Fund_Spec-proj_cz2_A_Kra.pdf

(433 KB) Pobierz

Fundamenty Specjalne - projekt fundamentu płytowo-palowego - część 2

Nośność pali – metoda

α, β

oraz wg PN

z dostosowaniem do EC7

(dr hab. inż. Adam Krasiński)

2.1. Zagadnienia ogólne

Nośność pala jest sumą nośności pobocznicy i podstawy pala:

∑

gdzie:

– nośność pobocznicy pala, która jest sumą nośności wszystkich odcinków obliczenio-

wych wzdłuż pobocznicy pala

– nośność podstawy pala.

Zgodnie z EC7 wyróżnia się:

nośność obliczoną pala

;

cal

;

cal

- jest to nośność otrzymana z obliczeń daną metodą i dla danego profilu

geotechnicznego

nośność charakterystyczną pala

;

- jest to nośność skorygowana przez współczynniki korelacyjne

zależne od liczby przebadanych i przeliczonych profili geotechnicznych. Dodatkowo można jeszcze

uwzględnić współczynnik modelu

(

)



(

)





(

)



(

)

⋅

min



cal mean

;

cal

min

�½

;

⋅

min



cal mean

;

cal

min

�½









s;cal

)

mean

, (R

s;cal

)

min

- odpowiednio

rednia i minimalna no

ść

pobocznicy pala z warto

obliczonych dla

profili geotechnicznych,

;

b;cal

)

mean

, (R

b;cal

)

min

- odpowiednio

rednia i minimalna no

ść

podstawy pala z warto

obliczonych dla

profili geotechnicznych,

W przypadku gdy pale zwie

czone s

sztywnym oczepem, współczynniki

zmniejszy

, dziel

c je przez 1,1, przy czym

nie mo

e by

mniejsze ni

1,0.

nośność projektową pala

;

- jest to no

ść

przyjmowana w projekcie przy sprawdzaniu warunku stanu

granicznego no

ci.

Zgodnie z aktualnym zaleceniem PKN nale

y stosowa

podej

cie obliczeniowe 2 (lub 2*),

w którym współczynniki cz

ęś

ciowe przyjmuj

warto

= 1,1.

Warunek nośności:

v;d

≤

c;d

2.2. Metoda

- nośność krótkoterminowa pala

Korzystaj

c z tej metody mo

na oszacowa

ść

pojedynczego pala pracuj

cego w warunkach

bez odpływu. Oznacza to,

e metoda mo

e by

zastosowana tylko w przypadku zagł

bienia pala

w gruntach spoistych. Opór gruntu zale

y głównie od wytrzymało

ci gruntu na

cinanie

w warunkach bez odpływu

Nośność pobocznicy pala dla

i-tego

odcinka obliczenio-

wego:

si;cal

⋅

⋅D⋅h

gdzie:

– opór gruntu na pobocznicy

-tego odcinka

obliczeniowego pala.

Dla warunków bez odpływu

· c

w którym

wyznaczamy wg tablicy 1,

– pole powierzchni bocznej

-tego odcinka

obliczeniowego pala,

– współczynnik technologiczny.

Dla pali:

- wierconych w rurach -

= 1,0;

- pali CFA -

= 1,2;

- Vibro i wkr

canych -

= 1,4;

- pali prefabrykowanych -

= 1,0.

Tablica 1.

Współczynnik

Wytrzymało

ść

gruntu na

cinanie bez odpływu

[kPa]

≤

25÷70

>70

Nośność podstawy pala:

ΣR

Pale przemieszczeniowe,

wbijane i wkr

cane

Pale wiercone i CFA

1,0

1,0 – 0,011· (

– 25)

0,5

0,7

0,7 – 0,008· (

– 25)

0,35

b;cal

⋅

0,25

⋅

⋅D

gdzie:

= 9·

– opór gruntu pod podstaw

pala,

– powierzchnia podstawy pala (dla pali Vibro

jest

rednic

„buta” stalowego),

– współczynnik technologiczny.

Dla pali:

- wierconych i CFA -

= 1,0;

- wkr

canych -

= 1,1;

- prefabrykowanych -

= 1,2;

- Vibro -

= 1,3.

Uwaga:

W przypadku obiektu budowanego w sposób powolny i przy niewielkiej zmienno

ci obci

ąż

podczas eksploatacji obiektu, mo

na zrezygnowa

z metody

obliczania no

ci pali.

2.3. Metoda

– nośność długoterminowa pala

Korzystaj

c z tej metody mo

na oszacowa

ść

pojedynczego pala pracuj

cego w warunkach

z odpływem w gruntach spoistych i niespoistych. Opór gruntu zale

y od warto

ci napr

ęż

enia

efektywnego w gruncie. Metod

stosuje si

do wszystkich rodzajów gruntów.

Nośność pobocznicy pala dla

i-tego

odcinka obliczeniowego:

’

si;cal

⋅

⋅D⋅h

gdzie:

– opór gruntu na pobocznicy

-tego odcinka pala.

Dla warunków z odpływem

’

– pole powierzchni bocznej

-tego odcinka

obliczeniowego pala,

– współczynnik technologiczny.

Dla pali:

- wierconych w rurach -

= 0,9;

- CFA -

= 1,0;

- Vibro -

= 1,4;

- wkr

canych -

= 1,3;

- prefabrykowanych -

= 1,1.

Wyznaczanie oporu gruntu

na pobocznicy pala:

Opór gruntu na pobocznicy pala wyra

a si

wzorem:

⋅

tan

⋅

;

≤

200 kPa

gdzie:

’

– jest

rednim, efektywnym napr

ęż

eniem pionowym, dział

cym w

-tej obliczeniowej

warstwie gruntu. Ze wzgl

du jednak na zjawisko gł

boko

ci krytycznej, w obliczeniach

przyjmujemy maksymalnie

’

= 200 kPa.

– jest współczynnikiem zale

nym od efektywnego napr

ęż

enia poziomego, działaj

cego w

-tej

obliczeniowej warstwie gruntu (

⋅

)

oraz szorstko

ci powierzchni pobocznicy pala

(

tan

). Współczynnik nale

y przyjmowa

wg tablicy 2.

Tablica 2.

Współczynnik

Grunty spoiste

Grunty niespoiste

⋅

tan

′

(

−

sin

)

⋅

OCR

– współczynnik prekonsolidacji

(wyznaczony na podstawie bada

laboratoryjnych b

in situ)

1,20

0,75

0,44

28°

35°

37°

’

Nośność podstawy pala:

b;cal

⋅

0,25⋅

⋅D

gdzie:

– opór gruntu pod podstaw

pala,

– powierzchnia podstawy pala (dla pali Vibro

jest

rednic

„buta” stalowego),

– współczynnik technologiczny

Dla pali:

- wierconych i CFA -

= 1,0;

- wkr

canych -

= 1,1;

- prefabrykowanych -

= 1,3;

- Vibro -

= 1,4.

Wyznaczanie oporu

gruntu pod podstawą pala:

Opór gruntu pod podstaw

pala przyjmujemy wg rozwi

zania Terzaghi’ego:

⋅

gdzie:

σ′

– napr

ęż

enie efektywne w poziomie podstawy pala, przy czym ze wzgl

du na zjawisko

gł

boko

ci krytycznej w obliczeniach przyjmujemy maksymalnie

σ′

= 200 kPa,

c’

– spójno

ść

efektywna gruntu w poziomie posadowienia,

– współczynniki no

ci:





tan

⋅

(

⋅

tan

)

gdzie:









t wypierania gruntu

spod podstawy pala przyjmuje si

w przedziale od 1/3

dla plastycznych

gruntów spoistych do 2/3

dla zag

szczonych piasków.

(

)

(

−

⋅

cot

2.3. Metoda według PN-83/B-02482

Nośność pobocznicy pala dla

i-tego

odcinka obliczeniowego:

si;cal

⋅

⋅D⋅h

gdzie:

– opór gruntu na pobocznicy

i-tego

odcinka pala,

– pole powierzchni bocznej

i-tego

odcinka obliczeniowego pala,

– współczynnik technologiczny.

Opór tarcia gruntu wzdłu

pobocznicy pala

przyjmuje si

z tabl. 3 w zale

ci od rodzaju i stanu

gruntu oraz z uwzgl

dnieniem interpolacji z gł

boko

Tablica 3.

Warto

ci oporów granicznych gruntu wzdłu

pobocznicy pala

Rodzaj gruntu

Gr, saGr

CSa, MSa

FSa

siSa

clsiGr, clsisaGr, clGr

clsiSa, saclSi, clSi

sasiCl, siCl, saCl, Cl

saSi, Si

Namuł

= 1,00

205

165

125

< 0,

= 0

165

120

= 0,67

135

= 0,

120

= 0,33

= 0,50

= 0,20

= 0,75

Nośność podstawy pala:

si;cal

⋅

0,25

⋅D

gdzie:

– opór gruntu pod podstaw

pala,

– pole powierzchni podstawy pala (dla pali Vibro

jest

rednic

„buta” stalowego),

– współczynnik technologiczny.

Opór gruntu pod podstaw

pala

przyjmuje si

z tabl. 4 w zale

ci od rodzaju i stanu gruntu

oraz z uwzgl

dnieniem interpolacji z gł

boko

Tablica 4.

Warto

ci oporów granicznych gruntu pod podstaw

pala

Rodzaj gruntu

Gr, saGr

CSa, MSa

FSa

siSa

clsiGr, clsisaGr, clGr

clsiSa, saclSi, clSi

sasiCl, siCl, saCl, Cl

saSi, Si

= 1,00

9700

7300

5150

4200

< 0,

= 0

5200

3450

3500

2300

= 0,67

6400

4500

3400

2650

= 0,

3450

2450

1550

= 0,33

3750

2700

2050

1450

= 0,50

2050

1050

1000

650

= 0,20

2450

1800

1300

850

= 0,75

1050

550

500

300

Współczynniki technologiczne

przyjmuje si

według tablicy 4 w PN. W przybli

eniu mo

je przyjmowa

takie same jak w metodzie

Interpolacja oporów

względem głębokości

Interpolacj

wzgl

dem gł

boko

ci przeprowadza si

od poziomu interpolacji. Poziom ten,

w przypadku wyst

powania samych gruntów mineralnych, przyjmuje si

w poziomie pierwotnego

terenu. W przypadku wyst

powania w górnych partiach podło

a gruntów organicznych i nasypów,

poziom interpolacji przyjmuje si

na wysoko

ci zast

pczej

nad poziomem pierwszej warstwy

nej przenosz

cej obci

ąż

enie z pala. Wysoko

ść

okre

la si

według wzoru:

⋅

∑

⋅

w którym:

∑

⋅

– suma ci

ęż

arów warstw le

żą

cych nad pierwsz

warstw

– ci

ęż

ar obj

ciowy pierwszej warstwy no

nej, przenosz

cej obci

ąż

enie z pala.

Opory

wzrastaj

liniowo z gł

boko

od zera w poziomie interpolacji do warto

z tablicy

4 na gł

boko

poni

ej poziomu interpolacji. Na dalszej gł

boko

ci pozostaj

stałe (rysunek

poni

ej). Gł

boko

ść

, zwana gł

boko

krytyczn

dla oporów

zale

y od

rednicy pala

rodzaju gruntu i technologii wykonania pala:

⋅

[m],

a) w przypadku pali wbijanych w grunty niespoiste:

b) w przypadku pali wierconych w gruntach niespoistych:

⋅

[m]

c) w przypadku pali w gruntach spoistych i niespoistych lu

nych przyjmuje si

= 10 m,

niezale

nie od

rednicy i technologii pala.

W powy

szych wzorach

– jest

rednic

porównawcz

pala równ

= 0.4 m.

Opory

wzrastaj

liniowo z gł

boko

od zera w poziomie interpolacji do warto

z tablicy 3

na gł

boko

= 5.0 m poni

ej poziomu interpolacji, dla wszystkich rodzajów gruntów i pali.

Poni

ej gł

boko

warto

ść

pozostaje stała (rysunek poni

ej). W obliczeniach no

ci pali

pomija si

wpływ na ogóln

prac

pala cienkich przewarstwie

gruntów słabych o mi

ąż

szo

ci do

0.5 m, znajduj

cych si

ród gruntów no

nych, przyjmuj

c jednak w tych przewarstwieniach

warto

ść

=0.

Fund_Spec-proj_cz2_A_Kra.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: