Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований деформационной анизотропии глинистых грунтов 9
1.1. Краткий обзор методов расчета осадок оснований 9
1.2. Теоретические исследования анизотропии 13
1.3. Экспериментальные исследования анизотропии 19
1.3.1. Лабораторные экспериментальные исследования 20
1.3.2. Полевые экспериментальные исследования 26
1.4. Исследования деформируемости глинистых грунтов г. Перми 31
1.4.1. Инженерно-геологические условия г. Перми 31
1.3.1. Анализ изученности деформируемости глин г. Перми 33
1.3.3.Анализ факторов, обуславливающих анизотропную деформируемость глинистых грунтов г. Перми 39
1.5. Основные выводы по главе и постановка задач исследования по работе в целом 44
Глава 2. Экспериментальные исследования деформационной анизотропии глинистых грунтов г. Перми 47
2.1. Полевые исследования деформационной анизотропии аргиллитоподобных глин 48
2.1.1. Описание полевых экспериментальных площадок 50
2.1.2. Методика проведения экспериментов 59
2.1.3. Результаты полевых исследований и их анализ 62
2.2. Лабораторные исследования деформационной анизотропии аргиллитоподобных глин 69
2.2.1. Методика проведения эксперимента 70
2.2.2. Результаты лабораторного исследования и их анализ 73
2.3. Лабораторные исследования деформационной анизотропии современных глин 78
2.3.1. Описание экспериментальной площадки 78
2.3.2. Методика проведения экспериментов 79
2.3.3. Результаты лабораторного исследования и их анализ 79
2.4. Анализ результатов экспериментальных исследований 83
2.5. Выводы по главе 88
Глава 3. Экспериментальное моделирование штамповых испытаний аргиллитоподобной глины в стабилометре 89
3.1. Постановка задач 89
3.2. Описание оборудования, применяемого в эксперименте 90
3.3. Начальное напряженное состояние образца 92
3.4. Определение времени консолидации аргиллитоподобной глины 97
3.5. Методика экспериментов в приборе трехосного сжатия 99
3.6. Полученные результаты и их анализ 108
3.7. Выводы по главе 122
Глава 4. Методика расчета осадки фундаментов, основанием которых служит аргиллитоподобная глина 124
4.1. Область применения полученных эмпирических коэффициентов для
расчета модуля общей деформации и осадки свайных фундаментов 124
4.2. Расчет модуля деформации по результатам прессиометрических, стабилометрических и компрессионных испытаний 125
4.3. Полевые испытания свай 131
4.4. Апробация предложенной методики расчета модуля деформации при прогнозе осадок свайных фундаментов 144
4.5. Методика определения осадки одиночной сваи, основанием которой служит аргиллитоподобная глина г. Перми 157
4.6. Прогнозируемый эффект при использовании рекомендаций по прогнозу осадок свайных фундаментов 163
4.7. Выводы по главе 164
Выводы по работе 166
Список литературы 168
- Анализ изученности деформируемости глин г. Перми
- Описание экспериментальной площадки
- Методика экспериментов в приборе трехосного сжатия
- Апробация предложенной методики расчета модуля деформации при прогнозе осадок свайных фундаментов
Введение к работе
Актуальность темы. Основной задачей, стоящей в настоящее время перед специалистами геотехниками, является повышение экономичности применяемых фундаментов. Одним из путей повышения экономичности проектируемых фундаментов, является совершенствование методов определения и расчета деформационных параметров грунтов, используемых при расчете оснований по деформациям. Наиболее экономичными и надежными в этом случае будут расчетные модели, достаточно полно отражающие реальные свойства грунтов и явления, происходящие в грунтовых основаниях при действии внешних нагрузок, и в том числе учитывающие природную и наведенную в процессе нагружения деформационную анизотропию.
Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что все природные нескальные грунты обладают свойством деформационной анизотропии, степень и характер которой особенно отчетливо выражены при слоистой текстуре. Вместе с тем имеются некоторые разновидности грунтов, например, аргиллитоподобные глины, данные о механических параметрах которых крайне слабо освещены в нормативно-технической литературе. В связи с этим одним из важнейших вопросов исследования напряженно- деформированного состояния является вопрос об учете деформационной анизотропии грунтов в расчетах модуля деформации по данным различных испытаний и последующем расчете деформаций оснований, прогнозе осадок фундаментов.
В связи с этим исследование деформируемости аргиллитоподобных глин раннепермского возраста для Пермского края и регионов со схожими геологическими условиями является актуальным.
Цель и задачи исследований. Цель работы заключалась в разработке методики прогноза осадок фундаментов, опирающихся на аргиллитоподоб-ные глины г. Перми, на основе экспериментальных исследований модуля деформации по данным прессиометрических, компрессионных и трехосных испытаний.
4 Задачи исследований:
-
Дать региональную классификацию красноцветных глинистых грунтов раннепермского возраста г. Перми на основе всестороннего изучения их свойств;
-
Экспериментально изучить деформируемость глин раннеперм-ского и четвертичного возраста г. Перми в вертикальном и горизонтальном направлениях с учетом природной влажности и полного водонасыщения, выявить степень деформационной анизотропии глинистых оснований г. Перми;
-
На основании выполненных экспериментальных исследований деформируемости аргиллитоподобных глин разработать методику испытаний образцов аргиллитоподобных глин в приборе трехосного сжатия, выполнить сравнение результатов, полученных по новой методике, с результатами, получаемыми по существующей методике испытаний ГОСТ 12248-2010;
-
Выполнить прогноз осадок фундаментов аналитическими методами с применением полученных в результате исследования значений модуля деформации аргиллитоподобных глин, сравнить расчетные данные с результатами натурных экспериментов;
-
На основании полученных данных предложить эмпирические поправочные коэффициенты для расчета модуля деформации по данным полевых испытаний прессиометром, лабораторных испытаний в одометре и ста-билометре, применимые для аргиллитоподобных глин г. Перми;
-
Дать простые и достаточно надежные рекомендации по прогнозу осадок свайных фундаментов, основанием которых служат аргиллитоподоб-ные глины.
Научная новизна исследований:
-
экспериментально исследована деформационная анизотропия, а также влияние влажности на деформируемость глин раннепермского и четвертичного возраста г. Перми;
-
предложена усовершенствованная методика испытаний в приборе трехосного сжатия для аргиллитоподобных глин;
-
предложены эмпирические поправочные коэффициенты для расчета модуля деформации, полученного по результатам полевых испытаний прессиометром, лабораторных испытаний в одометре и стабилометре;
-
предложена методика прогноза осадки фундаментов, опирающихся на аргиллитоподобные глины г. Перми.
Практическая значимость работы состоит в разработке методики определения и расчета модуля деформации аргиллитоподобных глин ранне-пермского возраста г. Перми с целью повышении эффективности строительства и эксплуатации зданий.
Достоверность результатов, основных выводов и рекомендаций, приведенных в диссертационной работе, базируются на основных теоретических положениях механики грунтов, а также подтверждены необходимым объемом исследований, обеспечивающим возможность статистического анализа результатов. Достоверность результатов исследования обеспечивается значительным количеством как лабораторных, так и полевых экспериментальных данных. При проведении экспериментов использовались средства измерения, прошедшие поверку в органах стандартизации и метрологии.
Результаты научных исследований внедрены:
- в практику инженерно-геологических изысканий ОАО «Верхне-
камТИСИз»;
- в Пермском национальном исследовательском политехническом уни
верситете:
в рамках программы тематического плана госбюджетных НИР по заданиям Министерства образования и науки РФ (заказ-наряд № 1033 по теме «Исследование нижнепермских грунтов в качестве основания для фундаментов глубокого заложения и подземных сооружений»);
при чтении лекций и ведении практических занятий для студентов строительного факультета специальностей «Промышленное и гражданское строительство» и «Городское строительство и хозяйство»;
Легли в основу изданных методических рекомендаций «Специальные
6 вопросы механики грунтов и механики скальных пород» для магистерских программ «Подземное и городское строительство».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях молодых ученых 2011 – 2013 гг. (ПНИПУ, г. Пермь); международной научно-практической конференции «Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства» (Пермь, 2011 г.); Европейской конференции молодых геотехнических инженеров (Роттердам, Нидерланды, 2011); всероссийской научно-технической конференции «Механика грунтов в геотехнике и фундаментостроении» (Новочеркасск, 2012 г.); на международной научно-технической конференции «Baltic Piling Days» (г. Таллинн, Эстония, 2012 г.); международной научно-практической конференции «Научно-техническое творчество молоджи – путь к обществу, основанному на знаниях» (Москва, 2013 г.).
На защиту выносятся:
-
Результаты выполненных экспериментальных исследований деформационной анизотропии аргиллитоподобных глин г. Перми.
-
Методика испытаний аргиллитоподобных глин в приборе трехосного сжатия.
-
Общие принципы методики расчета модуля деформации аргиллито-подобных глин по данным компрессионных, трехосных и прессиометриче-ских испытаний.
-
Методика прогноза осадок фундаментов зданий и сооружений, основанием которых служат аргиллитоподобные глины г. Перми
Личный вклад автора в решение проблемы. Постановка проблемы, формулирование целей и задач, поиск их решения путем экспериментальных исследований, анализ полученных результатов, разработка принципов расчета, формулирование основных выводов осуществлены лично автором.
Публикации. По материалам исследований автором опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 работы в ведущих рецензируемых научных
7 журналах из перечня ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и 9 приложений. Общий объем диссертации составляет 217 страниц, в том числе 167 страниц основного текста, содержащего 58 рисунков и 44 таблицы, список литературы из 116 наименований, в том числе 14 на иностранном языке.
Анализ изученности деформируемости глин г. Перми
Исторически глинистые отложения раннепермского возраста, повсеместно распространенные в Прикамье, получили местные названия «ваппы», «пермские красноцветы» [12, 63]. Проведенный анализ архивных отчетов треста ОАО «ВерхнекамТИСИз» показал, что в изыскательской практике долгое время к ним применяется термин «аргиллиты» [57, 58, 59, 60, 61]. В. Т. Трофимов дает такое определение: «аргиллиты относятся к полускальным грунтам глинистого состава, образовавшимся в процессе окаменения глинистых дисперсных пород в результате их уплотнения, дегидратации и кристаллизации коллоидов» [96]. При одинаковом с глинами минералогическом и химическом составе аргиллит отличается значительно большей твердостью и неспособностью размокать в воде. Однако ряд исследователей полагает, что нижнепермские глинистые отложения Прикамья грамотнее называть «аргиллитоподобная глина», поскольку в ходе своего формирования данные глины не утратили свою способность изменять свойства при увлажнении [38]. Это подтверждается выполненным автором анализом архивных данных о физических и механических свойствах указанных отложений, приводимым далее в настоящей главе. Поэтому в данной работе применительно к глинистым отложениям раннепермского возраста применяется термин «аргиллитоподобная глина».
Изучение всей совокупности нижнепермских пород (песчаников, аргиллитоподобных глин, алевролитов, известняков и др.) исторически было связано главным образом с двумя аспектами:
1) проходкой горных выработок при разработке месторождений полезных ископаемых на территории Прикамья (например, медистых песчаников);
2) строительством гидротехнических сооружений на Урале. С 50-х гг. прошлого столетия различными проектными организациями проводились комплексные инженерно-геологические изыскания на площадях для промышленного и гражданского строительства, включающие в себя изучение механических и физических свойств аргиллитоподобных глин [60, 61]. В настоящее время трестом ОАО «ВерхнекамТИСИз» накоплен достаточно большой архивный материал по физическим и механическим характеристикам аргиллитоподобных глин г. Перми.
Помимо строительных свойств аргиллитоподобных глин ряд исследователей занимался изучением влияния процессов выветривания и водонасыщения на аргиллитоподобные глины Прикамья. Ш.Х. Гайнанов, И.А. Печеркин занимались изучением изменения механических свойств красноцветных отложений (главным образом, песчаников и аргиллитоподобных глин) в ходе выветривания [12], [64]. Ими отмечена изменчивость свойств аргиллитоподобных глин, алевролитов, песчаников Прикамья при воздействии выветривания и эрозионной деятельности поверхностных вод. Вопросами классификации грунтов пермского возраста, связанными с вертикальной неоднородностью выветрелого грунтового массива, занимались М.Ш. Димухаметов, В.Е. Малахов, В.А. Юминов и др [102]. В связи с развитием в последние десятилетия высотного строительства на территории г. Перми возникает необходимость использования грунтов раннепермского возраста в качестве оснований свайных фундаментов зданий и сооружений. Наиболее применимыми в указанных геологических условиях оказываются свайные и свайно-плитные фундаменты [90]. Несмотря на ряд проведенных ранее исследований, для изучаемых автором аргиллитоподобных глин многие вопросы остаются нерешенными: не выяснено начальное напряженное состояние массива, неоднозначно выглядит оценка влияния увлажнения на деформируемость данных глин, отсутствуют территориальные нормы, которые бы регламентировали методы определения и расчета деформационных параметров аргиллитоподобных глин г. Перми [90]. Физические и механические свойства аргиллитоподобных глин. По мнению ряда исследователей, механические свойства пермских аргиллитоподобных глин характеризуются как промежуточные от твердых глин к полускальным грунтам [12, 38, 42, 63]. По физическим свойствам Н.А. Игнатьев и А.М. Кузнецов относят аргиллитоподобную глину к группе карбонатных аргиллитов, представляющих собой начальную стадию изменения глин [42]. Исследования образцов аргиллитоподобных глин, отобранных в области Камского водохранилища, выполненные Ш.Х. Гайнановым в компрессионных приборах, свидетельствуют о том, что данные глины обладают пластической деформацией и являются сильносжимаемыми. Некоторые значения физических и механических свойств аргиллитоподобных глин по данным Ш.Х. Гайнанова [12] приведены в таблице 1.3. Модуль Юнга по результатам исследований Ш.Х. Гайнанова изменяется для изучаемых глин от 50,0 до 100 МПа, коэффициент Пуассона в среднем составляет 0,35 - 0,40, коэффициент выветрелости изменяется в интервале 0,63 – 0,80. Также им была отмечена особенность компрессионного сжатия аргиллитоподобных глин: сначала сжатие идет быстро, потом значительно замедляется[12].
По результатам определения прочности на одноосное сжатие аргиллитоподобные глины Прикамья классифицируются как сильновыветрелые полускальные грунты (рухляки), размягчаемые в воде [60, 61]. В редких случаях временное сопротивление одноосному сжатию изменяется от 1,6 до 5,2 МПа. При замачивании образцы грунта испытывают неравномерное расширение и расклинивание водой и могут распадаться на куски по неправильным криволинейным поверхностям без дополнительной нагрузки [12]. Почти всеми исследователями особо отмечалась чувствительность аргиллитоподобных глин к воздействию процессов выветривания и к изменению влажности. Е.П. Емельянова подчеркивает изменчивость физических и механических свойств аргиллитоподобных глин под влиянием процессов выветривания и разуплотнения [26]. По ее данным выветривание пермских аргиллитоподобных глин определяется главным образом активностью подземных вод и окислением железистых минералов. Роль воды в процессе выветривания глинистого грунта объясняется тем, что при изменении влажности происходит разрушение цементационных связей, выщелачивание карбонатов и других легкорастворимых компонентов. Для уточнения значений механических и физических характеристик аргиллитоподобных глин г. Перми автором были проанализированы фондовые материалы треста ОАО «ВерхнекамТИСИз» [57-61]. Значения некоторых физических характеристик аргиллитоподобных глин по материалам ОАО «ВерхнекамТИСИз» представлены в таблице 1.4.
Описание экспериментальной площадки
Деформационная анизотропия современных глин изучалась на экспериментальной площадке № 6 в пос. Култаево, г. Перми. В исследовании участвовали образцы глин аллювиального происхождения, имеющие четвертичный возраст QIV (далее – современные глины). В геоморфологическом отношении экспериментальная площадка № 6 приурочена к IV надпойменной террасе р. Камы. Геологическое строение экспериментальной площадки № 6 В геологическом отношении на площадке имеют распространение современные глинистые отложения аллювиального происхождения, а также коренные аргиллитоподобные глины раннепермского возраста (Рис.2.18). Для исследования была пробурена одна скважина и отобрано 6 монолитов. Отбор проб производился в интервале глубин 0,5 - 1,6 м ниже дневной поверхности. Пробы отбирались, транспортировались и хранились согласно ГОСТ 12071-2000 [16]. 2.3.2. Методика проведения экспериментов Современные глины испытывались в компрессионных приборах ГТ 1.1.4-01 аналогично методике испытаний аргиллитоподобных глин в компрессионном приборе, приводимой выше. Нагружение образцов глины производилось ступенями от 25 кПа до 500 кПа, время условной стабилизации составляло 12 часов, параметр стабилизации 0,01 мм [17]. Для испытаний использовались образцы высотой 20,0 мм и диаметром 71,5 мм. Подвергалось исследованию также влияние влажности на деформационные свойства современной глины. Процедура водонасыщения современных глин производилась аналогично процедуре водонасыщения аргиллитоподобных глин в вакуумной камере ГТ 4.0.6 с оснасткой ГТ 4.3.1. В качестве рабочей жидкости использовалась дистиллированная дезаэрированная вода. Для водонасыщенных образцов современных глин определялся весь комплекс физических характеристик, производился контроль степени водонасыщенности.
Всего было испытано 12 образцов глины четвертичного возраста, обладающих естественной влажностью, вырезанных параллельно и перпендикулярно слоистости; а также 12 полностью водонасыщенных образцов глины, вырезанных параллельно и перпендикулярно слоистости, что позволило выполнить статистическую обработку результатов. Общее количество испытываемых образцов современных глин составило 24.
По результатам испытаний составлялись таблицы средних значений осадок, соответствующих каждой ступени прикладываемого к образцу давления. Далее по формуле (2.1) для каждой ступени давления рассчитывался коэффициент анизотропии а.
Результаты исследования деформационной анизотропии аллювиальных четвертичных глин приведены в таблице 2.14, а также на рис. 2.19, 2.20 и в Приложении 3. Для полученных в ходе опытов значений абсолютных вертикальных и горизонтальных деформаций четвертичной глины была выполнена статистическая проверка для исключения возможных ошибок. В Приложении 4 приводятся результаты статистической проверки значений деформаций для четвертичной глины в маловлажном и в полностью водонасыщенном состоянии. Статистическая проверка не выявила ошибок. Коэффициент вариации изменялся в пределах от 0,11 до 0,51. На рис. 2.19. представлены кривые средних значений деформаций современных глин по взаимно перпендикулярным направлениям.
Анализ графиков, приведенных на рис.2.19, показывает, что деформации современных глин в маловлажном состоянии по взаимно перпендикулярным направлениям практически совпадают. Различие составляет около 10 %. Также можно отметить, что деформации современных глин возрастают при увеличении степени водонасыщенности, как для образцов, ориентированных согласно природному залеганию, так и для образцов, вырезанных перпендикулярно природному залеганию. Для глин, ориентированных согласно природному залеганию, деформации в полностью водонасыщенном состоянии возрастают в 2,1 раза. Для образцов глин, вырезанных перпендикулярно природному залеганию, деформации в полностью водонасыщенном состоянии возрастают в 4,1 раза. Средние значения деформаций от давления по взаимно перпендикулярным направлениям для четвертичной глины приведены в таблице 2.14.
Методика экспериментов в приборе трехосного сжатия
Экспериментальные исследования состояли из двух этапов:
1) Испытания аргиллитоподобных глин по методике, приводимой в ГОСТ 12248-2010 для глин твердой консистенции.
2) Испытания аргиллитоподобных глин по методике, предлагаемой автором на основе длительности и скорости приращения деформаций аргиллитоподобных глин при полевых штамповых опытах на экспериментальных площадках № 4 и № 5.
На первом этапе испытаний образцов аргиллитоподобных глин производилось по неконсолидированно-недренированной, консолидированно-недренированной и консолидированно-дренированной схеме согласно методике, приводимой в ГОСТ 12248-2010 для глин с показателем текучести IL 0,25. По каждой из схем было испытано по 6 образцов. Образцы испытывались как в маловлажном состоянии, так и в полностью водонасыщенном состоянии. Таким образом, общее количество испытанных согласно ГОСТ 12248-2010 образцов аргиллитоподобных глин в приборе трехосного сжатия составило 36, что позволило выполнить их статистическую обработку согласно [22], [49]. По каждой схеме 3 образца нагружались вертикальным давлением ступенями, а 3 нагружались с постоянной заданной скоростью.
Ниже приводятся параметры, задаваемые в ходе экспериментов по каждой из схем, согласно ГОСТ 12248-2010.
Испытания по неконсолидированно-недренированной схеме (далее -схема НН). В схеме испытания параметры задавались согласно ГОСТ 12248-2010, как для глин твердой консистенции [17]:
1) Бытовое давление (кПа) рассчитывалось в зависимости от глубины отбора образца.
2) Реконсолидация образца грунта в случае его испытания в маловлажном состоянии (без водонасыщения) производилась в условиях отсутствия дренажа в течение времени предварительного уплотнения равного 30 мин. Реконсолидация образца грунта в случае его водонасыщения производилась методом восстановления фазового состояния (ВФС), согласно ГОСТ 12248-2010, ступень давления составляла 20 кПа.
3) На стадии вертикального нагружения образца грунта задавалось два вида нагружения:
- В случае статической нагрузки ступень вертикального давления составляла от 10 % (% от всестороннего давления на образец), время между ступенями вертикального давления задавалось равным 1 мин.
– В случае непрерывного нагружения скорость вертикальной деформации составляла 0,5 % в 1 мин.
4) Испытание продолжалось до предельной относительной вертикальной деформации образца равной 15%, согласно ГОСТ 12248-2010.
Вертикальные деформации образца аргиллитоподобной глины фиксировались не реже, чем через 1 % деформации при кинематическом режиме или в конце каждой ступени нагрузки при статическом режиме нагружения.
Консолидированно-недренированное трехосное сжатие (далее – схема КН). В схеме испытания задавались следующие параметры [17]:
1) Значение максимального давления консолидации назначалось в зависимости от предполагаемого напряженного состояния грунтового массива равным бытовому давлению.
2) Реконсолидация образца грунта в случае его водонасыщения производилась методом ВФС, согласно ГОСТ 12248-2010, ступень давления составляла 20 кПа. Реконсолидация образца грунта в случае его испытания в маловлажном состоянии (без водонасыщения) производилась в условиях отсутствия дренажа в течение времени предварительного уплотнения равного 30 мин.
3) Максимальное давление консолидации (кПа) соответствовало бытовому давлению;
4) Ступень давления на стадии консолидации принималась, как для глин с IL 0,25, равной 0,1 до достижения давления консолидации (таблица 5.6 ГОСТ 12248-2010);
5) Каждая ступень давления выдерживалась 15 минут (для глинистых грунтов). Конечная ступень давления выдерживалась до завершения 100 %-ной фильтрационной консолидации образца грунта.
6) На стадии вертикального нагружения образца грунта задавалось два вида нагружения:
- В случае статической нагрузки ступень вертикального давления составляла от 10 % (% от всестороннего давления). Критерием завершения ступени нагружения являлось достижение скорости деформации в соответствии с разделом Е.3 приложения Е ГОСТ 12248-2010 [17].
Скорость деформации рассчитывалась с использованием данных, полученных на стадии консолидации образца аргиллитоподобной глины. Скорость определялась по формуле:
F- коэффициент, зависящий от условий дренирования и типа испытаний, соответствующий 95 % диссипации порового давления (для двухстороннего дренирования и схемы КН - 8,4, для схемы КД - 34); t50 - время, требуемое для 50 % фильтрационной консолидации образца грунта, мин.
Максимальная скорость нагружения для аргиллитоподобных глин в маловлажном состоянии составила 0,01 мм/мин, для аргиллитоподобных глин в полностью водонасыщенном состоянии - 0,05 мм/мин.
- В случае непрерывного нагружения скорость вертикальной деформации, также определялась в соответствии с разделом Е.3 приложения Е ГОСТ 12248-2010 [17]. Максимальная скорость нагружения для аргиллитоподобных глин в маловлажном состоянии составила 0,01 мм/мин, для аргиллитоподобных глин в полностью водонасыщенном состоянии - 0,05 мм/мин.
Вертикальные деформации образца аргиллитоподобной глины фиксировались не реже, чем через 1 % деформации при кинематическом режиме или в конце каждой ступени нагрузки при статическом режиме нагружения.
Апробация предложенной методики расчета модуля деформации при прогнозе осадок свайных фундаментов
Максимальная осадка сваи № 407 при натурных испытаниях составила 1,75 мм. Максимальная величина осадки, рассчитанной согласно СП «Свайные фундаменты», с применением штампового модуля деформации составила 16,8 мм. Это значение оказалось наиболее близким к натурным испытаниям.
Наиболее близкие значения к осадке, полученной расчетом с применением штампового модуля, показал расчет согласно СП «Свайные фундаменты» с применением стабилометрического модуля деформации, полученного по методике автора (19,0 мм). Превышение величины осадки по отношению к осадке, рассчитанной с применением штампового модуля, составило 13 %. Наибольшее расхождение расчетной осадки с натурными данными показал расчет с применением компрессионного модуля деформации. Максимальная осадка в этом случае составила 31,9 мм, что почти в 2 раза превышает значение осадки, рассчитанной с применением штампового модуля
Эпюры, полученные при расчете осадки сваи № 407 методом послойного суммирования, приводятся на рис. 4.19.
Расчет был выполнен для условного фундамента шириной 1,89 м. Глубина заложения фундамента 7,5 м.
Максимальное значение осадки, полученное по методу послойного суммирования, составило 22,6 мм и в 13 раз превысило значение осадки при натурных испытаниях сваи.
Расчет методом послойного суммирования показал завышенные значения осадок, по отношению к расчету по методу СП 24.13330.2011. При расчете с применением штампового модуля деформации наблюдалось превышение осадок по методу послойного суммирования по отношению к методу СП 24.13330.2011 в 1,3 – 3,4 раза. Поэтому сравнение результатов расчета осадок по методу послойного суммирования и методу СП 24.13330.2011 позволяет сделать вывод о лучшей сходимости метода СП 24.13330.2011 с натурными данными испытания сваи № 407.
Максимальная осадка сваи № 403 при натурных испытаниях составила 2,81 мм. Максимальная величина осадки, рассчитанной согласно СП «Свайные фундаменты», с применением штампового модуля деформации составила 13,3 мм. Это значение оказалось наиболее близким к натурным испытаниям.Анализ рис. 4.20 показал, что наиболее близкие значения к осадке, полученной расчетом с применением штампового модуля, показал расчет согласно СП «Свайные фундаменты» с применением стабилометрического модуля деформации, полученного по методике автора (15,4 мм). Превышение величины осадки по отношению к осадке, рассчитанной с применением штампового модуля, составило 16 %. Наибольшие значения осадки показал расчет осадки с применением компрессионного модуля деформации. Максимальная осадка в этом случае составила 28,32 мм, что более чем в 2 раза превышает значения осадки, рассчитанной с применением штампового модуля.
Эпюры, полученные при расчете осадки сваи № 403 методом послойного суммирования, приводятся на рис. 4.21.
Расчет был выполнен для условного фундамента шириной 1,75 м. Глубина заложения фундамента 8,5 м. На рис.4.21 приводятся эпюры для нагрузки на фундамент N равной 0,2 МН, 0,4 МН, 0,6 МН, 0,8 МН, 1,0 МН. Мощность сжимаемой толщи изменялась в зависимости от дополнительного давления на основание P0 от 1,74 м до 2,4 м.
Максимальное значение осадки, полученное по методу послойного суммирования, составило 25 мм и почти в 9 раз превысило значение натурной осадки.
При расчете с применением штампового модуля деформации, наблюдалось превышение осадок по методу послойного суммирования по отношению к методу СП 24.13330.2011 в 1,1 - 2,3 раза. Поэтому сравнение результатов расчета осадок по методу послойного суммирования и методу СП 24.13330.2011 позволяет сделать вывод о лучшей сходимости метода СП 24.13330.2011 с натурными данными испытания сваи № 403.
Максимальная осадка сваи № 587 при натурных испытаниях составила 2,25 мм.
Максимальная величина осадки, рассчитанной согласно СП «Свайные фундаменты», с применением штампового модуля деформации составила 16,33 мм. Это значение оказалось наиболее близким к натурным испытаниям.
Наиболее близкие значения к осадке, полученной расчетом с применением штампового модуля, показал расчет согласно СП «Свайные фундаменты» с применением стабилометрического модуля деформации, полученного по методике автора (16,6 мм). Превышение величины осадки по отношению к осадке, рассчитанной с применением штампового модуля, составило менее 2 %.
Наибольшие значения осадки показал расчет осадки с применением компрессионного модуля деформации. Максимальная осадка в этом случае составила 35,13 мм, что более чем в 2 раза превышает значение осадки, рассчитанной с применением штампового модуля деформации.
Эпюры, полученные при расчете осадки сваи № 587 методом послойного суммирования, приводятся на рис. 4.23. Расчет был выполнен для условного фундамента шириной 1,14 м. Глубина заложения фундамента 3, Максимальное значение осадки, полученное по методу послойного суммирования, составило 46,0 мм и более чем в 20 раз превысило значение осадки, полученное при натурных испытаниях сваи.
Расчет методом послойного суммирования показал завышенные значения осадок, по отношению к расчету по методу СП 24.13330.2011. При расчете с применением штампового модуля деформации наблюдалось превышение осадок по методу послойного суммирования по отношению к методу СП 24.13330.2011 в 1,2 - 3,3 раза. Поэтому сравнение результатов расчета осадок по методу послойного суммирования и методу СП 24.13330.2011 позволяет сделать вывод о лучшей сходимости метода СП 24.13330.2011 с натурными данными испытания сваи № 587.
Графики осадки сваи № 201 (площадка № 9) представлены на рис. 4.24. Максимальная осадка сваи № 201 при натурных испытаниях составила 7,5 мм. Максимальная величина осадки, рассчитанной согласно СП «Свайные фундаменты», с применением штампового модуля деформации составила 14,0 мм. Это значение оказалось наиболее близким к натурным испытаниям.
