Влияние динамических воздействий на грунты

Импульсный режим вибрации (динамического воздействия) приводит к значительному разуплотнению грунта.

Например: плотные глины с разноориентироваными поверхностями имеют большую чуствительность к землятресениям, чем глины аморфного (однообразного) строения.

Изотропность – одинаковые свойства по всем направлениям (сера, мел).

Анизотропные – неодинаковые свойства (стержень маркера).

Равнодействующая R силы тяжести и сейсмическая сила Q равна

R =

Q = a*m=μ*p где,

m – масса, притерпивающая действие ускорения сейсмической волны.

а – велечина сейсмического ускорения.

μ – коэффициент динамичности ( сейсмический коэффициент)

μ = ; g = 9,82 м/с² – ускорение свободного падения

P – сила тяжести

Угол наклона Q равнодействующ. R к вертикали определ.

tg Q =

Пример изменения скорости колебания грунтов

Увеличение скорости колебаний грунтов в зависимости от грунтовых условий
грунты	Уровень гр.вод	Коэффициент увеличения скорости колебаний
Объемный скальный массив, ненарушенный	-	1
Скальный ненарушенный массив толщиной 1-2 м	-	1,6
Песчано-глинистые ер. Молуносного до 30 м	5-10	2
Ненасыщенные, мощности 1-5 м	Сильно увлажнённое	5,1

Свайные фундаменты в сейсмических районах.

Обязательным при проектирование свайных фундаментов является использование данных сейсмического микрорайонирования площадки строительства.

Свайные фундаменты зданий и сооружений с учётом сейсмических воздействий должны расчитыватся на особое сочетание нагрузок по придельным состояниям первой группы, при этом необходимо предусматривать определение несущей способности свай на сжимающие и выдерживаемые нагрузки. Проверку устойчивости грунтов по условию ограничения давления передаваемого на грунты боковыми поверхностями на сваи.

Выполнять расчет свай по прочности материалов на совместное действие расчетных усилий (продолжительность силы, изгиб. мом. и поперечной силы), значение которого определяется в зависимости от расчетных значений сейсмических нагрузок.

Примечание:

При определении расчетных значений сейсмических нагрузок действующих на здание или сооружений высокий свайный ростверк следует рассматривать как каркасный нижний этаж.

Определение расчетного значения глубины hd при воздействии сейсмических нагрузок следует производить принимая значение угла внутреннего трения ₁ уменьшенного для расчетной сейсмичности 7 б. – 2⁰, 8 б. – 4⁰, 9 б. – 7^0.

При расчёте свайных фундаментных мостов влияние сейсмического воздействия заделки свай в водонасыщенных пылеватых песках, в пылевато-глинистых грунтах с показателем текучести I_l > 0,5 следует учитывать путём понижения на 30% значений коэффициентов пропорциональность К для этих грунтов.

При расчётах однорядных фундаментов (расположенных по одной оси) на нагрузки действующие в плоскости перпендикулярному ряду значения коэффициенту учитывающему кратковременный характер воздействия сейсмической нагрузки увеличивается на 10%, а в остальных случаях на 30%.

Несущая способность свай Feg работающая вертикально сжимающая и выдергивающая нагрузки по результату полевых испытаний должна определятся с учетом сейсмического воздействия по формуле:

Feg = Keg * Fd, где

Keg – коэффициент, учитыв. снижение несущей способности сваи при сейсмических воздействиях.

Fd – несущая способность сваи или определенная по результатам статистических или динамических испытаний либо по данным статическом зондировании грунтов (без учёта систематических воздействий).

Расчёт свай в набухающих и просадочных грунтах на особое сочетание нагрузок с учётом сейсмического воздействия должен производится при природной влажности, если замачивание грунтов не возможно и полностью при водонасыщенном грунте при соответствии показателям текучести, если замачивание грунта возможно, при этом определение несущая способность сваи в сильно просадочном грунте производится без учёта возможности развития отрицательных сил трения грунта.

Для свайных фундаментов в сейсмических районах следует применять все виды сваи, кроме свай без поперечного армирования и булавовидные.

Применение буронабивных сваи допускается только в устойчивых грунтах, не требующих закрепление стенок скважин должен быть не менее 40 см, а отношение длины сваи к ее диаметру не более 25.

В виде исключения допускается прорезка водонасыщения грунта набивными и буровыми сваями с применением извлекаемых обсадных труб.

При проектировании свайных фундаментов в сейсмических районах опирание конца свай следует предусматривать на скальные, крупнообломочные, плотные и средней плотности пески и пылевато-глинистые грунты с показателем текучести I_l < 0,5.

Опирание нижних концов свай на рыхлые водонасыщенные пески, не допускается.

Заглубление в грунт свай в сейсмических районах должно быть не менее 4 м.

При наличии в основании нижних концов свай водонасыщенных песчаных грунтов средней плотности – не менее 8 м.