Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Распространение колебаний в грунтовой среде от различных источников и их влияние на здания и сооружения (обзор литературных публикаций) 8
1.1. Исследование параметров колебаний грунтовых сред в сейсмологии и сейсморазведке 8
1.2. Исследования колебаний грунтов при взрывных воздействиях 10
1.3. Распространение колебаний от фундаментов машин с динамическими нагрузками 11
1.4. Колебания грунта при погружении свай и повреждения существующих зданий и сооружений 16
1.5. Цель, задачи и методы исследования 25
Глава II. Численное моделирование процесса распространения волн в грунтовой среде от различных источников вибрации, связанных с погружением свай 28
2.1. Построение схемы метода конечных элементов для задач динамической теории упругости 28
2.2. Пространственная дискретизация исследуемой области. Построение матриц элементов 31
2.3. Методы численного интегрирования систем дифференциальных уравнений 44
2.4. Моделирование полубесконечных областей в динамике сплошных сред методом конечных элементов 51
2.5. Вычислительная программа и решение модельных задач 54
2.6. Исследование параметров колебаний грунта от источников, моделирующих работу сваи 64
Выводы по главе 2 80
Глава III. Моделируемая система в задаче о нахождении волновых полей смещений в грунтовой среде при погружении свай 82
3.1. Моделирование работы молота 83
3.2. Моделирование работы амортизатора 86
3.3. Моделирование работы сваи и грунта 90
Выводы по главе 3 105
Глава IV. Примеры практических расчетов, натурные наблюдения параметров колебаний грунта и некоторые следствия 107
4.1. Определение параметров колебаний грунтовой среды при ударном погружении свай 109
4.2. Вибропогружение шпунта 136
Выводы по главе 4 152
Выводы 153
Список литературы
- Исследования колебаний грунтов при взрывных воздействиях
- Колебания грунта при погружении свай и повреждения существующих зданий и сооружений
- Методы численного интегрирования систем дифференциальных уравнений
- Определение параметров колебаний грунтовой среды при ударном погружении свай
Исследования колебаний грунтов при взрывных воздействиях
Влияние грунтовых условий на параметры колебаний, распространяющихся от рассматриваемых источников, менее изучено, что объясняется, в первую очередь, их исключительным разнообразием. В сейсмологии делаются попытки установить связи между сейсмичностью отдельных сейсмических зон и их геологическими условиями [90]. Например, выяснено, что на рыхлых осадочных верхних отложениях смещения грунта при колебаниях и их преобладающие периоды оказываются большими, чем на твердых коренных породах [93]. На интенсивность колебаний и их частотный состав оказывает влияние слоистость и неоднородность грунтовых условий. Однако определить степень влияния этих факторов очень сложно, поэтому в сейсмологии используются различного рода коэффициенты увеличения балльности землетрясений, учитывающие накопленный опыт регистрации колебаний в различных грунтовых условиях [3,90,93].
В динамике грунтов упругие свойства грунтов эмпирическими формулами (1) не учитываются. В экспериментальном методе (10) они учитываются косвенно.
Для разных типов грунтов помимо интенсивности колебаний и значений преобладающих периодов характерно различное поглощение энергии распространяющихся колебаний. В приведенных эмпирических формулах для различных методов прогнозирования уровня колебаний с расстоянием от источника диссипация энергии учитывается с помощью коэффициента затухания колебаний S, который интегрально учитывает поглощение грунтом энергии распространяющихся волн. При этом проявляется зависимость коэффициента затухания S от вида грунта. Так, например, связные грунты характеризуются меньшим затуханием в них колебаний, чем несвязные.
Из короткого обзора, проделанного для выяснения сведений, накопленных сейсмологией, динамикой грунтов, оснований и фундаментов, сейсморазведкой по прогнозированию характера и величины распространяющихся колебаний с учетом возможного их применения к процессам погружения свай, можно сделать следующие выводы:
1. Для оценки уровня колебаний грунта на различных расстояниях от источников в практических расчетах используются эмпирические зависимости, по которым возможно определение лишь порядка рассматриваемых величин. При этом необходимо знать либо величину энергии, выделяющейся в источнике, либо величину смещения при колебаниях самого источника или грунта на определенном расстоянии от источника и интегральный коэффициент затухания колебаний с расстоянием.
2. Метод прогнозирования параметров колебаний грунта от "мгновенного" воздействия можно применять лишь при условии линейной взаимосвязи между колебаниями и соответствующим импульсом. Однако данный метод теряет смысл применительно к погружению свай, поскольку в этом случае рассматриваемая система будет нелинейна, кроме того параметры колебаний грунта могут быть определены при пробном погружении свай.
3. Опасность колебаний зданий можно оценить, зная те или иные параметры колебаний свободной поверхности грунта на расстоянии от источника, равном расстоянию до здания, для которого оценивается опасность колебаний.
Колебания грунта при погружении свай и повреждения существующих зданий и сооружений.
Исследованиям колебаний грунта при погружении свай и оценке опасности динамического воздействия на здания, сооружения и подземные коммуникации посвящены работы Ф.А. Кириллова и СВ. Пучкова (1935), Б.И. Далматова (1967), В.А. Ершова (1967), Е.Д. Ковалевского (1977), М.М. Калюжнюка (1977), В.Ф. Ковалева (1981), Г.Ф. Новожилова (1973), В.К. Рудь (1984) и ряда других авторов.
Кратко рассмотрим и охарактеризуем основные выводы некоторых работ по исследованию процессов распространения колебаний в грунтовой среде и их влияние на окружающие здания и сооружения.
На возможность повреждения зданий при ударном погружении вблизи них свай было обращено внимание в статье Ф.А. Кириллова и СВ. Пучкова [47,51] в 1935г. На основании анализа амплитуд смещений были сделаны выводы о закономерностях распространения волновых полей смещений в грунте в зависимости от расстояния до источника, изменения глубины погружения сваи, высоты падения молота. Для описания зависимости амплитуд колебаний грунта с расстоянием ими было предложено использовать формулу Б.Б. Голицына (1).
Исследуя причины повреждения зданий при забивке около них свай, J.H.A. Crockett [125] сделал вывод, что причиной образования новых дефектов является значительный уровень динамических напряжений в конструктивных элементах здания, превосходящий предел усталости материала.
Другие исследователи [36,47,95] основными причинами повреждений зданий при погружении около них свай считают развитие дополнительных неравномерных осадок зданий или возможный выпор фундамента (при погружении сваи непосредственно около фундаментов).
В настоящее время накоплен значительный объем натурных исследований по наблюдению за величинами, характером колебаний и повреждениями различных зданий и сооружений, различающимися по конструктивной схеме, физическому состоянию, возрасту, этажности, расстоянию от погружаемых свай, типу фундамента, грунтовых условий, наличия котлована на уровне или ниже подошвы фундаментов существующих зданий [7,47,55,95,98]. Эти непосредственные натурные наблюдения позволили оценить допустимые параметры колебаний конструкций охраняемых зданий, связать параметры колебаний свободной поверхности грунта с соответствующими параметрами колебаний фундаментов различных зданий (коэффициент передачи колебаний грунта фундаменту) [47,95,129,148].
Также производились подобные натурные исследования по погружению свай вблизи подземных коммуникаций [54], в которых было показано, что при динамических воздействиях в подземных трубопроводах возникают значительные усилия, иногда превышающие по величине усилия от действия всех статических нагрузок. Задачи о колебаниях подземного трубопровода при забивке свай предложено решать исходя из предположения о том, что перемещения трубопровода по всей длине совпадают с перемещениями грунта в основании.
Колебания грунта при погружении свай и повреждения существующих зданий и сооружений
При решении задач динамики сплошных полубесконечных сред методом конечных элементов из бесконечного полупространства выделяется расчетная область конечных размеров. Расчетная область разбивается на конечные элементы, при этом границы схемы закрепляются. В условиях длительных динамических воздействий возникает необходимость установки стандартных граничных закреплений на значительных расстояниях от исследуемой области. Это обусловлено возможностью искажения решений в результате отражения падающих волн от стандартной границы. Другая возможность избежать отражения от стандартной границы - введение в расчетную область элементов с дополнительным демпфированием, увеличивающимся по мере приближения к границам. Однако такой способ гашения колебаний не только не снимает проблему, но и приводит к значительному неоправданному увеличению количества элементов в расчетной схеме и, как следствие, к росту вычислительных затрат.
Совершенно иной подход заключается в исключении волновых отражений от условного контура с помощью постановки на нем граничных условий специального вида, которые обеспечивают поглощение энергии волн, падающих на границу конечно-элементной схемы. Проблеме поглощения энергии падающих волн на условную границу посвящен ряд работ отечественных [13,37,38,110] и зарубежных исследователей [124,137-139,143,144,147]. Наибольшее распространение в настоящее время, ввиду хорошей эффективности и простоты, получил метод исключения отражений упругих волн от условного контура, исследование которого наиболее полно для плоских задач проведено в [138]. Предложенные граничные условия для конечной расчетной области позволяют в различных случаях полностью или частично избежать отражения (эффективность предложенных граничных условий по оценкам разных авторов от 80 до 100%). Граничные условия состоят в следующем - к свободной границе прикладываются эквивалентные нормальные и касательные напряжения, возникающие при распространении плоских упругих волн в сплошной безграничной среде:
Важной отличительной особенностью постановки таких граничных условий является тот факт, что данные граничные условия не зависят от частоты продольных и поперечных волн, т.е. допускают прямое интегрирование уравнений движения.
Эффективность поглощения падающей волны постановкой граничных условий, называемой авторами [138] "стандартной вязкой границей", зависит от угла падения волн. Эффективность поглощения падающих волн предложенными граничными условиями достигается при а-Ь 1. При угле падения волн на границу а 30 интенсивность поглощения снижается, часть отраженной таким образом волны не удается исключить при любом выборе коэффициентов. При падении на границу рэлеевских (поверхностных) волн коэффициенты а и b являются функциями волнового числа и расстояния от свободной поверхности, на глубинах больше длины полуволны коэффициенты имеют постоянное значение. В соответствии с выбранной концепцией граничных условий произведем построение вычислительных алгоритмов для различных задач динамики сплошных сред, исходя из решения системы дифференциальных уравнений МКЭ (15) методом Ньюмарка (81). среднее расстояние между демпферами около і точки. Уравнение (92) справедливо для вертикальной границы. Для горизонтальной границы индексы меняются местами. Из уравнения (92) видно, что решение дифференциального уравнения можно производить с эффективной матрицей демпфирования системы, представляющей собой сумму матриц демпфирования и искусственного внешнего демпфирования. В предложенном в диссертации алгоритме элементы вязкой границы вносят добавки в различные части системы уравнений на стадии решения общей системы дифференциальных уравнений (92) методом Ньюмарка (81). При этом в левую часть системы (матрицу системы) добавляется дополнительное слагаемое 2[C]/At, в правую часть (свободные члены) вносится добавка
Постановка таких граничных условий легко производится для плоских, осесимметричных и пространственных задач (в этом случае внешняя депфи-рующая сила в (93) собирается с эквивалентной площади четырехугольника). В [124] эффект постановки подобных граничных условий обобщен на случай сферических волн. 2.5. Вычислительная программа и решение модельных задач.
Для численной реализации построенных алгоритмов в рамках созданного коллективом авторов НПФ "Геореконструкция" программного комплекса "FEM models" был разработан динамический модуль, включающий в себя специальные конечные элементы для решения задач динамики грунтовых сред в плоской, осесимметричной и пространственной постановках, а также динамический стержневой элемент с возможностью использования сосредоточенных масс. Для каждого типа элемента, предназначенного для моделирования распространения волн в сплошной среде, созданы эквивалентные элементы поглощающей "стандартной вязкой границы" в соответствии с п. 2.4 настоящей главы. Система дифференциальных уравнений решается прямым безусловно устойчивым пошаговым методом Ньюмарка.
Для каждого типа элемента производилось решение тестовых задач на соответствие численных результатов аналитическим в широком спектре физических свойств (плотность, скорости распространения продольных и сдвиговых волн или динамический модуль упругости среды, коэффициент Пуассона), динамических условий загружения, начальных и граничных условий.
Отдельно тестировались элементы "стандартной вязкой границы" для различных видов задач с целью определения эффективности исключения "фиктивных" отражений. Подобные тестовые примеры приведены в ряде работ [69,138,139]. Суть их заключается в получении "эталонной" картины распространения волн в рассматриваемой схеме и сравнении с ней картины распространения волн с усечением расчетной области при постановке необходимых условий для исключения "фиктивных" отражений.
В качестве тестовой задачи для подтверждения возможности моделирования процесса распространения волн в упругом полупространстве с помощью метода конечных элементов рассмотрим задачу о распространении волн в безграничной среде от сосредоточенной силы, изменяющейся во времени, например, по закону косинуса. Решение подобной задачи для сосредоточенного источника в безграничном пространстве в общем виде приводится в [102,111].
Методы численного интегрирования систем дифференциальных уравнений
В настоящее время теоретические вопросы распространения волн в грунтовой среде при погружении свай разработаны далеко не в полной мере, как того требуют реально возникающие практические задачи.
Задачу о нахождении волновых полей смещений, скоростей и ускорений грунтовой среды будем рассматривать для случая ударного погружения свай, поскольку данная задача во многом является общей для рассматриваемого класса задач.
Решение данной задачи в диссертационной работе предлагается производить с учетом волнового характера взаимодействия всей системы "молот-амортизатор-свая-грунт", участвующей в образовании и распространении колебаний, с использованием метода конечных элементов.
Впервые для расчета сопротивления свай при погружении волновую теорию продольного удара Сен-Венана [1,2,73] применил Н.М. Герсеванов [30,31]. В задаче о нахождении динамических напряжений в сваях при ударе А.А. Каншиным и А.С. Плуталовым [48] было уточнено предложенное решение, при этом стержень сваи заменялся системой взаимодействующих масс. Подобное решение учитывало распространение волн не только в теле сваи, но и в молоте, и позволяло учесть несовершенную упругость взаимодействующих тел. Однако данные решения не получили необходимого практического применения, поскольку оказались весьма сложными и не имели надлежащей экспериментальной проверки.
В 1960 г. Е. Смитом был предложен метод численного интегрирования системы дифференциальных уравнений перемещения сваи при ударе [142], что позволяло легко адаптировать данный метод для практических условий.
Во многих работах на основе этого метода проводился в большинстве случаев одномерный численный анализ напряженного состояния свай с целью определения возможного уровня динамических напряжений при забивке или же для определения возможной несущей способности [35,119,123,127,128,131 и др.]. Грунт в этих работах учитывался косвенно путем введения в расчетную схему эквивалентных усилий сопротивления по боковой поверхности и острию сваи.
Рассмотрим основные элементы и граничные условия, входящие в моделируемую систему "молот-амортизатор-свая-грунт".
Для моделирования работы молота будем использовать линейные вязкоупругие элементы с заданными начальными условиями: при t = 0 (т.е в момент падения) начальная скорость принимается равной скорости молота V0 при падении в однородном поле силы тяжести с ускорением свободного падения (рис. 37). В задаче рассматривается один удар молота. Это связано с тем, что при забивке свай в грунтах возникают затухающие колебания длительностью 0,1 -0,5 с, в то время как число ударов в минуту дизель-молотов, применяемых в строительстве, не более 60, а молотов свободного падения - не более 5.
Конечный элемент, моделирующий ударное взаимодействие в системе, обладает инерцией, имеет сосредоточенную в узлах массу (при расчете задается плотность) и жесткость материала. Ударом называют движение, при котором за очень малый конечный промежуток времени, скорость всей системы получает конечные, а не малые изменения [1,53]. Моделирование удара в рассматриваемой системе осуществляется при следующих основных допущениях: Взаимодействие между молотом и амортизатором осуществляется посредством прямого центрального удара [1,2,86,87].
При забивке свай механическими молотами свободного падения удар между взаимодействующими поверхностями может считаться абсолютно неупругим, т.е имеет смысл рассматривать случай так называемого квазипластического удара, который предсталяет собой высокочастотный процесс соударения взаимодействующих масс, заканчивающихся их взаимным слипанием [65,73]. Допущение хорошо согласуется с опытными данными: при свободном падении молот ударяет по свае преимущественно однократно [133-135]. При забивке свай дизель-молотами необходимо учитывать конечность времени соударения и дополнительные усилия в системе, связанные с расширением, сжатием газа, вспышкой топлива. Конечность времени удара (отрыв молота от амортизатора) и необходимые начальные условия для описания этого процесса можно моделировать в подобных задачах с помощью специального контакт-элемента, одновременно играющего роль амортизатора.
Потери энергии (трение при движении ударной части, необратимые деформации материала молота, трение в момент удара и т.п) могут задаваться введением эквивалентных значений вязкости демпфирующего элемента Ньютона в модели Фойгта (для улучшения численной стабильности решения) или пересчитываться в эквивалентную скорость падения молота в момент удара [87,119,131].
Скорость молота в момент удара может быть легко вычислена исходя из уравнения баланса кинетической и потенциальной энергии ударного механизма. Приближенно расчетную энергию удара можно принять в соответствии с рекомендациями СНиП (табл.1) [91]:
Для всех видов молота величина расчетной энергии удара может быть найдена исходя из паспортных данных конкретного молота. Для молотов двойного действия (гидравлических, паровоздушных) расчетная энергия удара может быть определена по формуле: 3 = (Q4„+pF)H; (95) где Q - вес молота; цме1 - механический КПД, учитывающий потери энергии в самом молоте; р - давление в цилиндре молота; F - площадь поршня (м2).
В трубчатых дизель-молотах [107] во время падения молота происходит сжатие воздуха в газовой камере сгорания, в результате чего горючая смесь сжимается и происходит взрыв топлива, энергия которого частично идет на погружение сваи, а частично на подброс ударной части молота. Таким образом, при падении молота происходит ослабление энергии чисто механического удара молота за счет сжатия газов в камере сгорания. В этом случае выражение для величины расчетной энергии ударного взаимодействия может быть записано в виде:
Коэффициент полезного действия молота уменьшается при забивке наклонных свай в связи с увеличением сопротивления трению движущихся частей механизма [75,131].
Величина скорости молота в момент удара может быть вычислена по формуле: где Э - величина расчетной энергии удара, определенная в соответствии с табл.1 или по паспортным данным; М- масса молота.
Вариации формулы (98) имеются в различных работах [35,106,118,130,141] с различными схемами учета потерь энергии за счет конструкционного трения, угла наклона оси молота к вертикали и других факторов.
Уровень напряжений, возникающий в теле сваи при ударе молота, и время ударного взаимодействия будут зависеть от выбранного материала амортизатора. Экспериментальные исследования свойств амортизаторов в условиях многоциклового нагружения на маломасштабных моделях (копровом стенде), статических многоцикловых испытаниях на прессе и натурных наблюдениях приведены в [118,119,131,142]. Исследованиями установлено, что модуль упругости и коэффициент восстановления удара амортизационных материалов, за исключением резины, увеличиваются по мере роста общего количества циклов нагружения. Наибольший рост значений указанных характеристик наблюдается в первые 10-20 циклов. В дальнейшем после 50-100 циклов рост этих характеристик замедляется и практически прекращается. Изменение жесткости амортизатора наблюдается при относительно невысоких напряжениях (2-5 МПа) в сравнении с обычно действующими при забивке железобетонных свай (15-35 МПа).
Так как моделирование процесса распространения волн в грунте производится за один удар молота, то амортизатор в данной задаче моделируется линейными вязкоупругими элементами Кельвина-Фойгта. Расчетные модули упругости амортизаторов назначаются для условий максимума динамических напряжений в системе "свая-амортизатор-молот" для соответствующего амортизационного материала [118,119]. Данные расчетные модули для различных амортизационных материалов подходят для практических расчетов.
Процесс моделирования ударного взаимодействия в системе осуществляется с помощью контакт-элемента, одновременно являющегося в схеме амортизатором (рис. 37 а,б). Работу контакт-элемента можно описать следующим алгоритмом:
Определение параметров колебаний грунтовой среды при ударном погружении свай
Забивка сваи производилась молотом свободного падения массой 3,8 т с высоты падения 1м. Фрагмент расчетной схемы, для случая осесимметричного деформированного состояния, приведен на рис.43.
Нахождение неизвестных - в данном случае, волновых полей смещений, скоростей и ускорений методом конечных элементов осуществляется для расчетной области размерами 50x35м. Размер расчетной области выбирался из условий обеспечения необходимой точности для оценки волновых полей смещений в областях вокруг сваи, расположенных на удалении до 30 м от источника. Расчетная область дискретизировалась на прямоугольные линейные конечные элементы с наибольшей стороной равной 0,5 м. В ближней зоне к свае разбивка элементов производилась еще чаще для более точного учета нелинейных явлений в грунте в процессе погружения сваи. Наибольший размер стороны конечного элемента в этом случае в 10 раз меньше длины волны, распространяющейся в грунтовой среде и соответствующей наибольшему размаху смещений. Таким образом, достигалось выполнение основного условия, касающегося размеров конечного элемента для моделирования процесса распространения нестационарных упругих волн в грунтовой среде [69].
Решение задачи рассматривается на период времени, равный 0,5с. Интегрирование системы дифференциальных уравнений производится методом Ньюмарка. Для этого рассматриваемый отрезок времени разбивается на 1000 временнных шагов. Значительное количество временных шагов интегрирования в этом случае обусловлено тем, что в системе "молот-амортизатор-свая" моделируются ударные процессы.
Расчетная модель при вводе исходных данных предполагает назначение плотности среды, коэффициента Пуассона, продольных и поперечных скоростей распространения волн в сплошной среде, параметров вязкости (демпфирования), угла внутреннего трения и величины удельного сцепления. Расчетные параметры модели для каждого слоя грунта (рис.43) приведены в таблице 2. Расчетные скорости распространения продольных и поперечных волн для каждого слоя принимались приближенно по таблицам различных литературных источников и эмпирическим зависимостям [59,60,102]. Скорости распространения и величина затухания волн в грунтовой среде для конкретных геологических условий могут быть установлены с помощью лабораторных (ультразвуковых, резонансных, электродинамических) или полевых сейсмических методов исследования свойств грунтов [59,108].
Поскольку свая представляет собой источник, у которой в процессе забики изменяется глубина погружения (площадь поверхности взаимодействия с грунтом) и, соответственно, изменяется характер работы сваи как источника сейсмической энергии, то моделирование процесса ударного погружения и распространения сейсмических волн в грунте осуществляется последовательно в несколько этапов. На каждом этапе решается задача с учетом погружения сваи на определенную глубину при единичном ударе молота. Отметка заложения острия сваи увеличивается на каждом этапе расчета. При этом массив грунта каждый раз наследует зону расструктуривания, полученную из предыдущего расчета. Таким образом, решением каскада задач моделируется характер изменения зон изменения свойств грунта около боковой поверхности забиваемой сваи, изменение отказов сваи с глубиной погружения и волновой картины упругих волн в грунтовой среде.
Для данного примера было последовательно решено 11 задач. Каждый этап решения сопровождался погружением сваи на один метр. Проектная отметка погружения сваи составляла 10,5 м. В данной работе приведены результаты расчетов, соответствующих этапам погружения сваи в грунт на 3, 6, 9м со дна котлована.
Типичный график вертикального смещения сваи за удар (отказ) при глубине погружения Зм приведен на рис.44. Эпюры максимальных амплитуд вертикальных и горизонтальных компонент смещений с расстоянием от источника при забивке сваи на глубину 3 м на разных глубинах в грунте приведены на рис. 45-48. Соответствующие им эпюры ускорений изображены на рис. 49-51.
Из рисунков видно, что вертикальные и горизонтальные компоненты смещений и ускорений грунта с расстоянием от погружаемой сваи убывают по экспоненциальному закону, который хорошо согласуется с известной зависимостью Б.Б. Голицина [18-21,36,47,55,56]. Затухание указанных компонент смещений с глубиной также имеет экспоненциальный характер и во многом повторяет предложенную в этом случае зависимость О.А. Савинова, что подтверждают натурные исследования [98].
Такой характер изменения максимальных амплитуд смещений с расстоянием от источника и по глубине показывает, что наибольшие смещения на поверхности определяются прохождением рэлеевских волн.
Вертикальная составляющая параметров колебаний больше их горизонтальных компонент в зонах на небольшом удалении от сваи, на больших расстояниях соотношение этих компонент стремится к единице. Подобный характер соотношения смещений регистрируется и в натурных исследованиях.
Теоретические осциллограммы параметров колебаний фунтовой поверхности, соответствующие этому этапу погружения сваи, приведены на рис. 52-59. Вертикальные и горизонтальные компоненты смещений имеют затухающий во времени характер. Колебания практически гаснут за период времени, равный 0,5 с. Максимальные размахи смещений вызваны в этом случае прохождением рэлеевских волн. В нагруженной области движение носит квазистатический характер, т.е. такой, какой имеет поверхность при статическом приложении и снятии нагрузки. С расстоянием от источника вид осциллограмм изменяется. Увеличивается количество размахов как во вступлениях, так и в главной части колебаний. Общая длительность распространяющихся по грунту импульсов увеличивается. Происходит трансформация распространяющегося импульса, называемая дисперсией волнового пакета.
Преобладающие расчетные периоды колебаний поверхности грунта при колебаниях, распространяющихся от забиваемых свай, находятся в пределах 0,1-0,13 с.
Несколько меньшие максимальные компоненты смещений, скоростей и ускорений колебаний наблюдаются на поверхности грунтовой среды при увеличении глубины погружения сваи в процессе забивки. На рис. 61-72 приведены эпюры максимальных уровней компонент смещений и ускорений в грунтовой среде на этапах погружения сваи на 6 и 9 м с поверхности котлована. Из рисунков видно, что в данном случае с глубиной погружения сваи амплитуды смещений на поверхности несколько уменьшаются, но величины тех же компонент увеличиваются по глубине. Вместе с тем, сохраняется характер изменения максимальных величин смещений с расстоянием и по глубине.
