поэтому при отсутствии сцепления в песчаных однородных грунтах и сопротивление грунта по боковой поверхности свай с глубиной возрастает.
При загружении сваи, вокруг ствола на уровне уширения или подошвы возникают вертикальные напряжения от сил трения, развивающиеся по боковой поверхности. С удалением от ствола величины этих напряжений резко уменьшаются.
Работа пяты сваи или уширения под нагрузкой зависит от диаметра сваи и определяется прочностными и деформационными характеристиками грудха под пятой. При допускаемых нормами величинах осадок грунт под пятой сваи работает в фазе уплотнения.
Наибольшее горизонтальное давление на стенки скважины возникает при вибрировании бетонной смеси после укладки очередной порции. По Р. Лермиту [108] внутреннее трение в бетонной смеси под влиянием вибрации исчезает, а давление ее на стенки «подчиняется гидростатическому закону и в точности равно напору жидкости соответствующей плотности».