Grundlagen für Brücken (mit Diagramm)

A. Flache Gründungen:

Flache Fundamente werden normalerweise als solche definiert, deren Tiefe geringer ist als ihre Breite. Die Fundamente für Mauerwerk, Massivbeton oder RC-Pfeiler und Widerlager geringerer Höhe, die vergleichsweise kleinere Spannweiten unterstützen und keine Möglichkeit für eine Reinigung haben, sind normalerweise flach ausgeführt.

In Fällen, in denen die Gründungsmaterialien so sind, dass die sichere Tragfähigkeit innerhalb der geringen Tiefe sehr niedrig ist, kann diese Art von Fundamenten, obwohl sie ansonsten geeignet sind, nicht ratsam sein, und es kann auf ein Tiefgründungsfundament zurückgegriffen werden.

Gestaltung des Fundaments :

Wenn der Fundamentfuß nur einer direkten Belastung ausgesetzt ist, kann der Gründungsdruck durch Aufteilen der Last auf die Fläche des Floßes ermittelt werden.

Wenn es jedoch zusätzlich zur direkten Belastung einem Moment ausgesetzt wird, werden der maximale und der minimale Gründungsdruck wie folgt berechnet:

Bei einem rechteckigen Fundament entsteht keine Spannung im Fundament, wenn die kombinierte Wirkung von direkter Belastung und direktem Moment im mittleren Drittel der Basis bleibt. Wenn das Ergebnis gerade auf die mittlere dritte Linie fällt, ist der maximale Gründungsdruck in diesem Fall gleich dem doppelten direkten Druck und das Minimum gleich null.

Wenn das Ergebnis die mittlere dritte Linie überschreitet, entwickelt sich eine Spannung, und somit bleibt die gesamte Gründungsfläche nicht wirksam, um die über sie kommende Last zu tragen.

Die Gleichung (21.1) gilt nicht mehr für die Schätzung des maximalen Gründungsdrucks, der wie folgt ausgeführt werden kann:

Der Angriffspunkt des Ergebnisses liegt in einem Abstand von "a" vom Zeh. Um keine Spannungsbedingung für die modifizierte effektive Breite zu entwickeln, muss das Ergebnis die mittlere dritte Linie durchlaufen, und daher muss die effektive Breite gleich "3a" sein, um die mittlere dritte Bedingung zu erfüllen.

Der Gesamtfundamentdruck pro Meter Standfläche muss der vertikalen Last P entsprechen, dh der Belastung, die auf dem Standfuß pro Meter Länge eintritt.

Angenommen, ein Meter Wandlänge

Im Allgemeinen ist in Fundamenten, die auf dem Boden ruhen, keine Spannungen zulässig. Wenn das Fundament auf einem Felsen ruht, kann Spannung zulässig sein, vorausgesetzt, der maximale Fundamentdruck wird auf der Grundlage der tatsächlichen Fläche berechnet, die die Last trägt, wie in Gleichung (21.3) beschrieben. Das Gründungsfloß benötigt in diesem Fall eine ausreichende Verankerung mit dem Gründungsgestein durch Dübel.

Die Stabilität der Konstruktion hinsichtlich des Gleitens und Umkippens sollte im Zusammenhang mit den Konstruktionsüberlegungen für Abutments geprüft werden. Die Angemessenheit des Untergrundes kann in Bezug auf Momente und Scheren überprüft werden, wobei die Bodenreaktion an der Basis, wie durch das zuvor angegebene Verfahren bestimmt, und das Gewicht des Bodens über dem Untergrund bestimmt wird, wenn die letztere Überlegung die Gestaltung bestimmt.

Die Bewehrung kann entsprechend vorgesehen sein, wenn sie aus Stahlbeton besteht.

Beispiel 1:

Konstruieren Sie das Fundamentfloß eines Brückenpfeilers mit einer direkten Last von 270 Tonnen und einem Moment von 110 Tonnenmeter um die längere Achse am Fuß des Piers. Das Fundamentfloß ruht auf einem Fels mit einem sicheren Auflagedruck von 65 Tonnen pro Quadratmeter. Länge des Floßes beträgt 7, 5 m:

Da das Fundamentfloß auf einem Felsen ruht, kann die Zugspannung zulässig sein, vorausgesetzt, das Floß ist ausreichend mit dem Fundamentgestein mit Ankerstangen verankert und der maximale Fundamentdruck wird auf der Grundlage der wirksamen Fläche berechnet, die die Last trägt.

Erforderliche Stahlfläche, um der Hebung standzuhalten = 97.700 / 200 = 490 mm ²

Verwenden Sie auf jeder längeren Seite des Fußes 4 Nr. 20.

Die Details der Verankerung des Fundamentfloßes sind in Abb. 21.4 dargestellt:

B. Deep Foundation:

1. Pfahlgründungen:

Wenn ein flaches Ausbreitungs- oder Floßfundament unter Berücksichtigung der Tragkraft des Bodens ungeeignet ist und wenn die Möglichkeit eines Abwaschens des flachen Fundaments wahrgenommen wird, obwohl der Fundamentboden ansonsten geeignet ist, um die Last aufzunehmen, wird auf ein tiefes Fundament zurückgegriffen.

Wenn die Schlackentiefe nicht spürbar ist und der Boden für das Pfahlfundament geeignet ist, um die Konstruktionslast aufzunehmen, werden Pfahlgründungen verwendet. Die Pfahlfundamente leiten die Last so in die darunter liegenden Böden, dass sich die Fundamente nicht zu stark absetzen und die Scherspannungen im Boden nach Berücksichtigung eines ausreichenden Sicherheitsfaktors innerhalb der zulässigen Grenzen liegen.

Pfähle können in zwei Gruppen eingeteilt werden, je nachdem, wie sie die Last in den Boden übertragen, nämlich:

(1) Reibpfähle und

(2) Endlagerhaufen.

Die erste Gruppe von Pfählen überträgt die Last in den Boden durch die Reibung, die sich zwischen der gesamten Pfahloberfläche mit wirksamer Länge und dem umgebenden Boden entwickelt, während die letzte Gruppe, wenn sie durch sehr schwachen Bodentyp getrieben wird, jedoch auf einer sehr festen Ablagerung ruht, z B. Kies oder Stein unten, kann die Last nur durch Endlager übertragen.

Im Allgemeinen wird bei Endlagerpfählen eine gewisse Last auch durch Reibung auf den Boden übertragen. In ähnlicher Weise wird bei Reibungspfählen auch eine gewisse Last durch Endlager auf den Boden übertragen.

Art der Pfähle:

Pfähle haben verschiedene Formen und verschiedene Materialien. Die häufigsten Pfahlarten, die beim Bau von Autobahnbrücken verwendet werden, sind:

a) Holzpfähle

(b) Betonpfähle

(i) Fertigteil

(ii) in situ gegossen

(c) Stahlpfähle

(i) Rohrpfahl, entweder leer oder mit Beton gefüllt.

(ii) Schraubenpfähle.

ein. Holzpfähle:

Holzpfähle sind Baumstämme, die sehr hoch sind und gerade die Äste abziehen. Rundpfähle von 150 bis 300 mm. Im Allgemeinen werden Durchmesser verwendet, aber manchmal werden aus dem Kernholz größerer Protokolle gesägte viereckige Pfähle verwendet.

Um eine bessere Leistung während des Fahrens zu erreichen, sollte die Länge der Holzpfähle nicht mehr als das 20-fache des Durchmessers (oder der Breite) betragen. Übliche Sorten indischer Hölzer, die für Pfähle geeignet sind, sind Sal, Teak, Deodar, Babul, Khair usw.

Holzpfähle sind billiger als andere Pfahlsorten, aber ihre Haltbarkeit ist unter bestimmten Betriebsbedingungen, in denen unterschiedliche Wasserspiegelungen auftreten, die abwechselndes Trocknen und Benetzen der Pfähle verursachen, für den schnellen Zerfall der Holzpfähle verantwortlich.

Wenn sie dauerhaft untergetaucht sind, können diese Haufen jahrhundertelang ohne Zerfall bleiben. Holzpfähle können unbehandelt oder mit Chemikalien wie Kreosot behandelt werden, um die Zerstörung durch verschiedene Bakterien oder Organismen oder den Zerfall zu verhindern. Holzpfähle sind von Meeresbohrern in Salzwasser betroffen.

b. Betonpfähle:

Fertigteile aus Betonfertigteilen:

Fertigteile aus Betonfertigteilen können eine viereckige, sechseckige oder achteckige Form haben, wobei die früheren üblicherweise wegen ihres Vorteils des leichten Formens und Fahrens verwendet werden. Darüber hinaus bieten quadratische Pfähle mehr Reibungsfläche, wodurch mehr Last aufgenommen wird.

Sechseck- oder Achteckpfähle haben dagegen den Vorteil, dass sie in allen Richtungen gleiche Biegesteifigkeit besitzen und die seitliche Verstärkung in Form einer durchgehenden Spirale bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus ist keine besondere Abschrägung der Ecken wie bei Vierkantpfählen erforderlich. Vorgefertigte Stapel können sich nur am Antriebsende konisch oder parallel verjüngen, wobei letzteres im Allgemeinen bevorzugt wird.

Vierkantpfähle variieren mit der Pfahllänge. Einige übliche Abschnitte sind:

300 mm quadratisch für Längen bis 12 m.

350 mm quadratisch für Längen über 12 m bis 15 m.

400 mm quadratisch für Längen über 15 m bis 18 m.

450 mm quadratisch für Längen über 18 m bis 21 m.

Normalerweise wird die Länge der Vierkantpfähle für die Reibpfähle 40-fach und für die Endlagerpfähle 20-fach die Seite gehalten.

Die Fertigteilpfähle sind aus reichhaltigem Betongemisch mit einem Verhältnis von 1: 1 ½: 3 hergestellt, wobei der Pfahlkopf mit einem reichhaltigeren Gemisch von 1: 1: 2 hergestellt wird, um den dynamischen Belastungen während des Fahrens standzuhalten.

Eine Längsbewehrung von 1, 5 bis 3 Prozent der Querschnittsfläche der Pfähle ist abhängig von dem Verhältnis von Länge zu Breite und Steigbügeln oder seitlichen Bindungen von nicht weniger als 0, 4 Volumenprozent vorgesehen. Längsstangen sollten durch die seitlichen Verbindungselemente ordnungsgemäß gebunden werden, deren Abstand nicht mehr als die Hälfte der Mindestbreite betragen darf.

Der Abstand der seitlichen Bindungen am oberen und unteren Rand der Pfähle sollte eng sein und im Allgemeinen die Hälfte des normalen Abstandes betragen. Die in Fertigteilpfählen vorgesehene Bewehrung ist so ausgelegt, dass sie den Beanspruchungs- und Antriebsbelastungen standhält, es sei denn, es handelt sich um Endlagerpfähle. In diesem Fall überträgt die in den Pfählen vorgesehene Bewehrung die Last wie in RC-Säulen.

Handhabung und Heben von Pfählen:

Wenn vorgefertigte Pfähle angehoben werden, wird ein Biegemoment in den Pfählen aufgrund des Eigengewichts der Pfähle induziert, für das eine Bewehrung in den Pfählen erforderlich ist, um diese Handhabungsbelastungen auszugleichen.

Um die Menge derartiger Bewehrung in Pfählen zu minimieren, sollte das Anheben so erfolgen, dass die so entwickelten Biegemomente auf einen möglichst geringen Wert gebracht werden sollten. Das Anheben der Pfähle mit zwei Punkten ist sehr häufig und kann wie folgt beschrieben werden.

Für die in Abb. 21.6 (a) gezeigte Hubanordnung muss das positive Moment bei C gleich dem negativen Moment bei B sein. In ähnlicher Weise muss für die Hubanordnung wie in Abb. 21.6 (b) das positive Moment bei F gleich sein negativ bei D und E. Um diese Momentbedingung zu erfüllen, müssen die Abmessungen der Hebepunkte den Angaben in der Abbildung entsprechen.

In-situ-Betonpfähle (getrieben oder gebohrt):

Es gibt viele Varianten von in situ gegossenen Pfählen, aber das Hauptprinzip bei der Herstellung der Pfähle ist dasselbe: Ein Stahlhohlrohr wird entweder in den Boden getrieben oder gebohrt, wodurch ein hohlzylindrischer Raum entsteht, in den der Beton poren wird die in situ Gusspfähle zu bilden.

In-situ-Pfähle sind Rundpfähle mit variabler Größe, je nach Typ und Tragfähigkeit. Simplex-Pfähle haben normalerweise einen Durchmesser von 350 bis 450 mm und eine Tragfähigkeit von 40 bis 80 Tonnen. Franki-Stapel haben dagegen einen Durchmesser von 500 mm und eine Traglast von ca. 100 Tonnen.

Bei Simplex-Betonpfählen, Abb. 21.7 (a), wird ein Gusseisenschuh am unteren Ende des Mantelrohrs verwendet, um das Eintreiben des Rohrs zu erleichtern, indem oben mit einem Eisenhammer über einen hölzernen Dolly gehämmert wird. Wenn das Endniveau erreicht ist, wird der Bewehrungskorb abgesenkt und der Beton wird in das Rohr eingegossen.

Das Rohr wird leicht angehoben und erneut Beton gegossen. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, ohne dass der Betoniervorgang abgeschlossen ist, und das Hüllrohr wird zurückgezogen, wobei der fertige, in situ gegossene Pfahl verbleibt. Dieser Stapel ist hauptsächlich ein Reibungsstapel, jedoch wird auch etwas von der Spitze des Stapels aufgenommen.

Der Fahrvorgang des Mantelrohres in Franki-Pfählen [Abb. 21.7 (b)] unterscheidet sich geringfügig von dem im Simplex-Stapel. Ein Teil des trockenen Betons wird in das auf dem Boden stehende Rohr eingegossen. Dieser Trockenbeton bildet einen Stopfen, der von einem Hammer zylinderförmig in der Form bewegt wird, der sich im Rohr bewegt.

Der Stopfenbeton ergreift die Wand so fest, dass der Hammer das Rohr zusammen mit dem Stopfenbeton herunterdrückt, bis das gewünschte Niveau erreicht ist.

In dieser Höhe wird der Stopfen zerbrochen, frischer Beton gegossen und gründlich gerammt, wodurch der Beton zu einem Kolben ausgebreitet wird, der die tragende Fläche des Pfahls an der Unterseite vergrößert und dazu beiträgt, mehr Belastung durch Tragen zu tragen.

Da das Rohr nach dem Absenken des Verstärkungskäfigs teilweise oberhalb des Kolbens gefüllt ist, wird das Rohr angehoben und der Beton wird erneut gerammt, jedoch mit weniger Gewalt als zum Zeitpunkt des Bildens des Kolbens. Dieses Rammen macht die Oberfläche des Pfahls unregelmäßig in Form von Wellen, was wiederum die Hautreibung des Stapels erhöht.

Der Vorgang wird fortgesetzt, bis der Stapel fertig ist. Diese Art von Haufen überträgt die Last sowohl durch Reibung als auch durch Endlager.

Vibro-Pfähle sind dem Simplex-Typ sehr ähnlich, und das Mantelrohr wird durch Hämmern oben in den Boden getrieben und unten mit einem CI-Schuh versehen. Der Hauptunterschied bei diesem Pfahl ist, dass er das Rohr nicht stufenweise mit Beton füllt, sondern vollständig mit Beton mit einer relativ flüssigen Konsistenz gefüllt wird.

Beim Anheben des Mantelrohres wird ein spezieller Hammer verwendet, der auf eine Befestigung des Rohres aufwärts trifft. Die Vibrationen, die durch den Hammer im Rohr und den statischen Kopf des flüssigen Betons erzeugt werden, tragen dazu bei, das Rohr zurückzuziehen und einen kontinuierlich vibrierenden Schaft des Pfahls herzustellen. Die Oberfläche dieser Art von Pfählen ist glatt und es bilden sich keine Wellen.

Gebohrte Pfähle sind an Orten nützlich, an denen die Vibrationen, die durch das Antreiben des Mantelrohrs verursacht werden, für die benachbarten Strukturen schädlich sein können. Diese Pfähle werden in den Hohlraum gegossen, indem die Erde durch Bohren entfernt wird.

Es sollten Vorkehrungen getroffen werden, um das Eindringen der Erde in das Gehäuse zu verhindern. Bohrungen sollten auch vor Verengungen durch weiche Böden geschützt werden. Pfähle sollten während des Gießvorgangs vor Zementverlust durch Bewegung des Untergrundwassers geschützt werden.

c. Stahlrohrpfähle:

Rohrpfähle können mit offenem Ende oder mit Gusseisenschuhen gefahren werden, wie in Mantelrohren aus Ortbetonpfählen. Die Rammpfähle werden beim Auffahren automatisch mit Erde gefüllt. Die Pfähle mit geschlossenem Ende können leer gehalten oder mit Beton gefüllt werden.

Schraubenpfähle:

Ein Schraubpfahl besteht aus einer kreisförmigen Stahlwelle mit verschiedenen Durchmessern im Bereich von 75 bis 250 mm und endet in einem Schraubenblatt mit großem Durchmesser an der Unterseite. Die Schraube ist eine komplette Drehung, der Durchmesser der Klinge beträgt 150 mm bis 450 mm.

Die Grundfläche der Schraubpfähle wird durch Verschrauben mit Hilfe von Capstan befestigt, wobei lange Stangen mit Hilfe von Arbeitskräften oben auf den Pfählen angebracht sind. Heute werden Elektromotoren für diesen Zweck eingesetzt, aber der Einsatz von Schraubenpfählen wird von Tag zu Tag seltener.

Stapelabstand:

Der empfohlene Mindestabstand der Reibpfähle beträgt 3 d, wobei d der Durchmesser der kreisförmigen Pfähle oder die Länge der Diagonale bei quadratischen, sechseckigen oder achteckigen Pfählen ist. Ein weiterer enger Abstand der Reibpfähle verringert die Tragfähigkeit des einzelnen Pfahls und ist daher nicht wirtschaftlich.

Endlagerhaufen können näher platziert werden. Es wurde keine Begrenzung für den maximalen Abstand der Pfähle festgelegt, übersteigt jedoch im Allgemeinen 4 d nicht.

Wie wird die Ladung durch Pfähle übertragen:

Reibpfähle:

Wenn eine Last auf einen Reibungspfahl gelegt wird, der in körnigem oder kohäsivem Boden getrieben wird, neigt sie dazu, weiter einzudringen. Dieser Tendenz der Abwärtsbewegung des Pfahls wird durch die Hautreibung zwischen der Pfahloberfläche und dem Boden entgegengewirkt.

Die Größe der Hautreibung pro Flächeneinheit der Pfahloberfläche hängt von dem Wert des normalen Erddrucks p und dem Reibungskoeffizienten zwischen dem Boden und der Pfahloberfläche ab; Beide Werte hängen wiederum von der Beschaffenheit der Pfahloberfläche und der Beschaffenheit des Bodens ab.

Ende Lagerhaufen:

Endlagerhaufen werden durch sehr schlechte Böden getrieben, um auf festem Untergrund wie verdichtetem Sand oder Kies oder Gestein zu ruhen. Daher ist die Reibung zwischen der Pfahloberfläche und dem Boden praktisch sehr gering und die gesamte Last wird vom Pfahl durch das Lager übertragen. Diese Pfähle fungieren als Säulen und sollten daher als solche entworfen werden.

Bewertung der Tragfähigkeit von Pfählen aus der statistischen Formel für Bodentests:

Pfähle in körnigen Böden:

Die Tragfähigkeit Qu von Pfählen in körnigem Boden kann aus der folgenden Formel erhalten werden. Für die Abschätzung der sicheren Tragfähigkeit von Pfählen ist ein Sicherheitsfaktor von 2, 5 anzunehmen.

Pfähle in kohäsiven Böden:

Die Tragfähigkeit Q _u 'der Pfähle in rein kohäsiven Böden kann anhand der folgenden Formel bestimmt werden. Ein Sicherheitsfaktor von 2, 5 muss angewendet werden, um die sicheren Lasten auf die Pfähle zu bekommen.

Qu ¹ = A _b. N _c .C _b + α. C .A _s (21, 7)

Wobei A _b = Grundfläche des Pfahlbodens

N _c = Tragfähigkeitsfaktor, der normalerweise als 9, 0 angenommen wird

C _b = durchschnittliche Kohäsion an der Polspitze in kg / cm ²

α = Reduktionsfaktor gemäß Tabelle 21.2

C = durchschnittliche Kohäsion über die gesamte Pfahllänge in kg / cm ²

A _s = Oberfläche der Pfahlwelle in cm ²

Beispiel 2

Bewerten Sie die sichere Tragfähigkeit der Bohrpfähle 500 mm. Durchmesser und 22, 0 m Länge, eingebettet in einen gemischten Boden unter einer Viaduktstruktur. Das Bohrprotokoll am Arbeitsort ist unten angegeben:

Bewertung der sicheren und ultimativen Tragfähigkeit der Pfeiler aus dem Fahrwiderstand - dynamische Formel:

Dieses Verfahren berücksichtigt die Arbeit der Pfähle bei der Überwindung des Widerstandes des Bodens während des Fahrens und entspricht somit der Energie des Hammerschlages. Bei einigen realistischen Verfahren werden auch Energieverluste aufgrund der elastischen Kompression der Pfähle und der Böden berücksichtigt.

Formeln zur Bestimmung der sicheren Last R auf Pfählen (Engineering News Formulas) :

Abstand der Pfähle:

Bei Pfählen, die auf sehr harten Schichten basieren und deren Tragfähigkeit hauptsächlich aus Endlagern besteht, muss der Abstand dieser Pfähle mindestens das 2, 5-fache des Durchmessers der Pfähle betragen.

Reibungspfähle haben ihre Tragfähigkeit hauptsächlich aus Reibung und müssen daher ausreichend voneinander beabstandet sein, da sich die Verteilungskegel oder die Druckkolben benachbarter Pfähle wie in Abb. 21.11 überlappen. Im Allgemeinen muss der Abstand der Reibpfähle mindestens das Dreifache des Durchmessers der Pfähle betragen.

Anordnung von Pfählen in einer Gruppe - Eine typische Anordnung von Pfählen in einer Gruppe ist in Abb. 21.10 dargestellt. Der in Abb. 21.10 angegebene Abstand S ist wie empfohlen.

Gruppenaktion von Pfählen:

(a) Stapelgruppen in Sand und Kies:

Wenn Pfähle in losem Sand und Kies getrieben werden, wird der Boden um die Pfähle herum bis zu einem Radius von mindestens dem Dreifachen des Pfahldurchmessers verdichtet. In diesem Fall ist die Effizienz der Pfahlgruppe mehr als die Einheit.

Aus praktischen Gründen ist jedoch die Tragfähigkeit einer Pfahlgruppe mit einer Anzahl von N Pfählen N. Qu, wobei Qu die Kapazität eines einzelnen Pfahls ist. Bei Bohrpfählen in solchen Bodenschichten wird zwar kein Verdichtungseffekt vorhanden, aber auch die Gruppeneffizienz wird als Einheit betrachtet.

(b) Pfahlgruppen in lehmigen Böden:

Bei einer Gruppe von Reibpfählen in lehmigen oder kohäsiven Böden überlappen sich die Verteilungskegel oder die Druckkolben der benachbarten Pfähle (Abb. 21.11-a) und bilden so einen neuen Verteilerkegel ABCDE (Abb. 21.11-b) der Grundfläche Davon ist viel weniger als die Summe der Flächen der Verteilungskegel der einzelnen Stapel vor der Überlappung.

Die Auflagefläche, auf die die Lasten von den Stapeln durch den Verteilungskegel übertragen werden, ist daher geringer, wodurch die Tragfähigkeit des einzelnen Stapels aufgrund einer Gruppenwirkung verringert wird. Wenn die Stapel mit weiterem Abstand getrieben werden, ist die Überlappung der Verteilungskegel geringer, und daher wird die Effizienz der einzelnen Stapel in dieser Gruppe erhöht.

Es stellt sich also heraus, dass sich in den Nrn. von Pfählen in einer Pfahlgruppe, in der sich die Verteilungskegel überlappen, trägt nichts zur Tragfähigkeit der Pfahlgruppe bei, da der Boden bereits den gesättigten Zustand erreicht hat. Reibpfähle in lehmigen Böden können daher entweder einzeln oder als Block versagen. Die Tragfähigkeit Q _gu des Blocks (Fig. 21.12) ist gegeben durch:

Da der Block zusätzlich zu den Lasten aus den Stapeln sein Eigengewicht tragen soll, muss die sichere Last des Blocks nach Abzug des Eigengewichts des Blocks berechnet werden. Normalerweise ist ein Sicherheitsfaktor von 3 über Q ' _{g u} zulässig, um die sichere Last des Blocks zu erhalten. Daher die sichere Tragfähigkeit der Pfahlgruppe

Beispiel 3:

Ein Pfeilerfundament für eine mittelgroße Brücke wird auf einer Gruppe von in situ gebohrten Pfählen getragen, wie in Abb. 21.13 gezeigt, die durch tonhaltigen Boden getrieben sind. Die relevanten Daten sind unten angegeben:

(i) Haufenlänge unterhalb der maximalen Säuberung (die in diesem Fall sehr klein ist) = 25 m.

(ii) Durchmesser der Stapel, d = 500 mm.

(iii) durchschnittliche Kohäsion über die gesamte Pfahllänge, C = 0, 45 kg / cm²

(iv) durchschnittliche Kohäsion an der Florspitze, C _b = 0, 5 kg / cm ²

(v) Innenreibungswinkel, ǿ = 0

Bestimmen Sie, ob die individuelle Kapazität der Stapel oder die Blockkapazität das Design bestimmt, wenn der Stapelabstand (a) 3d und (b) 2, 5 d ist.

Dies ist weniger als die Gesamtkapazität aller Pfähle, nämlich 700 Tonnen. In diesem Fall bestimmt also die Kapazität des Blocks den Entwurf. Der Gruppenwirkungsgrad beträgt in diesem Fall 630/700 x 100 = 90 Prozent. Durch Verringern des Stapelabstands in tonigen Böden von 3d auf 2, 5d in diesem speziellen Fall beträgt die Effizienz des einzelnen Pfahls in der Pfahlgruppe daher 90%.

Seitenwiderstand der Pfähle:

Pfähle, die unter den Widerlagern oder Stützmauern getrieben werden, sind zusätzlich zu den vertikalen Belastungen immer horizontalen Kräften ausgesetzt. Diesen horizontalen Kräften steht der seitliche Widerstand der Pfähle entgegen.

Ein Ausfall der Struktur aufgrund der Horizontalkräfte kann folgende Ursachen haben:

(i) Scherbruch des Stapels selbst

(ii) Versagen des Stapels durch Biegen

(iii) Versagen des Bodens vor den Pfählen, wodurch die Struktur insgesamt gekippt wird.

Der Abschnitt und die Verstärkung für die Pfähle sollten so sein, dass sie sowohl der Scherung als auch der Biegung der Pfähle widerstehen. Der Neigung des gesamten Gebäudes wird durch den passiven Widerstand des Bodens vor den Pfählen entgegengewirkt.

Es wurde beobachtet, dass der Abstand zwischen den äußersten Pfählen in der vorderen Reihe der Pfahlgruppe plus einiger zusätzlicher Entfernung aufgrund des Dispersionseffekts (der als 20 ° bis 25 'angenommen werden kann, wie in Fig. 21.14 gezeigt) das Passiv bieten kann Widerstand gegen die Bewegung der Pfähle zusammen mit der darauf abgestützten Struktur.

Daher kann aus Abb. 21.14 die Breite BC vor der Pfahlgruppe, die einen passiven Widerstand bietet, durch die Formel gegeben werden:

Wobei n = nos. von Stapel in der ersten Reihe.

Im Allgemeinen 3, 0 m. bis 4, 5 m. Die obere Länge der Pfähle unterhalb des Niveaus ist zuverlässig geschützt, oder die maximale Tiefe oder Durchforstungstiefe ist der passive Widerstand. Immer wenn die Pfahlgruppe horizontalen Kräften ausgesetzt ist, ist die vordere Fläche durch die Breite BC und eine Tiefe von etwa 3, 0 m gegeben. bis 4, 5 m. bietet den passiven Widerstand gegen Bewegung der Struktur.

Darüber hinaus kann auch der horizontale Widerstand der Pfahlkappe berücksichtigt werden, wenn sie mit dem Boden in Kontakt bleibt.

Teigpfähle:

Bei hohen Widerlagern, Stützwänden usw., bei denen die auf die Pfähle wirkende Horizontalkraft so groß ist, dass der seitliche Widerstand der vertikalen Pfähle nicht ausreicht, um sie zu widerstehen, sind Teigpfähle oder Rüttlerpfähle die richtige Antwort auf solche Probleme. Der Nachteil besteht darin, dass zum Fahren solcher Stapel besondere Fähigkeiten und spezielle Arten von Antriebsausrüstung erforderlich sind.

Die horizontale Komponente des Teigpfahls nimmt die horizontale Belastung zusammen mit dem horizontalen Widerstand des Bodens der Pfahlkappe auf, wenn er in Kontakt mit dem Boden bleibt, und daher erhöht die Verwendung von Teigpfählen den Sicherheitsfaktor gegen Abrutschen und Umstürzen. In Bezug auf die vertikale Tragfähigkeit von Teigpfählen ist im Allgemeinen sichergestellt, dass die Teigpfähle die gleiche vertikale Belastung tragen wie vertikale Pfähle.

Bewertung von Lasten auf Pfählen:

Wenn das Fundament nur direkt belastet wird, erhält man die Belastung des Pfahls durch Teilen der Belastung durch die Anzahl der Pfähle. Wenn das Fundament zusätzlich zu der direkten Belastung einem Moment ausgesetzt wird, kann die Belastung der Pfähle gemäß der nachstehenden Gleichung 21.18 bestimmt werden, was den Gleichungen 21.1 und 21.2 ziemlich analog ist.

Wobei W = Gesamtlast

N = nos. von Haufen

Y = Abstand des betrachteten Stapels von der Gruppe der Pfähle.

I = Trägheitsmoment der Pfahlgruppe um eine Achse durch die ZG der Pfahlgruppe.

Bei der Berechnung des Trägheitsmoments der Pfahlgruppe werden Stapel als Einheiten angenommen, die in ihren Längsmittellinien konzentriert sind, wobei das Trägheitsmoment der Stapel um ihren eigenen Mittelpunkt vernachlässigt wird.

Beispiel 4:

Eine Gruppe von Fertigteilpfählen wird einer exzentrischen Last von 1125 Tonnen ausgesetzt, wie in Abb. 21.16 (b) gezeigt. Berechnen Sie die maximale und minimale Belastung der Pfähle:

Die Lasten, die von den Stapeln auf der Zehen- und der Fersenseite getragen werden, sind unterschiedlich, da die Bodenreaktion pro Einheitsfläche auf der Zehenseite aufgrund der exzentrischen Belastung durch die Überstruktur größer ist als diejenige auf der Fersenseite Das Fundament, das von jedem Haufen abgedeckt wird, ist das gleiche, und daher ist die gesamte Bodenreaktion der von jedem Haufen abgedeckten Fläche, dh die von jedem Haufen auf der Zehenseite getragene Last ist größer als diejenige auf der Fersenseite.

Es ist schwierig, sowohl aus Sicht der Bodenschichten als auch der Bodenschichten unterschiedliche Pfahllängen für die Zehen- und Fersenseite herzustellen. Es ist jedoch unwirtschaftlich, einen gleichen Abstand der Pfähle für die Fersenseite als den für die Zehenseite zu übernehmen, wenn die Länge der Pfähle gleich bleibt.

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit ist es wünschenswert, die Pfahlabstände so einzustellen, dass die Belastung, die jeder Pfahl in Pfahlfundamenten hat, die einer direkten Belastung und einem Moment ausgesetzt sind, dh einer exzentrischen Belastung ausgesetzt sind, gleich ist. Ein grafisches Verfahren hierfür wird im folgenden durch das erläuternde Beispiel 21.5 beschrieben.

Beispiel 5

In einer 10 m langen Stützmauer wirkt eine resultierende vertikale Last von 800 Tonnen mit einer Exzentrizität von 033 m. von der Mittellinie der Stapelkappe zur Zehenseite. Bestimmen Sie den Stapelabstand, um für jeden Stapel die gleiche Last zu erhalten. Es kann davon ausgegangen werden, dass die Stapel eine Last von 25 Tonnen pro Stapel tragen:

Lösung :

Belastung pro laufenden Meter Wand = 800 / 10, 0 = 80 Tonnen. Exzentrizität = 0, 33 m.

. ^. . Moment um die Mittellinie der Stapelkappe pro Meter = 80 x 0, 33 = 26, 4 tm.

Abschnittsmodul der Pfahlkappe pro Meter Wandlänge = 1 x (5, 0) 2/6 = 4, 17 m ³

. ^. . Maximaler und minimaler Gründungsdruck = P / A ±

= 22, 33 t / m ² oder 9, 67 t / m ²

Das Gründungsdruckdiagramm ACDB ist mit den obigen Werten für den maximalen und den minimalen Gründungsdruck skaliert [Abb. 21, 17 (b)]. AB und CD werden so hergestellt, dass sie sich bei E treffen. Mit AE als Durchmesser wird der Halbkreis AHIJGE gezeichnet. Der Bogen BG ist mit E als Mittelpunkt gezeichnet. Von G aus wird FG senkrecht auf AE gezeichnet. AF wird in "n" gleiche Längen unterteilt, wobei n die Nr. Ist. der Stapelreihen innerhalb der Breite AB erforderlich.

Im Beispiel beträgt die Gesamtlast pro Meter 80 Tonnen. Unter Annahme eines Pfahlabstandes von 1, 1 m in Längsrichtung ist die Belastung pro 1, 1 m Wandlänge = 80 x 1, 1 = 88 Tonnen

. ^. . Anzahl der Stapel pro Reihe = - = 3, 52, Sagen Sie 4.

Daher wird AF in vier gleiche Längen unterteilt, nämlich AM, ML, LK und KF. Von diesen Punkten auf AF werden Senkrechte fallen gelassen, um das Halbkreis bei H, I und J zu treffen. Mit E als Zentrum und EH, EI, EJ als Radius werden Bögen gezeichnet, um die Linie AB zu treffen, die das Druckdiagramm in Teilbereiche des Bereichs unterteilt Davon ist derselbe, und daher wird der Pfahl, der für den Gründungsdruck jedes dieser Bereiche vorgesehen ist, die gleiche Last tragen.

Die Pfahlmittellinie ist die Linie durch den Schwerpunkt der obigen Trapezdruckdiagramme. Die Abstände der Stapel mit gleicher Last sind skaliert und in der Fig. 21.17 (a) dargestellt. Die tatsächliche Last, die von jedem Stapel mit dem obigen Abstand geteilt wird, wird unten berechnet, um die Genauigkeit der Methode zu zeigen.

Abstand des Schwerpunkts der Pfahlgruppe von A = (1 × 0, 45 + 1 × 1, 45 + 1 × 2, 67 + 1 × 4, 10) / 4 = 2, 17 m.

Angriffspunkt der resultierenden Last von A = 2, 5 - 0, 33 = 2, 17 m.

Somit ist die Exzentrizität des Resultierenden in Bezug auf den Schwerpunkt der Pfahlgruppe gleich Null und die Last, die sich jeder Stapel teilt, ist gleich, wobei die Last pro Stapel 800/36 = 22, 22 Tonnen pro Stapel ist.

Fahren von Pfählen:

Pfähle werden entweder mit einem Fallhammer oder einem Dampfhammer angetrieben. Der Hammer wird von einem speziellen Rahmen getragen, der als Rammgerät bekannt ist und aus zwei Führungen besteht. Der Hammer bewegt sich innerhalb der Führungen und fällt von der Oberseite der Führung auf die Oberseite der zu treibenden Pfähle.

Der Hammer, der durch Handarbeit oder durch mechanische Kraft angehoben wird und dann durch die Schwerkraft frei fallen kann, wird als Fallhammer bezeichnet. Heutzutage werden Dampfhämmer für das Pfählen verwendet.

Der Dampfhammer, der von der angehoben wird; Dampfdruck und darf dann frei fallen, ist ein einfach wirkender Dampfhammer, aber derjenige, auf den auch der Dampfdruck während der Abwärtsbewegung wirkt, und fügt hinzu: o die treibende Energie ist als doppelt wirkender Dampfhammer bekannt.

Belastungstest für Pfähle:

Die in den vorherigen Artikeln angegebenen Pfahlformeln, sowohl statisch als auch dynamisch, sagen ungefähr die sichere Last voraus, die die Pfähle tragen werden. Es ist jedoch immer wünschenswert, die Tragfähigkeit der Pfähle durch Belastungstests zu überprüfen.

Erste Tests und Routine-Tests:

Es gibt zwei Kategorien von Prüfpfählen, nämlich Erstprüfungen und Routineprüfungen. Anfänglich werden die Testpfähle vor dem Einfahren der Arbeitshaufen auf Testpfähle getestet, um die Länge der Pfähle zu bestimmen, um die geplante Belastung zu tragen. Die erste Prüfung muss an mindestens zwei Pfählen durchgeführt werden.

Routinetests werden an Arbeitsstapeln durchgeführt, um die Kapazität der Stapel zu überprüfen, die bei den ersten Tests ermittelt wurden. Während anfängliche Tests auf einem Pfahl durchgeführt werden können, können die Routineprüfungen auf einem Pfahl oder einer Gruppe von zwei oder drei Pfählen durchgeführt werden.

Letzteres ist vorzuziehen, da die Tragfähigkeit von Pfählen in einer Gruppe in lehmigen und gemischten Böden weniger speziell ist. Routineprüfungen werden an 2% der im Fundament verwendeten Pfähle durchgeführt.

Verfahren für vertikale Lasttests:

Die Prüflast kann stufenweise direkt über eine Ladefläche aufgebracht werden, wie in Abb. 21.18 gezeigt, oder mit Hilfe eines hydraulischen Hebers mit Manometer und einer Fernsteuerungspumpe, die auf eine Ladefläche ähnlich wie in Abb. 21.18 reagiert.

Der Unterschied zwischen der erstgenannten und der letzteren Methode besteht darin, dass, während die gesamte Testlast, die auf die Plattform gelegt wird, bei der ersteren Methode auf die Testpfähle übertragen wird, die Reaktion des Hebers nur als Last auf die Stapel bei der letzteren Methode durch die übertragen wird Die Last auf der Plattform übersteigt normalerweise die erforderliche Reaktion.

Stapelprüfungen durch ein Reaktionsverfahren können auch durchgeführt werden, indem die benachbarten Stapel verwendet werden, die durch negative Reibung die erforderliche Abdrückreaktion ergeben. Für die Prüfung von Pfählen im Direktladeverfahren werden üblicherweise RC-Pfahlkappen auf der Oberseite der Pfähle vorgesehen, um sie als Ladeplattform zu verwenden und um die Ladung gleichmäßig auf die Pfähle zu übertragen.

Verfahren für Querlasttests von Dateien:

Querlastprüfungen können mit dem Heberreaktionsverfahren durchgeführt werden, wobei sich der hydraulische Heber und das Messgerät zwischen zwei oder zwei Stapelgruppen befinden. Die Reaktion der Hebevorrichtung, wie durch die Lehre angegeben, ist der seitliche Widerstand des Pfahls der Pfahlgruppe.

Anwendung von Testlasten, Messung von Verschiebungen und Bewertung sicherer Lasten für vertikale Lasttests:

(a) Für den Anfangslasttest:

Die Prüfkräfte sind in Schritten von etwa 10% der Prüfkräfte aufzubringen, und die Verschiebungsmessungen werden mit drei Messuhren für Einzelpfahl und vier Messuhren für eine Gruppe von Pfählen durchgeführt. Jede Ladestufe ist so lange aufrechtzuerhalten, bis die Siedlungsgeschwindigkeit in sandigen Böden mehr als 0, 1 mm und in lehmigen Böden 0, 02 mm pro Stunde beträgt, je nachdem, was größer ist.

Die Belastung muss bis zur Prüflast fortgesetzt werden, die doppelt so hoch ist wie die sichere Last, die anhand der statischen Formel oder der Last geschätzt wird, bei der die Gesamtverschiebung der Pfahlspitze dem folgenden Wert entspricht:

Die sichere Belastung eines einzelnen Pfahls muss die geringste der folgenden sein:

(i) Zwei Drittel der Endlast, bei der die Gesamtsetzung einen Wert von 12 mm erreicht.

(ii) 50% der Endlast, bei der die Gesamtansiedlung 10% des Pfahldurchmessers beträgt.

Die sichere Belastung von Gruppen muss die geringste der folgenden sein:

(i) Endlast, bei der die Gesamtabrechnung einen Wert von 25 mm erreicht.

(ii) Zwei Drittel der analen Belastung, bei der die Gesamtabrechnung einen Wert von 40 mm erreicht.

(b) Für Routine-Belastungstests:

Die Beladung erfolgt bis zum Eineinhalbfachen der sicheren Ladung oder bis zur Leine der Winde beträgt die Gesamtsetzung für Einzelpfahl einen Wert von 12 mm und für Pfahlgruppe je nachdem, was früher der Fall ist.

Die sichere Last muss durch Folgendes gegeben werden:

(i) Zwei Drittel der Endlast, bei der die Gesamtabrechnung einen Wert von 12 erreicht, ist auf einen einzelnen Stapel ausgerichtet.

(ii) Zwei Drittel der Endlast, bei der die Gesamtabrechnung für eine Stapelgruppe einen Wert von 40 mm erreicht.

Laden usw. für Querlasttests:

Die Beladung erfolgt in Schritten von etwa 20% der geschätzten sicheren Last, nachdem die Verschiebungsrate in sandigen Böden 0, 5 mm pro Stunde und in lehmigen Böden 0, 02 mm oder 2 Stunden beträgt, je nachdem, was früher der Fall ist.

Die sicheren seitlichen Lasten sind als die geringste der folgenden zu betrachten:

(a) 50% der Gesamtlast, bei der die Gesamtverschiebung 12 mm in der Abschalthöhe beträgt.

(b) Gesamtlast, bei der die Gesamtverschiebung am Abschaltniveau 5 mm beträgt.

Ausziehversuche an Pfählen:

Für diesen Test wird auf Abschnitt 4.4 von „1S: 2911 (Teil IV) –1979: Verhaltenskodex für die Konstruktion und den Bau von Pfahlgründungen - Belastungstests an Pfählen“ verwiesen.

Zyklische Belastungstests und konstante Durchdringungstests:

Pile-Cap:

RC-Pfahlkappen mit ausreichender Dicke müssen auf der Oberseite der Pfähle angebracht werden, um die Last von der Konstruktion auf die Pfähle zu übertragen.

Die Stapelkappen sind nach folgenden Grundsätzen aufgebaut:

(i) Stanzschere durch Belastung der Pfeiler oder Pfeiler oder der einzelnen Pfähle.

(ii) Schere an der Pfeiler- oder Säulenfläche.

(iii) Biegen der Polkappe um die Pfeiler- oder Säulenfläche.

(iv) Ansiedlung einer Reihe von Pfählen und das daraus resultierende Biegen und Scheren der Pfahlkappe.

Über die Außenseiten der äußersten Stapel in der Gruppe ist ein Versatz von 150 mm vorzusehen. Wenn die Pfahlkappe auf dem Boden ruht, ist am Fuß der Pfahlkappe ein Mattenbeton (1: 4: 8) mit einer Dicke von 80 mm vorzusehen.

Die Oberseite des Pfahls muss von Beton befreit sein, und die Bewehrung des Pfahls muss ausreichend in der Pfahlkappe verankert sein, um die Lasten und Momente durch die Pfähle effektiv auf den Boden zu übertragen. Mindestens 50 mm Länge der Pfahlspitze nach dem Ablösen des Betons müssen in die Pfahlkappe eingebettet sein. Die durchsichtige Abdeckung für die Hauptbewehrung muss mindestens 60 mm betragen.

Pfahlbewehrung:

Der Bereich der Längsbewehrung in Fertigteilpfählen muss wie folgt sein, um den Beanspruchungen durch Anheben, Stapeln und Transport standzuhalten.

(i) 1, 25% für Pfähle mit einer Länge von weniger als dem 30-fachen der geringsten Breite.

(ii) 1, 5% bei Pfählen mit einer Länge von mehr als 30 und bis zum 40-fachen der kleinsten Breite.

(iii) 2, 0% bei Pfählen mit einer Länge, die das 40-fache der kleinsten Breite überschreitet.

Die Längsbewehrungsfläche in eingegossenen Ortbeton- und Ortbetonbetonpfählen muss mindestens 0, 4% der Schachtfläche betragen.

Die seitliche Bewehrung in Pfählen darf nicht weniger als 0, 2% des Bruttovolumens im Körper der Pfähle und 0, 6% des Bruttovolumens an jedem Ende des Stapels für eine Entfernung von etwa dem Dreifachen der kleinsten Breite oder des kleinsten Durchmessers des Pfahls betragen Stapel. Der Mindestdurchmesser der seitlichen Verstärkung beträgt 6 mm.

2. Brunnen Stiftungen:

Wenn Pfahlgründungen aufgrund von Standortbedingungen, der Beschaffenheit der Bodenschichten oder aus vergleichsweise tiefen Gründen nicht geeignet sind, werden Brunnenfundamente eingesetzt. Die Komponenten einer Bohrung sind in Abb. 21.19 dargestellt.

Schneide und Brunnenkante:

Im unteren Bereich sind Schächte mit einer Stahlschneide aus MS-Platten versehen, die miteinander vernietet oder verschweißt und mittels Ankerstangen im Schachtstein verankert sind. Beton-Bordsteine ​​sind im Querschnitt dreieckig, um das Abnehmen der Erde durch Zupacken zu erleichtern und das einfache Versenken der Bohrlöcher zu erleichtern.

Die Neigung des Bohrlochrandes sollte mit der Senkrechten 35 Grad nicht überschreiten. Diese Bordsteine ​​sind ausreichend verstärkt, um sie stark genug zu machen, um den Belastungen beim Sinken standzuhalten. Gewöhnlich sind Verstärkungen sowohl in Form von Steigbügeln als auch von Längsstangen mit mindestens 72 kg vorgesehen. pro cu m. ausgenommen Bondstäbe von Steining.

Verbindungsstangen werden verwendet, um die Längsstangen und Bügel in Position zu halten. Der Beton, der in den Bohrlochkanten verwendet werden soll, muss im Allgemeinen die Qualität M20 haben.

Wenn eine pneumatische Senkung vorgenommen werden soll, muss der innere Winkel der Bohrlochkanten steil genug sein, um einen leichten Zugang zu den pneumatischen Werkzeugen zu ermöglichen. Wenn zum Senken der Schächte Sprengungen vorgenommen werden müssen, muss die gesamte Höhe der Innenfläche und die halbe Höhe der Außenfläche der Bordsteinkante mit einer 6 mm starken MS-Platte geschützt werden, die ordnungsgemäß am Bordstein mit Ankerstangen verankert ist.

Steining:

Die Steining besteht aus Ziegel oder Steinmauerwerk oder aus Massebeton. Die nominale Bewehrung darf nicht weniger als 0, 12% der Querschnittsfläche der Steining betragen, um der Zugspannung standzuhalten, die sich in der Brunnensteinung entwickeln kann, falls der obere Teil der Steining an einer Schicht aus steifem Ton haftet und der verbleibende Teil aufgehängt wird von oben. Zwei Lagen vertikaler Steining Bars mit Bindemitteln werden nur einer zentralen Lage vorgezogen.

Bei Steinziegeln sind in der Mitte der Steining senkrechte Verbindungsstäbe mit einem Anteil von mindestens 0, 1% der Brutto-Steiningfläche vorzusehen. Diese Stäbe sind mit Beton der Klasse M20 innerhalb einer Stütze der Größe 150 x 150 zu ummanteln.

Diese Säulen müssen mit R C-Bändern geeigneter Breite von mindestens 300 mm und einer Tiefe von 150 mm verwendet werden. Der Abstand dieser Bänder muss 3 m oder 4 mal so groß sein wie die Stärke der Krümmung (Abb. 21.20).

Bottom Plug:

Wenn die Versenkung abgeschlossen ist und das Gründungsniveau erreicht ist, werden die Vertiefungen nach dem Herstellen des erforderlichen Sumpfs mit 1: 2: 4-Beton verschlossen. Dies ist normalerweise unter Wasser zu tun, wofür spezielle Ausrüstungen verwendet werden sollen, um den Beton vor dem Wegwaschen durch Wasser zu schützen. Zu diesem Zweck werden üblicherweise zwei Verfahren verwendet.

Die erste Methode ist als "Rutschenmethode" oder "Auftragsmethode" bekannt, bei der einige Stahlrohre, die üblicherweise als Tremie mit Durchmessern von 250 mm bis 300 mm bezeichnet werden, mit Trichter oben in den Schächten platziert werden. Die Oberseite dieser Rohre ist oberhalb des Wasserspiegels und die Unterseite am Boden der Quelle.

Wenn der Beton in den Trichter gegossen wird, bewegt er sich aufgrund der Schwerkraft nach unten und reicht bis zum Boden. Die Rohre werden mit fortschreitendem Betonieren seitwärts verschoben.

Bei der zweiten Methode wird eine mehr oder weniger wasserdichte Box zum Unterwasserbetonen verwendet. Der Boden der Schachtel ist so gestaltet, dass, wenn die Schachtel das Verstopfungsniveau erreicht, der Schachtelboden nach unten geöffnet wird, indem eine Schnur von oben gelöst wird und der Beton am Boden des Schachts platziert wird. Diese Methode wird als "Box überspringen" bezeichnet.

Die Funktion des Bodenstopfens besteht darin, die Last von den Pfeilern und Widerlagern auf die darunter liegenden Bodenschichten durch die Brunnensteinung zu verteilen. Die Ladung von den Pfeilern und Widerlagern, die über die Brunnenkappe verteilt sind, und schließlich zum Steining erreicht schließlich den Brunnenrand.

Mit einer konischen Seite in Kontakt mit dem unteren Stopfen wird die Last vom Bordstein schließlich auf den unteren Stopfen und dann auf den Boden darunter übertragen. Für eine bessere Leistung muss der untere Stopfen eine ausreichende Dicke haben, wie in Abb. 21.20 (c) gezeigt.

Sandfüllung:

Die Well-Taschen sind in der Regel mit Sand oder sandigem Lehm gefüllt, aber manchmal werden die Taschen leer gehalten, um die Eigenlast des Wells auf dem Fundament zu reduzieren. Es ist wünschenswert, dass mindestens der Teil der Taschen unterhalb des maximalen Reinigungsniveaus mit Sand gefüllt ist, um die Wells zu stabilisieren. Über der Sandfüllung ist jeweils ein Topplug vorgesehen.

Well-Cap:

Die Last von den Pfeilern und Widerlagern wird durch die Bohrkappen auf die Steinkrümmung übertragen, die daher ausreichend verstärkt werden muss, um den durch die überlagerten Lasten und Momente hervorgerufenen Spannungen standzuhalten.

Formen der Brunnen:

Je nach Art des Bodens, durch den sie versenkt werden sollen, der Art des zu tragenden Pfeilers und der Größe der Lasten und Momente, für die sie ausgelegt werden sollen, werden Brunnen mit verschiedenen Formen verwendet. Folgende Formen, wie in Abb. 21.21 gezeigt, sind sehr üblich:

Doppel-D-Achtkant- oder Hantelglockenförmige Schächte weisen im Allgemeinen zwei Taschen oder Baggerlöcher auf, wodurch eine bessere Kontrolle über die Verschiebungen und Neigungen der Schächte möglich ist.

Darüber hinaus bieten Hülsen mit Glockenform einen größeren Widerstand gegen Kippen in Längsrichtung, während Ziegel oder Beton beim Bau von Brunnenstein sowohl in den Doppel-D- als auch in den Achteckbohrungen verwendet werden können, sind die Arbeitskosten höher, wenn der Stein gemeißelt wird in Hantelglocken verwendet.

Einzelne kreisförmige Vertiefungen sind am wirtschaftlichsten, wenn die Momente sowohl in Längs- als auch in Querrichtung mehr oder weniger gleich sind. Außerdem haben diese Schächte für die gleiche Grundfläche eine geringere Reibungsfläche, weshalb zum Senken der Schächte ein geringerer Senkaufwand erforderlich ist.

Doppelkreisförmige Bohrungen sind mehr oder weniger ähnlich wie bei einzelnen kreisförmigen Bohrungen. Diese sind jedoch geeignet, wenn die Länge des Pfeilers größer ist. Doppelkreisförmige Bohrungen sind jedoch nicht bevorzugt, wenn die Möglichkeit einer unterschiedlichen Besiedlung zwischen den beiden Bohrlöchern nicht überschritten wird. Sowohl Stein als auch Beton können zur Versteinerung kreisförmiger Schächte verwendet werden

Bohrlöcher oder Monolithen mit mehreren Baggern werden in tragenden Pfeilern oder Türmen von Brücken mit großer Spannweite eingesetzt. Dieser Sohn von Monolithen wurde zur Unterstützung der Haupttürme der Howrah-Brücke in Kalkutta verwendet. Die Größe des Monolithen betrug 55, 35 mx 24, 85 m mit 21 Baggerschächten je 6, 25 m 2.

Tiefe der Brunnen:

Bei der Festlegung des Gründungsniveaus von Brunnen sollten die folgenden Punkte gebührend berücksichtigt werden:

(i) Die minimale Tiefe der Wanne wird aus den Überlegungen zur maximalen Durchdringung bestimmt, um die minimale Grifflänge unterhalb des maximalen Frühlingsniveaus für die Stabilität der Wanne zu erhalten.

(ii) Das Fundament muss möglicherweise tiefer sein, wenn der Boden in der Gründungsstufe weder für die Traglast geeignet ist.

(iii) Der passive Widerstand der Erde an der Außenseite des Brunnens wird ausgenutzt, um den äußeren Momenten, die durch Längskraft, Wasserströmung, Erdbebeneffekt usw. auf den Brunnen wirken, so weit wie möglich zu widerstehen. Die Erde unter dem maximalen Reinheitsgrad liegt nur Der passive Widerstand ist wirksam.

Wenn größere äußere Momente durch den passiven Erddruck widerstehen müssen, ist eine größere Grifflänge unterhalb des maximalen Spülniveaus erforderlich, und um dies zu erreichen, ist ein weiteres Absinken des Bohrlochs erforderlich.

Entwurfsüberlegungen:

Den äußeren Momenten, die durch verschiedene Horizontalkräfte auf die Brunnen wirken, und der exzentrischen direkten Last wird durch den Moment aufgrund des passiven Erddrucks ein Widerstand entzogen, der teilweise völlig von der Größe des verfügbaren passiven Drucks abhängt, der wiederum mit der Fläche und der Beschaffenheit des Bodens zusammenhängt den passiven Widerstand bieten. Der äußere Gleichgewichtsmoment kommt zur Basis.

Der Gründungsdruck an der Basis des Brunnens kann daher nach folgender Formel berechnet werden:

Wobei W = vertikale Gesamtbelastung an der Basis der Bohrung nach Berücksichtigung der Hautreibung an den Seiten der Vertiefungen.

A = Grundfläche des Brunnens.

M = Moment an der Basis.

Z = Abschnittsmodul der Basis.

Der Gründungsdruck ist maximal, wenn sowohl W als auch M maximal sind. Dieser Zustand ist erreicht, wenn die Lastreaktion auf dem Pier maximal ist und kein Auftrieb auf den Brunnen und den Pier wirkt.

Andererseits ist der minimale Fundamentdruck und die Möglichkeit einer Spannung oder eines Auftriebs zu erwarten, wenn die Lastreaktionsreaktion minimal ist und der volle Auftrieb wirkt, wodurch das Eigengewicht des Pfeilers und der Bohrung verringert wird. Der Gründungsdruck sollte so sein, dass er innerhalb der zulässigen Tragkraft des Bodens bleibt.

Die auf den Wänden der Schächte wirkende Hautreibung wird beim Ausgleichen eines Teils der direkten Last berücksichtigt. Bei der Schätzung der Steiningdicke müssen das maximale Moment sowie die maximale und minimale direkte Belastung der Steining ermittelt werden.

Die Steining-Dicke sollte so sein, dass sowohl die maximale als auch die minimale Spannung innerhalb des zulässigen Werts bleiben. Um die maximalen und minimalen Spannungen zu erhalten, sollten auch hier die Überlegungen zum Gründungsdruck wie oben beschrieben angestellt werden.

Die Steining-Spannungen werden unter Verwendung der folgenden Formel erhalten:

Wobei W = vertikale Gesamtbelastung des betrachteten Steining-Abschnitts.

A = Steiningfläche

M = Moment am Steiningabschnitt.

Z = Abschnittsmodul des Steining-Abschnitts.

Die Stabilität von Brunnenfundamenten muss unter Berücksichtigung aller möglichen Ladekombinationen einschließlich Auftrieb oder Nichtauftriebszustand geprüft werden. Fundamente für Pfeilerbrunnen in kohäsionsarmer Erde sollen auf der Grundlage der „Empfehlungen zur Abschätzung der Beständigkeit von Böden unterhalb des maximalen Gießwinkels bei der Planung von Brunnenfundamenten “ erstellt werden.

Die Konstruktion von Abutment-Wells in allen Arten von Böden und von Pier-Wells in kohäsiven Böden muss gemäß den Empfehlungen „Fundamente und Unterbau“ erfolgen. Das Verfahren zur Überprüfung der Stabilität von Brunnen in überwiegend lehmigen Böden wird im Anschluss an die Empfehlungen erläutert.

Der aktive und passive Erddruck in einer beliebigen Tiefe Z unterhalb des maximalen Reinigungsniveaus für gemischte Böden ist gegeben durch:

Fig. 21.22 (a) zeigt einen Schacht, der einer vertikalen konzentrischen Belastung W (= W ₁ + W ₂ + W ₃ ) und einer horizontalen Kraft Q ausgesetzt ist, die in einem Abstand H vom maximalen Reinigungsniveau wirkt. Abb. 21.22 (b) zeigt die aktiven und passiven Druckdiagramme, die auf den Gleichungen 21.20 und 21.21 basieren und, wie empfohlen, auch die Rotation an der Basis berücksichtigen.

Moment an der Basis des Brunnens aufgrund äußerer Horizontalkraft, Q = Q (H + Z) (21.27)

Entlastung des Bohrlochs aufgrund des aktiven und passiven Erddrucks aus den Gleichungen 21.25 und 21.26

Gleichung 21.28 gibt den endgültigen Nettomoment des passiven Erddrucks an. Um zu dem zulässigen Moment des passiven Erddrucks vom Endmoment (M _p - M _a ), wie in Gleichung 21.28 angegeben, zu gelangen, kann ein Sicherheitsfaktor wie nachstehend angegeben angewendet werden, d. H. Zulässiger Moment des passiven Widerstands = (M _p -M _a ) / FOS

FOS für kohäsiven Boden für Lastkombinationen ohne Wind- oder Erdbebenkräfte beträgt 3, 0 und für Lastkombinationen einschließlich Wind oder Seismik 2.4. Die Methode zur Schätzung des Grunddrucks eines Bohrlochfundaments wird durch folgendes Beispiel veranschaulicht.

Beispiel 6:

Berechnen Sie die Gründungsdrücke an der Basis des kreisförmigen Schachtes mit folgenden Angaben:

(a) Tiefe der Bohrung - 25, 0 m

(b) Wellendurchmesser = 8, 0 m

(c) Tiefe unter dem maximalen Durchfluß = 12, 0 m

(d) Q = 100 t. Schauspiel a; 37, 0 m über dem Boden von gut unter seismischen Bedingungen.

(e) W ₁, = Gewicht des Aufbaus = 850 Tonnen.

(f) W ₂ = Piergewicht = 150 Tonnen.

(g) W ₃ = Gewicht des Brunnens = 900 Tonnen.

(h) Der Boden um die Vertiefung herum wird gemischt mit (i) C = 0, 2 kg / cm ² (ii) Φ = 15 ° (iii) dry (trocken) = 1800 kg / m ³

(i) Der zulässige Gründungsdruck unter seismischen Bedingungen beträgt 50 t / m ² und keine Spannung.

FOS für sandige und lehmige Böden unter seismischen Bedingungen liegen zwischen 1, 6 und 2, 4. Für einen gemischten Boden wie im veranschaulichenden Beispiel kann FOS als 2.0 angenommen werden.

Dies ist sicher, da keine Spannung auftritt und der maximale Gründungsdruck unter dem zulässigen Gründungsdruck von 50, 0 Tonnen / m ^{2 liegt}

Dicke von Well-Steining:

Die Dicke der Brunnenkrone sollte so bemessen sein, dass sie den Belastungen standhält, die durch Belastungen und Momente während des Betriebs der Brücke entstehen. Diese Spannungen können durch das zuvor angegebene Verfahren berechnet werden.

Es wird häufig beobachtet, dass die Steining-Dicke zwar alle Beladungsbedingungen während des Betriebs erfüllt, jedoch Schwierigkeiten beim Absinken des Bohrlochs bereitstellt. In solchen Fällen wird entweder das Steining zu leicht, um eine Sinkanstrengung ohne Hinzufügung von Wissen über das Steining zu geben, oder das Versagen des Steinings während des Absenkvorgangs.

"Sinkende Anstrengung" kann als das Gewicht des Steining definiert werden, einschließlich etwaiger Kenntnis je Flächeneinheit der Bohrlochperipherie, die Hautreibung durch den umgebenden Boden bietet.

Wobei r = Radius der Mittellinie des Steining.

t = Steining Dicke.

w = Stückgewicht der Steinbildung

R = Äußerer Radius des Bohrlochs.

Wenn die Sinkkraft die pro Flächeneinheit der Steining-Oberfläche gebotene Hautreibung nicht übersteigt, ist das Sinken der Wells nicht möglich, und daher sollte die Steining-Dicke so gestaltet werden, dass durch Hinzufügen eines geringen Betrags an Kentledge, falls erforderlich, der erforderliche Sinkbetrag entsteht Mühe gibt es beim Versenken der Brunnen.

Um im Steining-Betrieb Wirtschaftlichkeit zu erzielen, wird von einigen Konstrukteuren manchmal vorgezogen, die Steining-Dicke gemäß der theoretischen Berechnung zu verwenden, um die Konstruktionslasten während des Betriebs der Brücke aufzunehmen, aber diese Wirtschaftlichkeit oder Einsparung im Steining-Zustand wird mehr als kompensiert durch die zusätzlichen Kosten für das Laden und Entladen des Wissens, erhöhte Errichtungskosten aufgrund von Verzögerungen beim Versenken der Brunnen usw.

Laut Salberg, einem praktischen Eisenbahningenieur, ist diese Art von Wirtschaft, die durch Verringerung der Steining-Dicke angestrebt wird, eine falsche Wirtschaft. Sein Rat ist -

„Der wirklich wichtige Faktor für das Design von Wells ist die Dicke des Steining. Es ist bedauerlich, dass in den meisten Designs die Steining-Stärke so reduziert wird, wie es sich der Designer gerne vorstellt, etwas wirklich billiges; Geld wird auf Papier und in der Schätzung bei der Reduzierung von beträchtlichem Mauerwerk eingespart, aber bei der eigentlichen Arbeit wird alles in den erhöhten Sinkkosten weggeworfen. Ein Brunnen, der an sich zu leicht ist, muss geladen werden, und die Kosten und die Verzögerung eines Brunnens, der geladen werden muss, um gesunken zu werden, ist schrecklich. Sie haben nichts Beständiges für all das Geld, das Sie beim Be- und Entladen eines Brunnens ausgegeben haben. Setzen Sie Ihr Geld in den Steining ein und Sie haben gutes Geld gut angelegt und einen Soldat und schwerer für immer unter Ihrem Pier. Die Chancen sind, dass Sie Geld für die gesamte Arbeit sparen, Sie sparen Zeit und Arbeit, und zwar sowohl für wichtige Aspekte als auch für die erstgenannten, wenn daran erinnert wird, dass die Zeit, während der gut gearbeitet werden kann, auf die geringe Dauer von begrenzt ist der Fluss".

Die empirische Formel für die Dicke des Steining für kreisförmige Schächte, wie sie aus Gründen des Einsinkens erforderlich ist, ist unten angegeben. Diese Formel kann auch für doppel-D- oder hantelglockenförmige Wells angewendet werden, wenn angenommen wird, dass die einzelne Tasche ein kreisförmiger Well mit einem äquivalenten Durchmesser ist.

Anmerkung 1:

Für Boulderschichten oder Brunnen, die auf Gestein ruhen, wo Sprengen erforderlich sein kann, kann eine höhere Steiningstärke verwendet werden.

Anmerkung 2:

Bei Brunnen, die durch sehr weiche Lehmschichten verlaufen, kann die Steining-Dicke aufgrund der örtlichen Erfahrungen reduziert werden.

Untergang der Brunnen:

Die Hauptmerkmale beim Versenken von Brunnen sind:

(a) Vorbereitung des Bodens für das Legen der Schneide.

(b) Nach dem Verlegen der Schneidkante wird der Brunnenstein gegossen.

(c) Um den Steining über dem Brunnenstein zu bauen.

(d) Entfernen der Erde aus der Wellentasche durch Handarbeit oder durch Ergreifen und damit Erzeugen eines Sumpfes unterhalb des Schneidenniveaus. Der Brunnen wird langsam sinken

(e) Fortsetzung des Aufbaus der Steining und des Baggerns in abwechselnden Stufen. Damit sinkt der Brunnen, bis das endgültige Gründungsniveau erreicht ist.

(f) Falls erforderlich, kann der Wellsteining mit einer Kentnis-Last beaufschlagt werden, um die Sinkkraft für ein einfaches Absenken der Wells zu erhöhen.

Bei der Vorbereitung des Bodens für die Schneide ist es kein Problem, wenn der Standort des Brunnens auf einem Land oder auf einem trockenen Flussbett liegt, aber wenn der Brunnen auf dem Flussbett mit etwas Wassertiefe aufgestellt werden soll, einige besondere Es sind Vorkehrungen zu treffen, um die Schneide in Abhängigkeit von der Wassertiefe zu legen.

Diese sind:

(a) Offene Inselbildung

(b) Islanding mit Bullah cofferdam.

(c) Islanding mit Spundwand.

(d) schwimmender Caisson

(a) Offene Inselbildung (Fig. 21, 24-a):

Wenn die Wassertiefe klein ist, sagen Sie 1, 0 m bis 1, 2 m. Die Erde wird abgelassen und eine Insel wird so hergestellt, dass ihr Endstand um 0, 6 bis 1, 0 m über der WL liegt und ausreichend Arbeitsraum (etwa 1, 5 bis 3, 0 m) rund um die Schneide verfügbar ist.

(b) Bullah Cofferdam (Abb. 21.24-b):

Wenn die Wassertiefe 1, 2 m überschreitet, aber zwischen 2, 0 m und 2, 5 m bleibt, wird Kofferdamm durch das Eintreiben von Salbullah-Haufen hergestellt. Nachdem eine oder zwei Schichten Durma-Matte eingelegt wurden, ist das Innere mit Sand oder Sandboden gefüllt.

Manchmal werden zwei Reihen von Bulla-Pfählen in einem Abstand von etwa 0, 6 m zwischen den Reihen verwendet, und der ringförmige Raum ist mit Pfützenlehm gefüllt. Die Einheit der inneren und äußeren Reihen, die miteinander verbunden sind, gibt mehr Starrheit. Diese Art des Inselens wird in vergleichsweise tiefem Wasser angewandt.

(c) Bogenstapelkoffer (Fig. 21, 24-c):

Die Inseltätigkeit mit Spundwandkassetten wird angewendet, wenn sich Brunnen innerhalb eines Flusses befinden, in dem die Wassertiefe beträchtlich ist, und Bullahsäulen nicht geeignet sind, um dem Druck der aufgefüllten Erde im Kofferdam standzuhalten. Die Spundkassetten sind mit kreisförmigen Versteifungen versteift.

(d) Floating Caissons (Abb. 21.24-d):

In sehr tiefem Wasser ist der Spundwanddamm keine Lösung, da die durch den Erddruck des Füllmaterials entwickelte Reifenspannung enorm ist. In solchen Fällen werden normalerweise schwimmende Caissons eingesetzt. Die Bohrkrone und der Steining-Bogen wurden bis zu einer bestimmten Höhe mit Stahlblechen aufgefüllt, die innen mit geeigneten Abspannungen verspannt wurden.

Der Raum zwischen der Innen- und Außenfläche bleibt leer. Der Caisson wird getrieben und an den tatsächlichen Ort gebracht. Das "Starten" des Caissons erfolgt durch schrittweises Füllen des ringförmigen Hohlraums mit Beton.

Vor dem Einfüllen des Betons wird der Senkkasten sorgfältig an der richtigen Stelle zentriert. Aufgrund des Gewichts des aufgefüllten Betons fällt der Senkkasten langsam ab und berührt schließlich das Bett und er ist geerdet. Die Versenkung erfolgt wie üblich durch den Bau von Steining über dem Senkkasten und durch Baggern.

Das Erden des Caissons in der korrekten Position ist insbesondere in Flüssen mit hoher Geschwindigkeit möglicherweise nicht möglich. In solchen Fällen werden die Caissons durch Umpumpen des Wassers, das entweder in einigen Zellen der Multi-Cell-Wells oder in Wassertanks für die Caissons gehalten wird, wieder flott gemacht und dann in der korrekten Position erneut geerdet.

Methode des Sinkens:

Open Sinking:

Brunnen können durch die offene Versenkung (Abb. 21, 25-a) oder die pneumatische Versinkungsmethode (Abb. 21.25-b) versenkt werden. Bei der ersten Methode werden Erde, Sand, lose Kieselsteine ​​usw. aus der unteren Ebene des Becken entfernt Schneidkante durch Greifen oder Baggern und der Brunnen sinkt aufgrund seines Eigengewichts.

Wenn das Steining leichter ist oder wenn die Hautreibung um den Umfang des Bohrlochs größer ist, muss möglicherweise eine zusätzliche Erkennungslast aufgebracht werden, um das Absinken zu erleichtern.

Luftstrahlen in der Nähe der Schneidkante oder Wasserstrahlen an der Außenseite des Bohrlochrandes werden eingesetzt, wenn das Bohrloch an einer Schicht aus steifem Ton haftet und es äußerst schwierig ist, das Bohrloch weiter zu sinken, obwohl eine Tiefe erzeugt wird Wanne unter der Schneide oder Platzieren einer schweren Kentledge auf dem Brunnen.

Wenn die Strahlrohre abschnittsweise wie in Abb. 21.26 (b) gezeigt verlegt werden, mit einem vertikalen Rohr mit einem Durchmesser von 100 mm, das mit 3 Nr. Düsenrohre mit einem Durchmesser von 50 mm durch ein horizontales Rohr mit einem Durchmesser von 100 mm tragen auch zur Korrektur der Neigung bei, da ein Abschnitt auf der hohen Seite dazu verwendet werden kann, die Reibung auf dieser Seite zu lösen. Alternatives Meißeln und Ausbaggern führt zu sinkenden Brunnen in harten Schichten.

Manchmal werden die Brunnen teilweise entwässert, um die Hautreibung zu lockern oder um die steife Tonschicht zu durchstechen. Es kann jedoch daran erinnert werden, dass das Entwässern des Brunnens ein sehr riskanter Prozess ist, da der Brunnen dies tun kann; sinken plötzlich, was zu starken Neigungen und Verschiebungen führen oder Risse im Steining verursachen kann.

Daher sollte normalerweise nicht versucht werden, die Brunnen zu entwässern, es sei denn, dies wird durch Umstände erzwungen. Wenn überhaupt entwässert werden soll, sollte dies sehr langsam und vorsichtig erfolgen, um unangenehme Situationen zu vermeiden.

Pneumatisches Sinken:

Wo offenes Senken mit Senken wahrscheinlich auf viele Schwierigkeiten stößt, wie das Vorhandensein sehr harter Schichten, loser Felsbrocken, geneigter Felsen usw. oder wenn der Schacht in einiger Entfernung in Gestein versenkt werden soll, wird ein pneumatisches Senken verwendet, bei diesem Verfahren ein Stahl oder eine Betonschleuse wird am Boden des Schleiers verwendet. Die in die Schleuse gepumpte Druckluft verdrängt das Wasser, und die Arbeiter können problemlos in der Schleuse arbeiten.

Zwei getrennte Schlösser, bekannt als Mannschloss und Dreckschloss, sind an der Oberseite von Schächten vorgesehen. Diese sind unten über eine Luftwelle mit der Schleuse verbunden, und die Arbeiter, Werkzeuge und Anlagen sowie das Aushubmaterial werden durch diese Schleuse oder die Drecksperre ein- oder ausgefahren.

Die Installation der pneumatischen Senke sollte in den Fällen vorgesehen werden, in denen eine offene Senke normalerweise den Zwecken dienen kann, aber die Gefahr von Sinkgefahren besteht und die pneumatische Senke möglicherweise in Anspruch genommen werden muss. Normalerweise ist das pneumatische Versenken teurer als das offene Versenken.

Das Verhältnis der Kosten hängt von der Schwierigkeit oder von der offenen Sinkmethode ab. Es wird grob geschätzt, dass das pneumatische Sinken doppelt so teuer ist wie das offene Sinken, wenn die Sinkbedingungen des letzteren sehr günstig oder mäßig günstig sind.

Ersteres kann sogar billiger sein, wenn das Versenken durch das letztere Verfahren zu vielen Schwierigkeiten auftauchen muss und die Arbeit unter den widrigsten Bedingungen über einen längeren Zeitraum fortgesetzt werden soll.

Neigungen und Schichten:

Die Schichten, durch die die Schächte versenkt werden, sind sehr selten einheitlich, und daher ist der Widerstand, den diese Schichten dem Sinken bieten, in den verschiedenen Teilen der Schächte unterschiedlich, aufgrund der Neigung in den Schächten. Manchmal variiert der Schub auf die Bohrungen aufgrund des Erddrucks in der Größe, was dazu führt, dass die Bohrungen in eine Richtung von der ursprünglichen Position verschoben werden.

Die Neigung des Bohrlochs bewirkt einen zusätzlichen Fundamentdruck, während die Verschiebung die Position des Pfeilers verändert. Die Verschiebung des Schachts in Längsrichtung verursacht eine Änderung der Spannweiten und die Verschiebung in Querrichtung bewirkt die Verschiebung der Mittellinie der Brücke.

Wenn die Pier-Position nicht verschoben wird, induziert die Verschiebung des Bohrlochs aufgrund der Exzentrizität der resultierenden vertikalen Last auf das Bohrloch auch einen zusätzlichen Gründungsdruck. Um dem Kippeffekt entgegenzuwirken, ist es immer ratsam, den Pfeiler auf der oberen Seite so zu verschieben, dass die resultierende direkte Last den Schwerpunkt der Grundfläche so weit wie möglich durchläuft.

Im Allgemeinen beträgt der zulässige Grenzwert für die Neigung 1: 80. Die zulässige Verschiebung in jede Richtung beträgt 150 mm. Beim Versenken von Schächten durch lehmige Böden ist es sehr schwierig, die Neigung innerhalb der oben genannten Grenze von 1 zu 80 zu halten, und höhere Neigungen müssen aus praktischen Erwägungen akzeptiert werden, nachdem die Konstruktionen entsprechend modifiziert wurden.

Um die Neigung (und die daraus resultierende Verschiebung) zu korrigieren, werden im Allgemeinen folgende Korrekturmaßnahmen ergriffen:

(i) Bei Bedarf nach dem Meißeln nahe der Schneidkante auf der höheren Seite ausheben. Alternatives Meißeln und Baggern führen im Allgemeinen zu Ergebnissen.

(ii) Luftstrahl oder Wasserstrahl auf die äußere hohe Seite auftragen, um die Hautreibung zu verringern (Abb. 21.26).

(iii) Anwendung von exzentrischem Kernwissen (mit positiver Exzentrizität in Bezug auf die Grundfläche der Wanne) auf der hohen Seite (Abb. 21.28- a).

(iv) Ziehen Sie den Schacht oben auf der oberen Seite (Abb. 21.28-b und 21.28-c).

(v) Drücken Sie die Vertiefung oben auf der unteren Seite (Abb. 21.28-d und 21.28-e).

(vi) Um Blöcke oder Hindernisse unter der Schneidkante auf der unteren Seite zu platzieren und auf der oberen Seite unter der Schneidkante weiter zu baggern (Abb. 21.28-f).

Wenn trotz der oben genannten Korrekturmaßnahmen die Neigung nicht bis zu den zulässigen Grenzen korrigiert werden kann und der tatsächliche Gründungsdruck den zulässigen Wert überschreitet, ist es nicht sicher, die Vertiefungen in der ursprünglich vorgesehenen und als solchen vorgesehenen Ebene zu verschließen Brunnen sollen weiter nach unten versenkt werden, um durch den passiven Erddruck mehr Entlastung zu erhalten und so den tatsächlichen Gründungsdruck einschließlich des zusätzlichen Gründungsdrucks durch Kippen und Verschieben in die zulässigen Grenzen zu bringen. Ein tieferes Sinken erhöht normalerweise den zulässigen Gründungsdruck.

Beispiel 7:

Wenn das Bohrloch im veranschaulichenden Beispiel 21.6 einer endgültigen Neigung von 1: 50 und einer echten Verschiebung (zusätzlich zur Verschiebung aufgrund von Neigung) von 0, 3 m in Längsrichtung unterworfen wird, wie in Abb. 21.29 (a) gezeigt, berechnen Sie die zusätzlicher und totaler Gründungsdruck an der Basis des Brunnens. Wie viel Verschiebung des Pfeilers auf der hohen Seite ist notwendig, um die Gründungsdrücke innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten?

Lösung:

Aus dem vorherigen Beispiel 6:

Gewicht des Aufbaus = 850 Tonnen; Piergewicht = 150 Tonnen

Gewicht des Brunnens nach Berücksichtigung der Hautreibung = 482 Tonnen

Tiefe der Bohrung = 25, 0 m; Z der Brunnenbasis = 50, 27 m ³

Max. Gründungsdruck erreicht = 43, 17 t / m ² ; Zulässiger Gründungsdruck = 50, 0 t / m ²

Aufgrund einer Neigung von 1: 50 beträgt die Verschiebung der Bohrlochbasis 25, 0 / 50 = 0, 5 m

Aus Abb. 21.29 (a) ist zu erkennen, dass die Last vom Pfeiler aufgrund der Neigung und der tatsächlichen Verschiebung eine Exzentrizität von (0, 5 + 0, 3) = 0, 8 m und das Eigengewicht des an seinem Schwerpunkt wirkenden Gutes aufweist 12, 5 m über der Basis hat eine Exzentrizität von 12, 5 / 50 von = 0, 25 m.

Zusätzliches Moment am Boden der Mulde aufgrund von Neigung und Verschiebung = (850 + 150) x 0, 8 + 482 x 0, 25 = 800+ 120, 5 = 920, 5 tm.

Um den Gründungsdruck innerhalb der zulässigen Grenze zu senken, wird vorgeschlagen, den Schacht auf der hohen Seite um 0, 6 m zu verschieben, wie in Fig. 21.29 (b) gezeigt, wodurch eine verringerte Exzentrizität von 0, 2 m für die Last vom Pfeiler, der Exzentrizität, erreicht wird von selbst gew. gut unverändert bleiben.

Dies liegt innerhalb der zulässigen Grenze von 50, 0 t / m ² . Also sicher. Durch Verschieben des Pfeilers um 0, 6 m auf der oberen Seite des Bohrlochs beträgt die Verringerung des Drehmoments aufgrund von Neigung und Verschiebung (850 + 150) x 0, 6 = 600 tm, was den Gründungsdruck um 600 / 50, 27, dh 11, 93 t, verringert / m ^2, wodurch der übermäßige Gründungsdruck von 61, 48 auf (61, 48 - 11, 93) = 49, 55 t / m ² wie oben beschrieben herabgesetzt wird.

Es ist unnötig zu erwähnen, dass durch Verschieben des Pfeilers wie oben die ursprüngliche Spannanordnung geändert wird. Die Spannweite auf der linken Seite nimmt um 0, 6 m zu und die gleiche auf der rechten Seite verringert sich um 0, 6 m.