Пилотни фундаментиПилотни фундаменти

Лекция за специалност СССЛекция за специалност ССС

автор: Проф. Трифон Германовавтор: Проф. Трифон Германов

Пилотни фундаментиПилотни фундаменти

Същност на пилотнотоСъщност на пилотнотофундиране. Видове пилотнифундиране. Видове пилотни

фундаментифундаменти

Същност на пилотното фундиранеСъщност на пилотното фундиранеКакто бе отбелязано , в зависимост от дълбочината на фундиране и характерътКакто бе отбелязано , в зависимост от дълбочината на фундиране и характерътна съвместната работа на фундаментите и земната основа, фундаментите сена съвместната работа на фундаментите и земната основа, фундаментите секласифицират като плитко заложени и дълбоко заложени. Пилотнитекласифицират като плитко заложени и дълбоко заложени. Пилотнитефундаменти са дълбоко заложени фундаменти. фундаменти са дълбоко заложени фундаменти. [[pile (pile (EnglEngl.);.); phahe phahe (d); (d); pieu pieu(Fr); (Fr); сваясвая (р (р))]]

ПилотиПилоти се наричат забитисе наричат забитиили излети в почватаили излети в почватавертикални или наклоненивертикални или наклоненистълбове, които поематстълбове, които поематтоварите от връхнататоварите от връхнатаконструкция и ги предават наконструкция и ги предават наземната основа. В този случайземната основа. В този случайземната основа се представяземната основа се представяот почвените пластове подот почвените пластове подвърховете и около стеблата навърховете и около стеблата напилотите. Долният край, спилотите. Долният край, скойто пилотът стъпва вкойто пилотът стъпва впочвата, се наричапочвата, се нарича връхвръх, агорният - глава.връхвръх

главаглава

Същност на пилотното фундиранеСъщност на пилотното фундиране

Конструктивният елемент (фундаментна стъпка, плоча, греда,Конструктивният елемент (фундаментна стъпка, плоча, греда,гредовагредова скара), който свързва главите на пилотите, поема скара), който свързва главите на пилотите, поематоварите от връхната конструкция и ги разпределя междутоварите от връхната конструкция и ги разпределя междупилотите, се наричапилотите, се нарича ростверкростверк (скара или пилотна плоча).(скара или пилотна плоча).

Ростверк -rostwerk (d);raft (e)

Същност на пилотното фундиранеСъщност на пилотното фундиранеОсновното Основното предназначениепредназначение на пилотните фундаменти е да на пилотните фундаменти е дапредадат натоварването от връхната конструкция върху по-предадат натоварването от връхната конструкция върху по-дълбоко лежащи почвени пластове, които имат по-голямадълбоко лежащи почвени пластове, които имат по-голяманосимоспособност. Това означава, че пилотното фундираненосимоспособност. Това означава, че пилотното фундираненамира най-широко приложение при земна основа изградена отнамира най-широко приложение при земна основа изградена отслаби почви. Пилотното фундиране се явява също еднаслаби почви. Пилотното фундиране се явява също еднаалтернатива на плитко заложените фундаменти, при които не сеалтернатива на плитко заложените фундаменти, при които не сеизисква изкопаване на дълбоки строителни ями, със съответноизисква изкопаване на дълбоки строителни ями, със съответноукрепване, отводняване и обратна записка.укрепване, отводняване и обратна записка.Дървените пилоти се прилагат от дълбока древност (т.н.Дървените пилоти се прилагат от дълбока древност (т.н.“наколни жилища” в първобитните общности). В днешно време,“наколни жилища” в първобитните общности). В днешно време,тяхното приложение е широко (особено в пътното итяхното приложение е широко (особено в пътното ихидротехническото строителство). Във всички случай, обаче,хидротехническото строителство). Във всички случай, обаче,изборът на вида на фундирането се извършваизборът на вида на фундирането се извършва на базата нана базата назадълбочена техническа и икономическа обосновка.задълбочена техническа и икономическа обосновка.

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаментиПилотните фундаменти могат да бъдат класифицирани поПилотните фундаменти могат да бъдат класифицирани поразлични признаци.различни признаци.В зависимост от разположението на ростверкаВ зависимост от разположението на ростверка по отношение по отношениена околния терен те биват:на околния терен те биват:

•• пилотни фундаменти с нисък ростверкпилотни фундаменти с нисък ростверк, при коитопри коитопилотите са разположени в почвата с цялата си дължина ипилотите са разположени в почвата с цялата си дължина иростверка лежи върху терена;ростверка лежи върху терена;

•• пилотни фундаменти с висок ростверкпилотни фундаменти с висок ростверк, при които сапри които сазабити само частично,забити само частично, ростверкът ростверкът е разположен по-високо е разположен по-високоот теренната повърхност и пилотите са част отот теренната повърхност и пилотите са част отнадфундаментната конструкция.надфундаментната конструкция.

Пилотите предават натоварването от съоръжението на земнатаПилотите предават натоварването от съоръжението на земнатаоснова чрез своя връхоснова чрез своя връх - върхово съпротивление, и чрез триенетои чрез триенетопо околната им повърхнинапо околната им повърхнина - околно триене..

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаментиПилотен фундамент с висок ростверкПилотен фундамент с висок ростверк

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаментиВ зависимост от тяхното съотношение, което характеризираВ зависимост от тяхното съотношение, което характеризирасъвместната работа на пилота с почвата, пилотните фундаментисъвместната работа на пилота с почвата, пилотните фундаментимогат да бъдатмогат да бъдат стоящистоящи или висящивисящи пилотипилоти.

Върховете наВърховете на стоящите пилоти састоящите пилоти сазабити в практическизабити в практически неслегаеми неслегаемипочвени пластовепочвени пластове (сбити пясъци, чакъли,(сбити пясъци, чакъли,мергели, скали) със значителна дебелина.мергели, скали) със значителна дебелина.Почти целият товар се предава на земнатаПочти целият товар се предава на земнатаоснова чрез съпротивление на почвата подоснова чрез съпротивление на почвата подвърха на пилота (върховотовърха на пилота (върховотосъпротивление). В някои случаи за по-съпротивление). В някои случаи за по-пълно използване носимоспособността напълно използване носимоспособността наздравия пласт пилотите се изпълняват сздравия пласт пилотите се изпълняват суширенуширен връх, което значително увеличава връх, което значително увеличававърховото съпротивление. Наричат ги ощевърховото съпротивление. Наричат ги ощепилоти стойки.пилоти стойки.

Пилотен фундамент с висящи пилотиПилотен фундамент с висящи пилоти

Когато пилотният връх не достига до здраваКогато пилотният връх не достига до здравапочва и товарът се предава основно чрезпочва и товарът се предава основно чрезоколното триене, околното триене, пилотното фундиране сепилотното фундиране сенаричанарича висящовисящо (плаващо), а (плаващо), а пилотитепилотитесъответносъответно висящивисящи (плаващи(плаващи).).

Пилотен фундамент с триене и върховоПилотен фундамент с триене и върховосъпротивлениесъпротивление

Съществуват и пилоти сСъществуват и пилоти с междинно действиемеждинно действие.

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаментиПилотните фундаменти могат да бъдат и с предназначение Пилотните фундаменти могат да бъдат и с предназначение зазауплътняванеуплътняване на тинести почви, льос, насипи и други. При на тинести почви, льос, насипи и други. Приуплътнителните пилотиуплътнителните пилоти се разчита не толкова на тяхнатасе разчита не толкова на тяхнатаносимоспособност, а на повишената носимоспособност на почватаносимоспособност, а на повишената носимоспособност на почватаследствие забиването на пилота. Уплътнителните пилоти се изпълняват отследствие забиването на пилота. Уплътнителните пилоти се изпълняват отстоманобетон, бетон, или почва.стоманобетон, бетон, или почва.В други случаи, В други случаи, при действие на големи хоризонтални сили и моментипри действие на големи хоризонтални сили и моментипилотите се прилагатпилотите се прилагат за укрепванеза укрепване на стени на изкопина стени на изкопи, стабилизиране настабилизиране насвлачищасвлачища и други. Използват се и т.н.и други. Използват се и т.н. анкерни пилотианкерни пилоти за поемане наза поемане наопънни сили.опънни сили.Обикновено натоварването на пилотите е комбинирано с вертикални иОбикновено натоварването на пилотите е комбинирано с вертикални ихоризонтални сили и моменти; в някои случаи пилотите могат да действатхоризонтални сили и моменти; в някои случаи пилотите могат да действаткато натискови, а в други - като анкерни икато натискови, а в други - като анкерни и др др..В зависимост от начина на полагане в почвата пилотите се разделят на двеВ зависимост от начина на полагане в почвата пилотите се разделят на двеосновни групиосновни групи: готови пилотиготови пилоти; пилоти излети на мястопилоти излети на място (изливниизливнипилотипилоти). Готовите пилоти обикновено се забиват в почвата със специалниГотовите пилоти обикновено се забиват в почвата със специалнимашини и затова ги наричат ощемашини и затова ги наричат още забивни пилотизабивни пилоти.

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаменти

уплътнителниуплътнителнипилотипилоти

укрепване на стениукрепване на стенина изкопина изкопи

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаментиУкрепяване на свлачищаУкрепяване на свлачища

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаментиПилотните фундаменти могат да бъдат сПилотните фундаменти могат да бъдат с вертикални пилотивертикални пилоти(при(при центрични центрични натоварвания, или такива със сравнително малък натоварвания, или такива със сравнително малъкексцентрицитет),ексцентрицитет), с наклонени пилотис наклонени пилоти (еднопосочно - при(еднопосочно - прихоризонтални сили в едно направление, или двустранно).хоризонтални сили в едно направление, или двустранно).

Видове пилотни фундаментиВидове пилотни фундаментиВ зависимост от вида на материала от който са изготвениВ зависимост от вида на материала от който са изготвенипилотите могат да бъдатпилотите могат да бъдат с с различно напречно сечение: кръгли;различно напречно сечение: кръгли;призматични; с неправилна формапризматични; с неправилна форма ((изливнитеизливните); цилиндрични и); цилиндрични идруги.други.Пилоти се изготвят от Пилоти се изготвят от всички видове строителни материали:всички видове строителни материали:дървени; бетонни; стоманобетонни; стоманени; пясъчни;дървени; бетонни; стоманобетонни; стоманени; пясъчни;чакълести; почвени и други.чакълести; почвени и други.

Готови (забивни) пилотиГотови (забивни) пилоти.В общото наименованиеВ общото наименование “готови пилоти” се включватсе включватпилотите, които се доставят в готов вид или се произвеждат напилотите, които се доставят в готов вид или се произвеждат настроителната площадка, след което се забиват в почвата. Споредстроителната площадка, след което се забиват в почвата. Споредматериала, от който са произведени, готовите пилоти могат даматериала, от който са произведени, готовите пилоти могат дабъдатбъдат дървени, стоманобетоннидървени, стоманобетонни (от обикновен илиот обикновен илипредварително напрегнат стоманобетон),предварително напрегнат стоманобетон), метални иметални икомбинирани.комбинирани.

Дървени пилотиДървени пилотиДървените пилоти са използвани в миналото, когато стоманобетонътДървените пилоти са използвани в миналото, когато стоманобетонътне е бил известен или е имал ограничено приложение. Сега сене е бил известен или е имал ограничено приложение. Сега сеизползват главно при временни съоръжения. Тези пилоти са леки,използват главно при временни съоръжения. Тези пилоти са леки,приготвят се лесно, удобни са за транспорт и не се нуждаят от мощнаприготвят се лесно, удобни са за транспорт и не се нуждаят от мощназа техника за забиване.за техника за забиване.Основните недостатъци на дървените пилоти са ограничените имОсновните недостатъци на дървените пилоти са ограничените имразмери (напречно сечение и дължина), сравнително малката имразмери (напречно сечение и дължина), сравнително малката имносимоспособност, използването на дефицитен дървен материал иносимоспособност, използването на дефицитен дървен материал иопасността от гниене на дървото. За предотвратяване на гниенето приопасността от гниене на дървото. За предотвратяване на гниенето припостоянни съоръжения забитите пилоти трябвапостоянни съоръжения забитите пилоти трябва да бъдат изцяло подда бъдат изцяло поднай-ниското ниво на почвените води и да са импрегниранинай-ниското ниво на почвените води и да са импрегнирани.За направа на дървени пилоти се използват главноЗа направа на дървени пилоти се използват главно стебла настебла наиглолистни или други дървета (бор, чам, рядко дъб).иглолистни или други дървета (бор, чам, рядко дъб). Използват сеИзползват седървета със здрави стебла, без чепове и повреди. Стеблото се очиствадървета със здрави стебла, без чепове и повреди. Стеблото се очистваот кората, а клоните се издялват. Дължината на дървените пилотиот кората, а клоните се издялват. Дължината на дървените пилотирядко надвишава 12m. Дебелината на пилота в тънкия му край варирарядко надвишава 12m. Дебелината на пилота в тънкия му край варираот 15 до 30 cm.от 15 до 30 cm.

Дървени пилотиДървени пилоти

Горният край на пилота сеГорният край на пилота сеотрязваотрязва точно перпендикулярноточно перпендикулярнона оста му. За предпазване отна оста му. За предпазване отразцепване по време наразцепване по време нанабиването, главата на пилота сенабиването, главата на пилота сезащитава със стоманени гривнизащитава със стоманени гривни..

Долният край на пилота сеДолният край на пилота сезаостря. Предпочита сезаостря. Предпочита сечетиристранно заостряне. Акочетиристранно заостряне. Акопилотът преминава презпилотът преминава презчакълести почви, на върха му сечакълести почви, на върха му сепоставя стоманена обувка.поставя стоманена обувка.

Дървени пилотиДървени пилотиСнаждането на дървените пилоти по дължина, по принцип се избягва. ТоСнаждането на дървените пилоти по дължина, по принцип се избягва. Томоже да извърши при условие, че е невъзможно доставянето на съответнатаможе да извърши при условие, че е невъзможно доставянето на съответнатадължина дървен материал. В тези случаи, при снаждането се спазватдължина дървен материал. В тези случаи, при снаждането се спазватизискванията за снаждане на натиснати елементи.изискванията за снаждане на натиснати елементи.

При големи натоварвания, еПри големи натоварвания, евъзможно изготвянето на пилоти-възможно изготвянето на пилоти-пакети. Те се изготвят от няколкопакети. Те се изготвят от няколкостебла слепени здраво едно къмстебла слепени здраво едно къмдруго с гвоздей или гривни.друго с гвоздей или гривни.

При пилотите-пакети може даПри пилотите-пакети може дасе използва тръба с голямсе използва тръба с голямдиаметър запълнена с бетондиаметър запълнена с бетон

Стоманобетонни пилотиСтоманобетонни пилотиНезависимо от високата им стойност, с оглед бъдещатаНезависимо от високата им стойност, с оглед бъдещатаексплоатация на сградите и съоръженията, прилагането наексплоатация на сградите и съоръженията, прилагането настоманобетонните пилоти дава много по-икономични решения.стоманобетонните пилоти дава много по-икономични решения.Въпреки тяхната голяма тежина и трудно транспортиране те сеВъпреки тяхната голяма тежина и трудно транспортиране те сеприлагат главно поради възможността да се поемат значителноприлагат главно поради възможността да се поемат значителноголеми натоварвания в сравнение с дървените. Освен това, приголеми натоварвания в сравнение с дървените. Освен това, прилипса на почвени води прилагането на бетонни илилипса на почвени води прилагането на бетонни илистоманобетонни пилоти е наложително. Те дават възможност дастоманобетонни пилоти е наложително. Те дават възможност дасе изграждат пилотни фундаменти с дължина на пилотите до 30mсе изграждат пилотни фундаменти с дължина на пилотите до 30mи повече. В строителната практика у нас широкои повече. В строителната практика у нас широкоразпространение намират:разпространение намират: плътниплътни призматичнипризматичнистоманобетонни пилоти; кухи (тръбни) стоманобетоновистоманобетонни пилоти; кухи (тръбни) стоманобетоновипилотипилоти.

Плътни призматични стоманобетонни пилотиПлътни призматични стоманобетонни пилоти

Плътните призматични стоманобетонни пилоти се изпълняватПлътните призматични стоманобетонни пилоти се изпълняваткакто от обикновен, така и от предварително напрегнат бетон. Текакто от обикновен, така и от предварително напрегнат бетон. Теса подходящи за фундиране на почти всички видове сгради иса подходящи за фундиране на почти всички видове сгради исъоръжения, когато е възможно забиването им и носещитесъоръжения, когато е възможно забиването им и носещитепластове се намират на дълбочина 12-14m. При снаждане, т.е.пластове се намират на дълбочина 12-14m. При снаждане, т.е.съставни пилоти с тях могат да се достигнат много по-големисъставни пилоти с тях могат да се достигнат много по-големидълбочини. Недостатък на масивните стоманобетонови пилоти едълбочини. Недостатък на масивните стоманобетонови пилоти етяхната тежина, което от своя страна изисква големитяхната тежина, което от своя страна изисква големи набивни набивнимеханизми. Процеса на забиване може значително да се облекчи,механизми. Процеса на забиване може значително да се облекчи,ако при набиването се използва воденако при набиването се използва воден подмив подмив, което от своя, което от своястрана изисква по-лекистрана изисква по-леки набивни набивни механизми. механизми.Размерите на плътните стоманобетонно пилоти саРазмерите на плътните стоманобетонно пилоти састандартизирани (БДС 8498-71) и напречните им сечения састандартизирани (БДС 8498-71) и напречните им сечения са250/250, 300/300, 350/350, 400/400250/250, 300/300, 350/350, 400/400 mmmm, a дължините - отa дължините - от 6,0 до6,0 до15,0m.15,0m.

Плътни призматични стоманобетонни пилотиПлътни призматични стоманобетонни пилотиС оглед транспортирането и пренасянето на стоманобетоновите пилоти те сеС оглед транспортирането и пренасянето на стоманобетоновите пилоти те сеоразмеряват за натоварване от собственото им тегло.оразмеряват за натоварване от собственото им тегло.

Местата на куките за монтаж се определят с оглед да се получат равни огъващи моментиМестата на куките за монтаж се определят с оглед да се получат равни огъващи моментипри куките и в средата на полето при вдигане на пилота. Пилотът се разглежда катопри куките и в средата на полето при вдигане на пилота. Пилотът се разглежда катодвуконзолнадвуконзолна проста греда подпряна в местата на двете куки и натоварена с равномерно проста греда подпряна в местата на двете куки и натоварена с равномерноразпределен товар разпределен товар qq kN/m от собственото тегло на пилота. Точното решение в този случай kN/m от собственото тегло на пилота. Точното решение в този случайопределя местата на куките на определя местата на куките на 0,207l0,207l и огъващ момент и огъващ момент ММmaxmax=(1/47)=(1/47)qlql22. При изправяне,. При изправяне,пилотът се закачва само за една кука на разстояние пилотът се закачва само за една кука на разстояние 0,2940,294ll от главата. Статическата схема е от главата. Статическата схема еедноконзолнаедноконзолна греда с греда с ММmaxmax=(1/23)=(1/23)qlql22..

Плътни призматични стоманобетонни пилотиПлътни призматични стоманобетонни пилотиПлътните призматични пилоти се армират с надлъжна иПлътните призматични пилоти се армират с надлъжна инапречна армировка с оглед поемане на натоварванетонапречна армировка с оглед поемане на натоварванетопри транспортиране и динамичните товари припри транспортиране и динамичните товари призабиване.забиване.

Плътни призматични стоманобетонни пилотиПлътни призматични стоманобетонни пилоти

С цел увеличаване на носимоспособността на пилота за сметка на върховотоС цел увеличаване на носимоспособността на пилота за сметка на върховотосъпротивление и особено при големи анкерни сили се използватсъпротивление и особено при големи анкерни сили се използват пилоти спилоти суширенауширена глава глава. При съоръжения предаващи големи хоризонтални силиПри съоръжения предаващи големи хоризонтални сили(мостове, естакади, единични стълбове на далекопроводи), както и при тежко(мостове, естакади, единични стълбове на далекопроводи), както и при тежконатоварени сгради и съоръжения могат да се прилагатнатоварени сгради и съоръжения могат да се прилагат пилоти с шайбапилоти с шайба.Ефектът на шайбата се дължи на по-доброто уплътняване на почвата изобщо иЕфектът на шайбата се дължи на по-доброто уплътняване на почвата изобщо иособено в близост на шайбата.особено в близост на шайбата.

Кухи стоманобетонни пилотиКухи стоманобетонни пилотиKухитеKухите пилоти са стоманобетонни, с надлъжна кухина. В зависимост от пилоти са стоманобетонни, с надлъжна кухина. В зависимост отнапречното им сечение те могат да бъдат кръгли или квадратни. Обикновенонапречното им сечение те могат да бъдат кръгли или квадратни. Обикновенопилотите с кухина се произвеждат по центробежен начин, затова тези с кръглапилотите с кухина се произвеждат по центробежен начин, затова тези с кръглаформа имат по-широко приложение. Предимствата на кухите пилоти са, чеформа имат по-широко приложение. Предимствата на кухите пилоти са, чепри едно и също сечение и дължина те са по-леки, лесно се транспортират ипри едно и също сечение и дължина те са по-леки, лесно се транспортират ипо-лесно се забиват. Носимоспособността им се постига главно чрезпо-лесно се забиват. Носимоспособността им се постига главно чрезнеобходимото количество армировка. Трудностите при тяхното изготвяне санеобходимото количество армировка. Трудностите при тяхното изготвяне саот технологичен характер, защото те се произвеждат в заводски условия.от технологичен характер, защото те се произвеждат в заводски условия.

Кухи стоманобетонни пилотиКухи стоманобетонни пилоти

Кухите пилоти могат да бъда съсКухите пилоти могат да бъда със затворен връх (затворен връх (глухи върховеглухи върхове),),или отворениили отворени. Последните се произвеждат с голям диаметър (по-Последните се произвеждат с голям диаметър (по-голям от 800mm), а стените им са с дебелина 80 до 150-200mm.голям от 800mm), а стените им са с дебелина 80 до 150-200mm.Кухите пилоти с голям диаметърКухите пилоти с голям диаметър се прилагат при фундирането се прилагат при фундиранетона мостове, пристанищни и хидротехнически съоръжения, къдетона мостове, пристанищни и хидротехнически съоръжения, къдетоприлагането на обикновени пилоти не е целесъобразно (откритиприлагането на обикновени пилоти не е целесъобразно (откритиводи, големи хоризонтални натоварвания, слаба земна основа, вводи, големи хоризонтални натоварвания, слаба земна основа, всеизмични райони исеизмични райони и др др.)..).Забиването на този вид пилоти се извършва сЗабиването на този вид пилоти се извършва с виброзабивачи виброзабивачи. В. Взависимост от съоръжението, след забиването, кухините могат дазависимост от съоръжението, след забиването, кухините могат дасе запълнят с бетон или пясък. Предимството им е, че те могат дасе запълнят с бетон или пясък. Предимството им е, че те могат дасе изготвят на секции с дължина 6 - 12m, което позволява да сесе изготвят на секции с дължина 6 - 12m, което позволява да сефундира на голяма дълбочина.фундира на голяма дълбочина.

Пирамидални пилотиПирамидални пилоти

Пирамидалните пилоти са стоманобетонни сПирамидалните пилоти са стоманобетонни спроменливо напречно сечение.променливо напречно сечение. Moгат Moгат да се да сеизготвят от обикновени или предварителноизготвят от обикновени или предварителнонапрегнат стоманобетон. В горната част на пилотанапрегнат стоманобетон. В горната част на пилотасе оставя място за поставяне на “шапката” присе оставя място за поставяне на “шапката” принабиване. Обикновено напречното им сечение енабиване. Обикновено напречното им сечение еквадратно, като при острието достига 10x10cm.квадратно, като при острието достига 10x10cm.Дължината им е от 1,5 до 6,0m. Ръбовете наДължината им е от 1,5 до 6,0m. Ръбовете напилотите са скосени .пилотите са скосени .

Надлъжната армировка обикновено се поставя в ъглите със или без стремена.Надлъжната армировка обикновено се поставя в ъглите със или без стремена.Пирамидалните пилоти се използват за фундиране в слаби почви (льос иПирамидалните пилоти се използват за фундиране в слаби почви (льос ильосовиднильосовидни почви, течно и меко пластични глини, почви, течно и меко пластични глини, торфове торфове и други слаби почви. и други слаби почви.При това, с цел по-голяма носимоспособност, и увеличаване плътността наПри това, с цел по-голяма носимоспособност, и увеличаване плътността напочвата се поставят определени изисквания за плътността и консистенцияпочвата се поставят определени изисквания за плътността и консистенциятата на напочвите. Късите пирамидални пилоти се прилагат при фундиране на сравнителнопочвите. Късите пирамидални пилоти се прилагат при фундиране на сравнителнолеки сгради, а така също при фундиране в близост до дълбоки изкопи, свлачищалеки сгради, а така също при фундиране в близост до дълбоки изкопи, свлачищаии др др..

Метални пилотиМетални пилоти

Металните пилоти се произвеждат от стомана. Поради използванетоМеталните пилоти се произвеждат от стомана. Поради използванетона скъп дефицитен материал и главно поради опасността отна скъп дефицитен материал и главно поради опасността откорозия, металните пилоти намират ограничено приложениекорозия, металните пилоти намират ограничено приложение..Използват се в случаите на необходимост от голяма дължинаИзползват се в случаите на необходимост от голяма дължина(обикновено (обикновено над 17 до 30mнад 17 до 30m); за поемане на големи хоризонтални); за поемане на големи хоризонталнисили и осигуряване на сеченията срещу значителни огъващисили и осигуряване на сеченията срещу значителни огъващимоменти; при необходимост от пробиване на тънки скалнимоменти; при необходимост от пробиване на тънки скалнипрослойки, когато под тях лежат слаби пластове; при необходимостпрослойки, когато под тях лежат слаби пластове; при необходимостот дълбоко забиване (анкериране) на пилотите в сбити чакъли,от дълбоко забиване (анкериране) на пилотите в сбити чакъли,здрави скали или полускални отложения; за усилване наздрави скали или полускални отложения; за усилване нафундаменти ифундаменти и др др..

Изливни пилотиИзливни пилотиИзливнитеИзливните пилоти се изпълняват на строителната площадка, като пилоти се изпълняват на строителната площадка, катов почвата се пробива отвор до необходимата дълбочина, койтов почвата се пробива отвор до необходимата дълбочина, койтослед това се запълва с бетон. В строителната практикаслед това се запълва с бетон. В строителната практикасъществуват много патенти на различни строителни фирми, но тесъществуват много патенти на различни строителни фирми, но темогат да се класифицират в три основни групи:могат да се класифицират в три основни групи:с инвентарна тръба;с инвентарна тръба;

•• с оставаща на място тръба;с оставаща на място тръба;•• без оставаща на място тръба.без оставаща на място тръба.

Пилоти изпълнявани с инвентарна тръбаПилоти изпълнявани с инвентарна тръба.

Съществуват различни системи пилоти от тази група . Ще бъдатСъществуват различни системи пилоти от тази група . Ще бъдатразгледани само някой от тях, които имат по-голямо приложение.разгледани само някой от тях, които имат по-голямо приложение.

Пилоти изпълнявани с инвентарна тръба.Пилоти изпълнявани с инвентарна тръба. ПилотиПилоти“Симплекс“ “Симплекс“ (Fr)(Fr)

В почвата се забива дебела метална тръба, чийто връх еВ почвата се забива дебела метална тръба, чийто връх езатворен с бетонов или стоманен конус, който остава взатворен с бетонов или стоманен конус, който остава впочвата, след като тръбата достигне до необходиматапочвата, след като тръбата достигне до необходиматадълбочина. В отделни случай, вместо т.н. “загубен връх”дълбочина. В отделни случай, вместо т.н. “загубен връх”тръбата може да бъде снабдена с отварящи се металнитръбата може да бъде снабдена с отварящи се металничелюсти. Схема на етапите на изпълнение е показана начелюсти. Схема на етапите на изпълнение е показана наследващия slide. След забиване на тръбата се полага бетон наСлед забиване на тръбата се полага бетон нависочина 0,8 - 1,0m. След това, бетонирането продължавависочина 0,8 - 1,0m. След това, бетонирането продължаванепрекъснато, като с едновременно вибриране и постепеннонепрекъснато, като с едновременно вибриране и постепенноизмъкване на тръбата се оформя бетонов пилот с грапаваизмъкване на тръбата се оформя бетонов пилот с грапававъншна повърхност. Ако е необходима армировка, ввъншна повърхност. Ако е необходима армировка, впървоначално забитата тръба се поставя втора, с по-малъкпървоначално забитата тръба се поставя втора, с по-малъкдиаметър, което позволява уплътняване на бетона без да седиаметър, което позволява уплътняване на бетона без да сеповрежда армировката.поврежда армировката.

Изливни пилотиИзливни пилоти. . Пилоти “Симплекс“ Пилоти “Симплекс“ (Fr)(Fr)

Изливни пилоти “FИзливни пилоти “Frankiranki””

Изливни пилоти “FИзливни пилоти “Frankiranki””При тази технология (патентована в Белгия), чрез инвентарна тръба се оформякухина в почвата с диаметър равен на този на тръбата, която в долния край стъпвакухина в почвата с диаметър равен на този на тръбата, която в долния край стъпвав здрава почва и се извършва бетониране “на сухо”. Технологичнатав здрава почва и се извършва бетониране “на сухо”. Технологичнатапоследователност на изготвянето на пилота е показана напоследователност на изготвянето на пилота е показана на предния slide.Най-напред, тръбата се изправя вертикално върху почвата. В нея се изсипва сухаНай-напред, тръбата се изправя вертикално върху почвата. В нея се изсипва сухабетонна смес до височина 0,8-1,0m. Забиването се осъществява с трамбовка с масабетонна смес до височина 0,8-1,0m. Забиването се осъществява с трамбовка с маса2-4t, която удря върху бетонната смес, докато се образува плътна тапа на върха на2-4t, която удря върху бетонната смес, докато се образува плътна тапа на върха натръбата. Вследствие на триенето между тапата и тръбата последната се забива втръбата. Вследствие на триенето между тапата и тръбата последната се забива впочвата до необходимата дълбочина, без да се отделя бетонът. След това тръбатапочвата до необходимата дълбочина, без да се отделя бетонът. След това тръбатаизважда с въжета, за да не потъва повече и със силни удари на трамбовката тапатаизважда с въжета, за да не потъва повече и със силни удари на трамбовката тапатасе избива навън в почвата. Налива се допълнително количество бетон, така че насе избива навън в почвата. Налива се допълнително количество бетон, така че навърха на пилота да се образува разширена пета. Тръбата постепенно се изваждавърха на пилота да се образува разширена пета. Тръбата постепенно се изваждапаралелно с бетонирането и трамбоването на на бетона, докато се оформи цялотопаралелно с бетонирането и трамбоването на на бетона, докато се оформи цялототяло на пилота, което има неправилна форма.тяло на пилота, което има неправилна форма.Пилотите “Пилотите “FFrankiranki” се изпълняват с диаметри 40 - 60 cm и нормална дължина 8 -” се изпълняват с диаметри 40 - 60 cm и нормална дължина 8 -12m. В тръбата може да се постави армировъчен скелет. Пилотите могат да се12m. В тръбата може да се постави армировъчен скелет. Пилотите могат да сеизпълняват вертикални или наклонени. Изграждането на пилотни фундаменти сизпълняват вертикални или наклонени. Изграждането на пилотни фундаменти спилоти “пилоти “ФранкиФранки““ е приложимо за всякакъв вид почви, изключение на скали и е приложимо за всякакъв вид почви, изключение на скали имного сбити чакъли, така също и тини и глинести почви в течно-пластичнамного сбити чакъли, така също и тини и глинести почви в течно-пластичнаконсистенция.консистенция.

Изливни пилоти “BИзливни пилоти “Benotoenoto””В редица страни при изготвяне на изливни пилоти, особеноВ редица страни при изготвяне на изливни пилоти, особенокогато са с големи диаметри, с успех се прилага машинатакогато са с големи диаметри, с успех се прилага машинатаБенотоБеното ((ФранцияФранция). Тази машина изпълнява всички процеси при). Тази машина изпълнява всички процеси припробиване на дренажния отвор и запълването му с бетон.пробиване на дренажния отвор и запълването му с бетон.Пробиването на отвора се осъществява по въжено-ударен начинПробиването на отвора се осъществява по въжено-ударен начинчрез специаленчрез специален лопатен лопатен грайфер грайфер (следващияследващия slide slide). Грайферът сеГрайферът сеспуска от височина до забоя в тръбата, за бива се в почвата и яспуска от височина до забоя в тръбата, за бива се в почвата и яразрушава, а при повдигането му лопатите се затварят иразрушава, а при повдигането му лопатите се затварят изагребват почвата, която се изсипва навън. Тази операция сезагребват почвата, която се изсипва навън. Тази операция сеповтаря многократноповтаря многократно..Тръбата потъва в почвата с помощта на два хидравлични крика,Тръбата потъва в почвата с помощта на два хидравлични крика,които чрез последователно превключване създават хоризонталнокоито чрез последователно превключване създават хоризонталновъртеливо движение. При това постъпателно въртеливовъртеливо движение. При това постъпателно въртеливодвижение се намалява околното триене в почвата и тя потъва по-движение се намалява околното триене в почвата и тя потъва по-лесно в почвата. Съпротивлението при върхалесно в почвата. Съпротивлението при върха (ножа) се(ножа) сепреодолява от вертикалния хидравличен натиск.преодолява от вертикалния хидравличен натиск.

Изливни пилоти “BИзливни пилоти “Benotoenoto””

Изливни пилоти “BИзливни пилоти “Benotoenoto””

Изпълнението на пилотитеИзпълнението на пилотите БенотоБеното може да се осъществи при може да се осъществи привсякакъв вид почви., включително ивсякакъв вид почви., включително и валуни валуни и други и другиедрозърнести почви, с изключение на скали. Машината може даедрозърнести почви, с изключение на скали. Машината може дасе работи и в открити води, като се постави върху добресе работи и в открити води, като се постави върху добрезакрепени понтони или върху насип, ограден със шпунтовазакрепени понтони или върху насип, ограден със шпунтоваограда.ограда.

ИзливнитеИзливните пилоти с инвентарна тръба се използват и за пилоти с инвентарна тръба се използват и заизграждане на непрекъснати фундаментни стени, наизграждане на непрекъснати фундаментни стени, накоито пилотите се изпълняват плътно допрени еди докоито пилотите се изпълняват плътно допрени еди додруг, или чрез застъпване. Прилагат се когато стената едруг, или чрез застъпване. Прилагат се когато стената ев непосредственав непосредствена близост с фундаментите наблизост с фундаментите насъществуващи сградисъществуващи сгради

Изливни пилоти в близост до съществуващи сградиИзливни пилоти в близост до съществуващи сгради

Сондажни иСондажни и шлицови шлицови пилоти пилотиСондажните пилоти” и “шлицовите пилоти”, се изпълняват се изпълняват бeзбeз обсадна обсаднатръба. При тях бетонирането се извършва в предврително пробит сондажентръба. При тях бетонирането се извършва в предврително пробит сондаженотвор. Отворът се пробива от сондажно агрегати с ударно или въртящоотвор. Отворът се пробива от сондажно агрегати с ударно или въртящодействие, адействие, а предпазването от обрушване на стените на отвора сеизвършва чрез глинени суспензии без обсадна тръба. При ниско ниво наПри ниско ниво напочвените води и при сухи терени пробиването на сондажа може да сепочвените води и при сухи терени пробиването на сондажа може да сеизвърши безизвърши без тиксотропни тиксотропни суспензии. суспензии.Глинената суспензия осигурява устойчивостта на сондажа, като заздравяваосигурява устойчивостта на сондажа, като заздравяваповърхностния слой на стените и създава екран от пластповърхностния слой на стените и създава екран от пласт заглинена заглинена почва и почва итънка глинена кора. Благоприятното въздействие на глинената суспензия сетънка глинена кора. Благоприятното въздействие на глинената суспензия сеизразява и с обстоятелството, че предавания на този екран хидростатиченизразява и с обстоятелството, че предавания на този екран хидростатиченнатиск от суспензията, поради по-голямата й обемна плътност, превишаванатиск от суспензията, поради по-голямата й обемна плътност, превишаваразмера на активния земен натиск и на почвените води.размера на активния земен натиск и на почвените води.Независимо от това, нивото на суспензията в сондажа се поддържа 1 - 1,5m по-високоНезависимо от това, нивото на суспензията в сондажа се поддържа 1 - 1,5m по-високоот нивото на почвените води. Това осигурява филтрация на суспензията от сондажаот нивото на почвените води. Това осигурява филтрация на суспензията от сондажанавън в окръжаващата го почва, а не обратно. Глинената суспензия осигуряванавън в окръжаващата го почва, а не обратно. Глинената суспензия осигуряваустойчивост на стените на сондажа докато нивото на почвените води достигнеустойчивост на стените на сондажа докато нивото на почвените води достигнеопределено критично състояние. Затова времето за поддържане на устойчивоопределено критично състояние. Затова времето за поддържане на устойчивосъстояние на сондажа трябва да бъде по-голямо от времето необходимо за пробиванесъстояние на сондажа трябва да бъде по-голямо от времето необходимо за пробиванена отвора и за запълването му с бетон.на отвора и за запълването му с бетон.

Сондажни иСондажни и шлицови шлицови пилоти пилотиИзхвърлянето на сондираният материал заедно с глиненатаИзхвърлянето на сондираният материал заедно с глиненатасуспензия може да стане чрез права или чрез обратнасуспензия може да стане чрез права или чрез обратнациркулация. циркулация. След пробиването сондажътСлед пробиването сондажът се очиства внимателно, след което се очиства внимателно, след коетосе запълва с бетон. При нужда, предварително се поставясе запълва с бетон. При нужда, предварително се поставяармировъчен скелет. армировъчен скелет. Бетонирането се извършва под водаБетонирането се извършва под вода и иобикновено се прилага методът с използване вертикалнообикновено се прилага методът с използване вертикалноповдигаща се тръба. повдигаща се тръба. Бетонната смес, която запълва сондажаБетонната смес, която запълва сондажаобикновено измества глинената суспензияобикновено измества глинената суспензия..Тази технология позволява изпълнението на пилоти с различнаТази технология позволява изпълнението на пилоти с различнаформа на напречното сечение. В строителната практика сеформа на напречното сечение. В строителната практика сеизползват т.н. “използват т.н. “шлицовишлицови елементи елементи” (“” (“шлицовишлицови стени” - стени в стени” - стени впочвата), които се изпълняват под защитата на глинестипочвата), които се изпълняват под защитата на глинестиразтвори. Последователност на изпълнението на един фундаментразтвори. Последователност на изпълнението на един фундаментотот шлицови шлицови елементи е показана елементи е показана на следващия следващия slideslide.

Сондажни и Сондажни и шлицови шлицови пилотипилоти

Пилотни фундаментиПилотни фундаменти

Оразмеряване наОразмеряване напилотните фундаментипилотните фундаменти

Общи положенияОбщи положенияИзчисляването на пилотните фундаменти и земната основаИзчисляването на пилотните фундаменти и земната основасе извършва по две групи гранични състояния:се извършва по две групи гранични състояния:

По първа група гранични състояния на носеща способностПо първа група гранични състояния на носеща способност::•• за якост на конструкцията и пилотния ростверк;за якост на конструкцията и пилотния ростверк;•• за носеща способност на земната основа на пилотнияза носеща способност на земната основа на пилотнияфундамент и пилотите;фундамент и пилотите;за устойчивост (носеща способност) на земната основа наза устойчивост (носеща способност) на земната основа нацелия пилотен фундамент, когато е подложен нацелия пилотен фундамент, когато е подложен нахоризонтални натоварвания (фундаменти на подпорнихоризонтални натоварвания (фундаменти на подпорнистени, на дъгови конструкции истени, на дъгови конструкции и др др.) или когато земната.) или когато земнатаоснова е ограничена от откоси или е изградена от стръмнооснова е ограничена от откоси или е изградена от стръмнозападащи пластовезападащи пластове..

Общи положенияОбщи положенияПо втора група гранични състояния на деформацииПо втора група гранични състояния на деформации : :

•• за слягане на земната основа на висящите пилотниза слягане на земната основа на висящите пилотнифундаменти от вертикални товари;фундаменти от вертикални товари;

•• за преместване на пилота (вертикални, хоризонтални иза преместване на пилота (вертикални, хоризонтални изавъртане главата на пилота) от действието назавъртане главата на пилота) от действието нахоризонтални товари и моменти;хоризонтални товари и моменти;

•• за образуване и разкриване на пукнатини в елементитеза образуване и разкриване на пукнатини в елементитена стоманобетонните конструкции и пилотнитена стоманобетонните конструкции и пилотнитефундаментифундаменти..

Меродавен за изчисляването на якост на конструкцията наМеродавен за изчисляването на якост на конструкцията напилота и пилотния ростверк е материалът от който сапилота и пилотния ростверк е материалът от който санаправени (бетон, стоманобетон, дърво, стомана инаправени (бетон, стоманобетон, дърво, стомана и др др.)..).

Оразмеряване на пилотните фундаментиОразмеряване на пилотните фундаменти. Общи положения. Общи положенияПилотните фундаменти и пилотите се изчисляватПилотните фундаменти и пилотите се изчисляват на носещана носещаспособностспособност на почвата от земната основа съгласно условието на почвата от земната основа съгласно условието::

N N ≤≤ Ф/К Ф/К11.К.К22; ; където:където: NN - изчислителното натоварване, предавано на пилота (надлъжно- изчислителното натоварване, предавано на пилота (надлъжноусилие, възникващо в него от изчислителните товари действуващи приусилие, възникващо в него от изчислителните товари действуващи принай-неблагоприятното им съчетание;най-неблагоприятното им съчетание;ФФ - носимоспособността на почвата от земната основа за единичен- носимоспособността на почвата от земната основа за единиченпилот (носимоспособност на пилота);пилот (носимоспособност на пилота);КК11 - коефициент на сигурност, който се приема равен на:- коефициент на сигурност, който се приема равен на:а).а). КК11 = 1,4 = 1,4, ако носимоспособността на пилота е определена на базата, ако носимоспособността на пилота е определена на базатана изчисляване;на изчисляване;бб).). КК11 = 1,25 = 1,25, ако носимоспособността на пилота е определена по, ако носимоспособността на пилота е определена порезултатите от пробно статично изпитване на пилоти или порезултатите от пробно статично изпитване на пилоти или порезултатите от статична пенетрация, а също по резултати от динамичнирезултатите от статична пенетрация, а също по резултати от динамичниизпитвания на пилоти с вземане под внимание еластичнитеизпитвания на пилоти с вземане под внимание еластичнитедеформации на почвата;деформации на почвата;

Оразмеряване на пилотните фундаментиОразмеряване на пилотните фундаменти. Общи положения. Общи положения

в). КК11 = 1,4 = 1,4÷÷1,751,75 - за фундаменти на мостове с висок ростверк, в- за фундаменти на мостове с висок ростверк, взависимост от броят на пилотите;зависимост от броят на пилотите;КК22 - коефициент за предназначението на конструкцията.коефициент за предназначението на конструкцията.

При висящите пилотни фундаменти се извършваПри висящите пилотни фундаменти се извършвапроверка по втора група гранични състояния (напроверка по втора група гранични състояния (надеформации на земната основа).деформации на земната основа). Изисква да се удовлетвориИзисква да се удовлетвориусловиетоусловието

S S ≤≤ SSгргр

където: където: SS е изчислената стойност на деформациите (слягане, е изчислената стойност на деформациите (слягане,преместване ипреместване и др др.) на пилотите и пилотните фундаменти;.) на пилотите и пилотните фундаменти;SSгргр - гранично допустимата стойност на деформациите (слягане, - гранично допустимата стойност на деформациите (слягане,преместване ипреместване и др др.) на пилотния фундамент на сградата или.) на пилотния фундамент на сградата илисъоръжението.съоръжението.

Пилотни фундаментиПилотни фундаменти

Определяне наОпределяне наносимоспособността наносимоспособността на

единични пилотиединични пилоти

Носимоспособност на единични пилотиНосимоспособност на единични пилотиПод носимоспособност на единичния пилот се разбираПод носимоспособност на единичния пилот се разбираграничната сила, която той може да понесеграничната сила, която той може да понесе. Стойността наСтойността натази сила може да се определи от условията на разрушаване или затази сила може да се определи от условията на разрушаване или задеформиране на почвата или материала на пилотадеформиране на почвата или материала на пилота..

Изчисляване на стоящите пилотиИзчисляване на стоящите пилотиИзчислителният товар на стоящите пилоти Изчислителният товар на стоящите пилоти по отношение напо отношение напочватапочвата се определя с израза се определя с израза

ARmKK

F ...1

11

=Φ

=

mm - коефициент за условия на работа на пилота в почвата - коефициент за условия на работа на пилота в почвата mm=0,7=0,7÷÷1,0;1,0; (например: (например: m=m=0,70,7 за кухите пилоти за кухите пилоти; ; m=m=1,01,0 - за забивни пилоти - за забивни пилоти););AA- - площта, на която пилотът опира в почвата; за плътни пилоти това е площтаплощта, на която пилотът опира в почвата; за плътни пилоти това е площтана напречното сечение на пилота; при кухи пилоти се взема само напречнотона напречното сечение на пилота; при кухи пилоти се взема само напречнотосечение на плътната част (тръбата); ако кухината е запълнена с бетон насечение на плътната част (тръбата); ако кухината е запълнена с бетон нависочина по-голяма от три пъти диаметъра тогава е равно на брутнотовисочина по-голяма от три пъти диаметъра тогава е равно на брутнотонапречно сечение на целия пилот;напречно сечение на целия пилот;

където:където:

Носимоспособност на единични пилотиНосимоспособност на единични пилотиRR - - изчислителното съпротивление на изчислителното съпротивление на почвата по върха напочвата по върха напилотите;пилотите; RR = = RRнн//КК22RRнн - нормативната стойност на якостта на натиск на скалата във- нормативната стойност на якостта на натиск на скалата въвводонаситено състояние.водонаситено състояние.(например: за забивни пилоти, които се опират на скали,(например: за забивни пилоти, които се опират на скали, валуни валуни и чакъли с и чакъли спесъчлив запълнител, се приемапесъчлив запълнител, се приема RR=15,0=15,0 Мра; за тръбни цилиндрични пилоти,Мра; за тръбни цилиндрични пилоти,които опират равномерно върху изветряла скала, се приемакоито опират равномерно върху изветряла скала, се приема R R ==RRнн)

При изчисляване на пилотитеПри изчисляване на пилотите по носеща способност напо носеща способност наматериаламатериала, пилотът се разглежда като прът, кораво запънат впилотът се разглежда като прът, кораво запънат вземната основа. При стоманобетонни пилоти изчислителниятземната основа. При стоманобетонни пилоти изчислителнияттовар определя с израза:товар определя с израза:F=mF=m..ϕϕ[[mmbbRRпрпрAAбб + + R Raa..AAaa]];; където:където: ϕϕ - коефициент на изкълчване;- коефициент на изкълчване;mmbb - коефициент за условия на работа на стоманобетонното сечение (за- коефициент за условия на работа на стоманобетонното сечение (запилоти със сечение по-малко от 35/35 -пилоти със сечение по-малко от 35/35 - mmbb =0,85); =0,85); RRпрпр -- призмената призменатаякост на бетона;якост на бетона; Aб - напречното (бетоново) сечение на пилота; - напречното (бетоново) сечение на пилота; RRaa - -якостта на натиск на стоманата;якостта на натиск на стоманата; AAaa - площта на напречното сечение на- площта на напречното сечение наармировката.армировката.

Носимоспособност на единични пилотиНосимоспособност на единични пилоти..Изчисляване на висящите пилотиИзчисляване на висящите пилоти

Носимоспособността на единиченНосимоспособността на единиченвисящ пилот се определя отвисящ пилот се определя отсъпротивлението, което земнатасъпротивлението, което земнатаоснова оказва върху пилота, когатооснова оказва върху пилота, когатотой се движи надолу. Разглежда сетой се движи надолу. Разглежда севзаимодействието между почвата ивзаимодействието между почвата ипилота, когато той е натоварен ипилота, когато той е натоварен идостигнал до проектната кота.достигнал до проектната кота.Съпротивлението на почвата сеСъпротивлението на почвата сеизразява чрез вертикалната реакцияизразява чрез вертикалната реакцияпо цялото напречно сечениепо цялото напречно сечение(върхово съпротивлениевърхово съпротивление) и силитеи силитена триене по околната повърхнинана триене по околната повърхнина(околно триенеоколно триене). Следователно, вСледователно, вслучая е меродавнаслучая е меродавнаносимоспособността на почватаносимоспособността на почвата..

Носимоспособност на единични пилотиНосимоспособност на единични пилоти..Изчисляване на висящите пилотиИзчисляване на висящите пилоти

В проектирането се използват няколко метода за определянеВ проектирането се използват няколко метода за определяненосимоспособността на висящ единичен пилот:носимоспособността на висящ единичен пилот: табличен методтабличен методпо резултатите от инженерно геоложките проучвания;по резултатите от инженерно геоложките проучвания;метод по резултатите от статическата пенетрация; пометод по резултатите от статическата пенетрация; пометода на еластичните откази (пробно динамичнометода на еластичните откази (пробно динамичнонатоварване); пробно (статично) натоварваненатоварване); пробно (статично) натоварване.

Носимоспособност на единичен висящ пилот,Носимоспособност на единичен висящ пилот,определена по табличен методопределена по табличен метод..Максималната силаМаксималната сила FF, която може да поеме един пилоткоято може да поеме един пилот(изчислителното натоварванеизчислителното натоварване) се изразява като сума от силатасе изразява като сума от силатана върховото съпротивлениена върховото съпротивление FFRR и страничното триене на почватаи страничното триене на почватаFFff..

FF = = FFRR + + FFff;;

Носимоспособност на единичен висящ пилот,Носимоспособност на единичен висящ пилот,определена по табличен методопределена по табличен метод

∑+=n

iifR lfmuRAmKmF

11

)(

където:където: m, K1 и A са както по-горе;са както по-горе;u - периметър на напречното сечение на пилота;- периметър на напречното сечение на пилота;R - върховото съпротивление на почвата, което зависи от вида на почвата- върховото съпротивление на почвата, което зависи от вида на почватаи дълбочина на забиване (резултатите от инженерно геоложкитеи дълбочина на забиване (резултатите от инженерно геоложкитепроучвания и земно механичните изследвания на почвите), kPa;проучвания и земно механичните изследвания на почвите), kPa; fi - изчислително съпротивление на околно триене за - изчислително съпротивление на околно триене за ii -тия пласт с -тия пласт сдебелинадебелина li;mR и mf - коефициенти за условия на работа на почвата.коефициенти за условия на работа на почвата.Този метод е известен в практиката, още катоТози метод е известен в практиката, още като “емпиричен методемпиричен метод”. За”. Заопределянето на върховото съпротивление и околното триене саопределянето на върховото съпротивление и околното триене санеобходими данни за дебелините на почвените пластове, вида на почватанеобходими данни за дебелините на почвените пластове, вида на почватаи някои физични характеристики: за несвързаните почви -плътност, а заи някои физични характеристики: за несвързаните почви -плътност, а засвързаните показателят на консистенциясвързаните показателят на консистенция..

Носимоспособност на единичен висящ пилот,Носимоспособност на единичен висящ пилот,определена по табличен методопределена по табличен методВърховото съпротивление (Върховото съпротивление (RR) и околното триене () и околното триене (ffii) се отчитат) се отчитатот таблици. Съществуват някои ограничения и особености приот таблици. Съществуват някои ограничения и особености приизползването на тези таблици като:използването на тези таблици като:

•• Изчислителните съпротивления Изчислителните съпротивления RR могат да се приемат от могат да се приемат оттаблици, ако пилотът е забит най-малкотаблици, ако пилотът е забит най-малко 3,0m в3,0m в неразмиващ неразмиващ се сепочвен пласт;почвен пласт;

•• за плътни пясъци стойностите на за плътни пясъци стойностите на RR и и ffii се увеличават с 30%;се увеличават с 30%;•• при условие, че горните пластове са силнопри условие, че горните пластове са силно порьозни порьозни почви, като почви, като

льос и други подобни - околното триене не се взема подльос и други подобни - околното триене не се взема подвнимание.внимание.Носимоспособността на пилот натоварен с опънна сила сеНосимоспособността на пилот натоварен с опънна сила сеопределя с изразаопределя с израза

∑=n

iif lfmKmF

11

където където mm се приема: се приема: mm=0,6=0,6 при дълбочина при дълбочинадо 4,0m и до 4,0m и mm=0,80=0,80 при дълбочина над 4,0m. при дълбочина над 4,0m.

Носимоспособност на единичен висящ пилот, определенаНосимоспособност на единичен висящ пилот, определенапо резултатите от статичната пенетрацияпо резултатите от статичната пенетрация

Този метод е известен още като методТози метод е известен още като метод “ “по аналогияпо аналогиясъс със статичния пенетрометърстатичния пенетрометър”. ”. Както е известно,Както е известно,при статичната пенетрация, се измерват двепри статичната пенетрация, се измерват двевеличини: върхово съпротивлениевеличини: върхово съпротивление RRpp и околнои околнотриенетриене RRff.. Изведени са формули, с които може да сеИзведени са формули, с които може да сеопредели носимоспособността на пилота поопредели носимоспособността на пилота погеометрична аналогия, като върховотогеометрична аналогия, като върховотосъпротивление и околното триене се определят ссъпротивление и околното триене се определят спреводни коефициентипреводни коефициенти..При условие, че имамеПри условие, че имаме nn броя опити сброя опити спенетрометър, то носимоспособността на пилотапенетрометър, то носимоспособността на пилота ФФще се определи като средно аритметична стойностще се определи като средно аритметична стойностна всички определения, т.е.на всички определения, т.е.Ф=(mФ=(m∑∑ ФФnn,I,I )/n)/n,

Носимоспособност на единичен висящ пилот, определенаНосимоспособност на единичен висящ пилот, определенапо резултатите от статичната пенетрацияпо резултатите от статичната пенетрация

къдетокъдето:: ФФnn,i,i е частична носеща способност за мястото на опита;е частична носеща способност за мястото на опита; m m- коефициент за условия на работа.- коефициент за условия на работа.ФФnn,i,i = = ββ11RRppAA + + ββ22RRff((uuпп//uuтртр););RRpp - върхово съпротивление по данни от- върхово съпротивление по данни от пенетрационния пенетрационния опит; опит;

AA- площта на напречното сечение на пилота;площта на напречното сечение на пилота;uuпп - периметърът на пилота;- периметърът на пилота;uuтртр - периметърът на тръбата на статичния пенетрометър;- периметърът на тръбата на статичния пенетрометър;

ββ1 1 ии ββ22 - коефициенти за привеждане на върховото съпротивление- коефициенти за привеждане на върховото съпротивлениеи околното триене към стойности получени при пробно статичнои околното триене към стойности получени при пробно статичноизпитване на пилоти;изпитване на пилоти;((ββ1 1 = 0,8= 0,8÷÷0,3; 0,3; ββ2 2 =1,5=1,5÷÷0,50,5; отчитат се от таблици в зависимост от; отчитат се от таблици в зависимост от

големината наголемината на RRpp и RRff ).

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена по метода на еластичните отказиопределена по метода на еластичните откази(динамичен метод(динамичен метод))

При този метод, носимоспособността на пилота се определя отПри този метод, носимоспособността на пилота се определя отдинамичното съпротивление, което почвата оказва, когато той сединамичното съпротивление, което почвата оказва, когато той сезабива с помощта на сонетки, чукове или вибратори.забива с помощта на сонетки, чукове или вибратори.Съществуват много емпирични формули, но в литературата иСъществуват много емпирични формули, но в литературата ипрактиката, най-широко известна е тази изведена отпрактиката, най-широко известна е тази изведена отН.М.Н.М.ГерсевановГерсеванов (1917г). (1917г).При забиването на пилота енергията на удара на чука сеПри забиването на пилота енергията на удара на чука сеизразходва за преодоляване на съпротивлението на почвата приизразходва за преодоляване на съпротивлението на почвата припотъване на пилота и в други непроизводителни загуби.потъване на пилота и в други непроизводителни загуби.Докато при другите методи (посочени по-горе), се използватДокато при другите методи (посочени по-горе), се използватсамо данни за геологията на терена, при динамичния методсамо данни за геологията на терена, при динамичния методтрябва да се извърши пробно забиване на пилот на строителнататрябва да се извърши пробно забиване на пилот на строителнатаплощадка и да бъде определенплощадка и да бъде определен отказътотказът при забиванепри забиване eekk. ЗатоваЗатовапо този метод се получават значително по-меродавни резултатипо този метод се получават значително по-меродавни резултати..

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена по метода на еластичните отказиопределена по метода на еластичните откази

Отказ - това е размерът на потъването наОтказ - това е размерът на потъването напилота от един ударпилота от един удар. Определя се като Определя се като средносредноаритметично от последните 20 ударааритметично от последните 20 удара. При работа. При работасс вибронабивачи вибронабивачи за отказ се приема потъването на за отказ се приема потъването напилота при работа напилота при работа на вибронабивача вибронабивача за 1 минута. за 1 минута.Проф. Проф. Н.М.Н.М.ГерсевановГерсеванов определя граничната определя граничнатаносимоспособност на пилота от условието заносимоспособност на пилота от условието заравенство на работата на уреда за набиванеравенство на работата на уреда за набиване

Q.HQ.H = = Ф.Ф.eekk + + Q.hQ.h + + αα..Q.HQ.H;;където:където: Q.H = EQ.H = E - работата (енергията) на един- работата (енергията) на единудар на чука судар на чука с теглотегло QQ и височина на паданеи височина на падане HH;;Ф.Ф.eekk - работата за преодоляване съпротивлението- работата за преодоляване съпротивлениетоносимоспособносттаносимоспособността ФФ на почвата за забиване на почвата за забиване пилота на разстояниепилота на разстояние eekk;;

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена по метода на еластичните отказиопределена по метода на еластичните откази

Q.h - загубата на енергия от отскачането начука след удара на височина h;

α.Q.H - загубата на енергията от смачкване нашапката на пилота.

След съответни преобразования, за различнивидове набивачни машини, може да се получатизрази за носимоспособността на единиченпилот Ф,

или при определена носимоспособност (подруги методи) да се изчисли т.н. контроленотказ при забиване ek.

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена по метода на еластичните отказиопределена по метода на еластичните отказиНапример, за най-широко използваните у нас двойноНапример, за най-широко използваните у нас двойнодействуващи чукове “действуващи чукове “ДелмагДелмаг”, изчислителното натоварване на”, изчислителното натоварване наедин пилот се определя с изразаедин пилот се определя с израза

F=a.k.m.ФF=a.k.m.Ф, , къдетокъдето

a =a =1,01,0 за за

αα == 1 - 4(1-31 - 4(1-3QQ//qq);); за интервала за интервала ((qq/6)/6)<<QQ<<((qq/3)/3);;k.m=k.m=0,450,45;;E -E - изчислителната енергия на чука в изчислителната енергия на чука в кJ кJ;;c -c - еластичното скъсяване на пилота за един удар (еластичен еластичното скъсяване на пилота за един удар (еластиченотказ), като средна стойност от последните 20 удара; когатоотказ), като средна стойност от последните 20 удара; когатоеластичното скъсяване не е измервано, може да се приемееластичното скъсяване не е измервано, може да се приеме c=c=(0,7 - 0,8(0,7 - 0,8)l.10)l.10-3-3(m);(m); qq - теглото на пилота. - теглото на пилота.

))(2

(

.

qQce

QE

k ++=Φ

3qQ ≥

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена по метода на еластичните отказиопределена по метода на еластичните откази

При известна (определена) носимоспособност контролниятПри известна (определена) носимоспособност контролниятотказ при забиване се определя с изразаотказ при забиване се определя с израза

nn - коефициент, който се приема: - коефициент, който се приема:nn=1500kPa, за стоманобетонни пилоти и =1500kPa, за стоманобетонни пилоти и nn=1000kPa - за=1000kPa - задървени пилоти.дървени пилоти.Контролният отказ се следи по време на набиването и за даКонтролният отказ се следи по време на набиването и за дадостигне съответната носимоспособност, трябва измерениятдостигне съответната носимоспособност, трябва измерениятотказ трябва да бъде по-малък от изчисленияотказ трябва да бъде по-малък от изчисления eekk

qQqQ

AnФФAnHQek +

++

=2,0.

).(...

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена чрез пробно статично натоварванеопределена чрез пробно статично натоварванеТова е най-меродавният метод за определяне наТова е най-меродавният метод за определяне наносимоспособността на пилотите. Провежда се задължителноносимоспособността на пилотите. Провежда се задължителнопри непознати терени и отговорни обекти с брой на пилотитепри непознати терени и отговорни обекти с брой на пилотитеповече от 200. Пробното статично натоварване се извършва приповече от 200. Пробното статично натоварване се извършва приопределени характеристики и състав на земната основа в близостопределени характеристики и състав на земната основа в близостдо мястото на изпитването. Пробното статично натоварване, подо мястото на изпитването. Пробното статично натоварване, попринцип, предхожда пробното динамично натоварване.принцип, предхожда пробното динамично натоварване.Изпитването започва не по-рано от шест дни за пилоти забити вИзпитването започва не по-рано от шест дни за пилоти забити впесъчливи и чакълести почви, и не по-рано от 20 дни следпесъчливи и чакълести почви, и не по-рано от 20 дни следзабиване в глинести почви. При изливни пилоти се изчаква най-забиване в глинести почви. При изливни пилоти се изчаква най-малко 25 дни, докато бетонът набере необходимата якост.малко 25 дни, докато бетонът набере необходимата якост.Натоварването обикновено се извършва с хидравлична преса сНатоварването обикновено се извършва с хидравлична преса стовароподемност най-малко два пъти предполагаемототовароподемност най-малко два пъти предполагаемотоизчислително натоварване на пилота. За противодействие,изчислително натоварване на пилота. За противодействие,системата се затежава или се използват анкерни пилоти.системата се затежава или се използват анкерни пилоти.

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена чрез пробно статично натоварванеопределена чрез пробно статично натоварване

Натоварването се извършва на стъпала Натоварването се извършва на стъпала ∆∆NN=1/10=1/10÷÷1/151/15 от отпредполагаемата гранична носимоспособност, като за всяко стъпалопредполагаемата гранична носимоспособност, като за всяко стъпалосе изчаква се изчаква условно затихване на деформациитеусловно затихване на деформациите (обикновено (обикновено0,1mm за 30sec).0,1mm за 30sec).Деформациите се регистрират с индикаторни часовници или сДеформациите се регистрират с индикаторни часовници или спрецизен нивелир.прецизен нивелир.

Общ изглед на опитната площадкаОбщ изглед на опитната площадка

Носимоспособност на единичен висящ пилот, Носимоспособност на единичен висящ пилот, определена чрез пробно статично натоварванеопределена чрез пробно статично натоварване

Ако на изчисленотоАко на изчисленотоF=m.Ф/KF=m.Ф/K11, , съответствасъответстваслягане по-голямо отслягане по-голямо от5mm5mm, , за меродавен сеза меродавен сеприема този товар,приема този товар,съответстващ насъответстващ наслягане слягане ss == 55 mm mm..КоефициентътКоефициентът KK11 сесеприема както по-гореприема както по-горе1,41,4, , а коефициентаа коефициентаmm=1,0=1,0 за пилоти за пилотиподложени наподложени нанатисковонатисково или илихоризонталнохоризонталнонатоварваненатоварване..

Проектиране на пилотнитеПроектиране на пилотнитесистемисистеми

Проектиране на пилотните системиПроектиране на пилотните системиЕксперименталните и теоретичнитеЕксперименталните и теоретичнитеизследвания показват, чеизследвания показват, чеповедението на група пилоти,поведението на група пилоти,обединени в пилотен фундамент, сеобединени в пилотен фундамент, серазличава съществено отразличава съществено отповедението на единичен пилот,поведението на единичен пилот,особено когато пилотите саособено когато пилотите саразположени близо един до друг.разположени близо един до друг.Това различие се изразява главно вТова различие се изразява главно вразлики в стяганията и осовитеразлики в стяганията и осовитетовари между единичните пилоти итовари между единичните пилоти исистемата. При условие, чесистемата. При условие, чепилотите са поставени на такивапилотите са поставени на такиваразстояния, че напреженията въвразстояния, че напреженията въввърха на всеки пилот не си влияят,върха на всеки пилот не си влияят,то може да се приеме, че работатато може да се приеме, че работатана системата е адекватна с работатана системата е адекватна с работатана единичнияна единичния пилот.

Проектиране на пилотните системиПроектиране на пилотните системи

С намаляване наС намаляване наразстоянието междуразстоянието междупилотите се създаватпилотите се създаватусловия за наслагванеусловия за наслагванена напреженията,на напреженията,както в равнината прикакто в равнината привърховете навърховете напилотите, така и впилотите, така и вдълбочинадълбочина.

Проектиране на пилотните системиПроектиране на пилотните системиФактически пилотите и ростверка са една статически неопределимаФактически пилотите и ростверка са една статически неопределимаконструкция, чието оразмеряване е свързано с обемиста изчислителнаконструкция, чието оразмеряване е свързано с обемиста изчислителнаработа. Затова на практика се използват решения с опростениработа. Затова на практика се използват решения с опростенипредпоставки като:предпоставки като:

•• Надпилотната плоча се приема катоНадпилотната плоча се приема като неогъваема неогъваема с безкрайно голяма с безкрайно голямакоравина;коравина;

•• пилотите се натоварват само осово, като огъващите моменти следствиепилотите се натоварват само осово, като огъващите моменти следствиезапъване в надпилотната плоча и почвата се пренебрегват.запъване в надпилотната плоча и почвата се пренебрегват.Дължината на пилотите се избира с оглед използването в максималнаДължината на пилотите се избира с оглед използването в максималнастепен носимоспособността на почвата, в зависимост от вида на пилотитестепен носимоспособността на почвата, в зависимост от вида на пилотите(забивни или изливни). Закотвянето на пилота в надпилотната плоча се(забивни или изливни). Закотвянето на пилота в надпилотната плоча седоказва по изчисление, на продънване, но за предварителни изчислениядоказва по изчисление, на продънване, но за предварителни изчисленияможе да се приеме може да се приеме 22÷÷2,5d2,5d ( (dd - диаметър или страна на напречното сечение- диаметър или страна на напречното сечениена пилота).на пилота).Тук ще бъде разгледано решението за пилотни фундаменти с нисъкТук ще бъде разгледано решението за пилотни фундаменти с нисъкростверк, което се прилага в проектантската практика, съгласноростверк, което се прилага в проектантската практика, съгласнодействуващите правилници.действуващите правилници.

Проектиране на пилотните системи.Проектиране на пилотните системи.Разполагане на пилотите в планРазполагане на пилотите в план

При това изчисление се определят размерите наПри това изчисление се определят размерите нанадпилотната плоча и се проверява действителнотонадпилотната плоча и се проверява действителнотонатоварване върху всеки пилот.натоварване върху всеки пилот.Предполага се, че на основата на геотехническитеПредполага се, че на основата на геотехническитепроучвания е избрана дължината на пилотите и епроучвания е избрана дължината на пилотите и еизчислена носимоспособността на единичния пилот.изчислена носимоспособността на единичния пилот.При разположението на пилотите в план стремежът е даПри разположението на пилотите в план стремежът е дасе използва напълно носещата способност както насе използва напълно носещата способност както напочвата, така и материалът на пилотите.почвата, така и материалът на пилотите.Конструктивното разстояние между осите на пилотитеКонструктивното разстояние между осите на пилотите((aa) ) обикновено е в границите обикновено е в границите 33÷÷66dd, като оптималното е, като оптималното еоколо около 33dd..

Проектиране на пилотните системи.Проектиране на пилотните системи.Разполагане на пилотите в планРазполагане на пилотите в план

Разполагане на пилотите в планРазполагане на пилотите в план

В нашите норми за проектиране на пилотни фундаментиВ нашите норми за проектиране на пилотни фундаменти(НИП-96) се препоръчват следните минимални разстояния(НИП-96) се препоръчват следните минимални разстояния((а)а)::

за пилоти с дължина по-голяма отза пилоти с дължина по-голяма от 7m - 0,85m7m - 0,85m (за сечения(за сечения25/25 и 30/30);25/25 и 30/30); 0,90m0,90m (за сечения 35/35 и 40/40);(за сечения 35/35 и 40/40);за пилоти с дължиназа пилоти с дължина до 7m - 3до 7m - 3dd;;за пилотиза пилоти “ “ФранкиФранки” - 3” - 3dd;;при изливни сондажни пилоти: за стоящипри изливни сондажни пилоти: за стоящи - - 22dd; ; за висящиза висящи--33dd..Минималното разстояние от външния ръб на крайнияМинималното разстояние от външния ръб на крайнияредред пилоти ръба на ростверкапилоти ръба на ростверка ( (а'а') ) се приемасе приема 12 до 15cm12 до 15cm..При пилоти с голям диаметър (При пилоти с голям диаметър (dd>80cm>80cm) се допуска ръбът) се допуска ръбътна пилота да съвпада с тозина пилота да съвпада с този на ростверкана ростверка..

Разполагане на пилотите в планРазполагане на пилотите в планЗа центрично натоварени фундаментиЗа центрично натоварени фундаменти под единичнипод единичниколони, необходимият брой пилоти се определя поколони, необходимият брой пилоти се определя поформулатаформулата::

FNn µ=

µµ = 1,0= 1,0÷÷1,2; 1,2; NN - пълното изчислително натоварване,пълното изчислително натоварване,предавано от пилотния фундамент, включителнопредавано от пилотния фундамент, включителнособственото тегло на фундамента;собственото тегло на фундамента;FF - - изчислителното съпротивление на единичнияизчислителното съпротивление на единичнияпилотпилот

Разполагането на пилотите при центричноРазполагането на пилотите при центричнонатоварване се извършва равномерно в границите нанатоварване се извършва равномерно в границите наосновната плоскост на фундамента. Пилотите сеосновната плоскост на фундамента. Пилотите сеподреждат в подреждат в редове или шахматноредове или шахматно. Редовете се. Редовете сепоставят на равни разстояния.поставят на равни разстояния.

Разполагане на пилотите в планРазполагане на пилотите в план

L = 2.a’ +(L = 2.a’ +(nnLL--11)a)aB = 2.a’ +(B = 2.a’ +(nnBB--11)a)a

Определяне действителното натоварване върхуОпределяне действителното натоварване върхупилотитепилотитеПри нецентрично натоварени фундаментиПри нецентрично натоварени фундаменти пилотите сепилотите сеподреждат несиметрично така, че всеки от тях да поемеподреждат несиметрично така, че всеки от тях да поемеприблизително еднакво натоварване. Подреждането става вприблизително еднакво натоварване. Подреждането става вредове, които са разположени на различни разстояния един отредове, които са разположени на различни разстояния един отдруг.друг.Ако ростверка на пилотния фундамент има правоъгълна форма,Ако ростверка на пилотния фундамент има правоъгълна форма,то при условие, че липсват пилотите, земната реакция ще бъдето при условие, че липсват пилотите, земната реакция ще бъдеразпределена трапецовидно.разпределена трапецовидно.

22,1 .6

. LBM

LBN

p yf ±=

За да бъдат еднакво натоварениЗа да бъдат еднакво натоваренипилотите във всеки ред, следвапилотите във всеки ред, следватрапецовидната диаграма на земнататрапецовидната диаграма на земнатареакция да се раздели на равни частиреакция да се раздели на равни части

Определяне действителното натоварване върхуОпределяне действителното натоварване върхупилотитепилотите при нецентрично натоварванепри нецентрично натоварванеТова може да стане графически, както е показано на фигурата.Това може да стане графически, както е показано на фигурата.Тогава всеки ред пилоти трябва да бъде разположен в центъра наТогава всеки ред пилоти трябва да бъде разположен в центъра натежестта на тези приблизително равни части. При това сетежестта на тези приблизително равни части. При това сеполучава сгъстяване на пилотите по посока на ексцентрицитетаполучава сгъстяване на пилотите по посока на ексцентрицитета.

Най-рационалното разпределениеНай-рационалното разпределениеще бъде това, при което всичкище бъде това, при което всичкипилоти поемат равни натоварванияпилоти поемат равни натоварванияблизки до тяхното изчислителноблизки до тяхното изчислителнонатоварване.натоварване.

При сгъстяването на пилотите поПри сгъстяването на пилотите попосока на ексцентрицитета сепосока на ексцентрицитета сеизмества центъра на тежестта наизмества центъра на тежестта напилотната система.пилотната система.

Определяне действителното натоварване върхуОпределяне действителното натоварване върхупилотитепилотите при нецентрично натоварванепри нецентрично натоварване

За показания на фигурата пилотен фундамент, приЗа показания на фигурата пилотен фундамент, припроизволно избрано начало на координатната система,произволно избрано начало на координатната система,ординатата на тежестната ос (по посокаординатата на тежестната ос (по посока xx) ще бъде) ще бъде

xxss = = ∑∑xxii..ωωii//∑∑ωωiiкъдетокъдето xxii - разстоянието до всеки ред от някакви начало;разстоянието до всеки ред от някакви начало;ωωii - площта на напречното сечение на отделния пилот.площта на напречното сечение на отделния пилот.

При пилоти с еднакво сечение, ординатата на тежестната осПри пилоти с еднакво сечение, ординатата на тежестната оссе определя с изразасе определя с израза

xxss = = ∑∑xxii..n‘n‘//∑∑n;n;n’n’- - броят на пилотите въвброят на пилотите във всеки редвсеки ред;;nn - - броят на всички пилоти в системата.броят на всички пилоти в системата.

Определяне действителното натоварване върхуОпределяне действителното натоварване върхупилотитепилотите при нецентрично натоварванепри нецентрично натоварване

При условие, че тежестната ос съвпадне с направлението наПри условие, че тежестната ос съвпадне с направлението нанормалната силанормалната сила NNff , , следва, че всички пилоти са натоварениследва, че всички пилоти са натоварениеднакво.еднакво.При наличие наПри наличие на минимален ексцентрицитетминимален ексцентрицитет e‘e‘ [изисква се[изисква се e‘e‘≤≤0,05(L/2)0,05(L/2)]],, за дефиниране действителното натоварване върхуза дефиниране действителното натоварване върхувсеки пилот се използва формулата за нецентричен натиск:всеки пилот се използва формулата за нецентричен натиск:

siff xI

eNA

Np ,.

'.±=

••къдетокъдето::A=n.A=n.ωω - цялата площ на- цялата площ навсички пилоти;всички пилоти;

2,

1

4

.64.

si

n

xdI ϖπ

+=∑••инерционният момент на сечението наинерционният момент на сечението напилотната система по отношение на оста пилотната система по отношение на оста O’Y’O’Y’ , ,минаваща през нейния център на тежестта;минаваща през нейния център на тежестта;

•xI,s - разстоянието от тежестната ос на пилотната система (s-s) до осата напилотните редове ((положително от дясно на оста и отрицателно - налявоположително от дясно на оста и отрицателно - налявоот неяот нея).).

Определяне действителното натоварване върхуОпределяне действителното натоварване върхупилотитепилотите при нецентрично натоварванепри нецентрично натоварване

Ако се пренебрегне величинатаАко се пренебрегне величината π.π.dd44/64/64 (инерционният момент на(инерционният момент напилота около неговата ос), като величина от по-низш порядък, запилота около неговата ос), като величина от по-низш порядък, заинерционният момент се получаваинерционният момент се получава II = = ωω∑∑ xxii

22;;Тогава за напрежението Тогава за напрежението pp се получава изразът се получава изразът

sin

i

ff xx

eNnN

p ,

1

2

'.. ∑

+=ϖϖ илиили sin

i

ff xx

eNn

Np ,

1

2

'..

∑+=ϖ

ноно ωω.p.p е действителният товар върху всеки пилот е действителният товар върху всеки пилот NN..Тогава, ако означимТогава, ако означим MMyy==NNff..ee''xx действителното натоварване върхудействителното натоварване върхувсеки пилот ще бъде:всеки пилот ще бъде:

sin

i

yfi x

x

Mn

NN ,

1

2∑+=

Определяне действителното натоварване върхуОпределяне действителното натоварване върхупилотитепилотите при нецентрично натоварванепри нецентрично натоварванеАко фундаментът е натоварен с моменти по двете осиАко фундаментът е натоварен с моменти по двете оси((MMxx и и MMyy)) , действителното натоварване върху всеки, действителното натоварване върху всекипилот ще се определи с изразапилот ще се определи с израза

in

i

xin

i

yfi y

y

Mxx

Mn

NN

∑∑++=

1

2

1

2

Допуска сеДопуска се NNii≤≤ (1,05(1,05÷÷1,2)1,2)FF;;Освен това, най-голямото и най-малкото натоварванеОсвен това, най-голямото и най-малкото натоварванеследва да се различават до 10% от изчислителнотоследва да се различават до 10% от изчислителнотонатоварване.натоварване.

((maxNmaxNii - - minNminNii )/F)/F≤≤ 0.10 0.10

Оразмеряване на пилотния фундамент наОразмеряване на пилотния фундамент надействието на хоризонтални силидействието на хоризонтални силиХоризонталната сила (Хоризонталната сила (FFxx), която може да поеме един пилот), която може да поеме един пилотсе определя от по деформации (хоризонталнисе определя от по деформации (хоризонталнипремествания).премествания).Ако означим сАко означим с FFxx,,гргр - граничната стойност на - граничната стойност нахоризонталната сила при гранична хоризонталнахоризонталната сила при гранична хоризонталнадеформация на пилотадеформация на пилота ∆∆гргр, то следва, то следва FFxx се определя от се определя отусловиетоусловието FFxx < < F Fxx,,гргр . .Граничната хоризонтална деформацияГраничната хоризонтална деформация ∆∆гргр се определя от се определя отвида и експлоатационните изисквания на конструкцията.вида и експлоатационните изисквания на конструкцията.Ако такива не са предявени, се приемаАко такива не са предявени, се приема ∆∆гргр=1cm=1cm, което се, което сесмята за допустимо за много конструкции и съоръжения.смята за допустимо за много конструкции и съоръжения.Преместването, което се получава при главата на пилота,Преместването, което се получава при главата на пилота,зависи от начина на захващане на пилота в ростверка и отзависи от начина на захващане на пилота в ростверка и отвида на почвата.вида на почвата.

Оразмеряване на пилотния фундамент наОразмеряване на пилотния фундамент надействието на хоризонтални силидействието на хоризонтални сили

ВъзможнитеВъзможнитепреместванияпремествания нанапилота и дължината напилота и дължината назапъване в почватазапъване в почвата ll00при ставно свързванепри ставно свързванеи при запъване ви при запъване вростверка са показаниростверка са показанина фигуратана фигурата..ИзчислителнатаИзчислителнатахоризонтална силахоризонтална сила FFxxсе определя ссе определя семпирични формулиемпирични формули.

35,3.αEIFx

∆=

при ставнапри ставна

връзкавръзка 32,2.αEIFx

∆= при запъване впри запъване в

ростверкаростверка

Оразмеряване на пилотния фундамент наОразмеряване на пилотния фундамент надействието на хоризонтални силидействието на хоризонтални силиВ горните формулиВ горните формули EIEI е коравината на пилота;е коравината на пилота;αα - еластична характеристика на пилота- еластична характеристика на пилота

5

р 'KbEI

•п

=α илиили 5.EIdk пр=α

K‘K‘ - - изменение на коефициента на леглото в дълбочина (определя сеизменение на коефициента на леглото в дълбочина (определя сеопитно или при липса на експериментални резултати се отчита отопитно или при липса на експериментални резултати се отчита оттаблици -таблици -V.6,V.6, стрстр.117.117,, РЗМФ); РЗМФ);bbпрпр ((ddпрпр)) - приведена широчина - приведена широчина ((диаметър)диаметър) на пилота;на пилота;bbпрпр ((ddпрпр)) = = 1,51,5dd + 0,5m;+ 0,5m;dd - - страна на сечението или диаметъра на кръгъл пилот.страна на сечението или диаметъра на кръгъл пилот.При липса на други данни и при запъване на пилота в ростверкаПри липса на други данни и при запъване на пилота в ростверкаизчислителното съпротивление за пилота за хоризонталноизчислителното съпротивление за пилота за хоризонталноотместване отместване 11cmcm може да се отчете от таблици в зависимост отможе да се отчете от таблици в зависимост отвида на почвата до дълбочинавида на почвата до дълбочина ll00 =3,5m =3,5m, , и размерите на напречнотои размерите на напречнотосечение на пилота.сечение на пилота.

Оразмеряване на пилотния фундамент наОразмеряване на пилотния фундамент надействието на хоризонтални силидействието на хоризонтални сили

При проектиране на пилотни фундаменти за отговорниПри проектиране на пилотни фундаменти за отговорнисъоръжения, подложени на значителни хоризонталнисъоръжения, подложени на значителни хоризонталнинатоварвания (например дълги подпорни стени),натоварвания (например дълги подпорни стени),изчислителното съпротивление се определя чрез пробноизчислителното съпротивление се определя чрез пробностатично изпитване на единични пилоти на хоризонталностатично изпитване на единични пилоти на хоризонталнонатоварване. Тогаванатоварване. Тогава

FFxx = = k.m.k.m.ФФxx; ; където:където:

k.mk.m=0,6=0,6 при дълготрайни товари;при дълготрайни товари; k.mk.m=0,8=0,8 при краткотрайни при краткотрайнитовари;товари; ФФxx - - хоризонталната сила при която се получава граничнатахоризонталната сила при която се получава граничнатахоризонтална деформация на пилота.хоризонтална деформация на пилота.

Оразмеряване на пилотния фундамент наОразмеряване на пилотния фундамент надействието на хоризонтални силидействието на хоризонтални сили

Наклонени пилоти Наклонени пилоти не са необходимине са необходими, ако е изпълнено условието, ако е изпълнено условиетоQQ≤≤ 0,9. 0,9.n.n.FFxx ; а в случай че се налага хоризонталната сила, да се поеме ота в случай че се налага хоризонталната сила, да се поеме отвертикални и наклонени пилоти, важи условиетовертикални и наклонени пилоти, важи условието:QQ≤≤ 0,9(0,8 0,9(0,8n.n.FFxx+ + n”n”..∆∆HH);); където: където: nn - - броят на всички пилоти в системата;броят на всички пилоти в системата;n”n” - - броят на наклонените пилоти;броят на наклонените пилоти;

ОбщотоОбщотохоризонталнохоризонталнонатоварваненатоварване QQ,,действащо върхудействащо върхупилотнияпилотнияфундамент сефундамент сепоема отпоема отвертикални или,вертикални или,ако е необходима,ако е необходима,се поставятсе поставятнаклонени пилотинаклонени пилоти.

Оразмеряване на пилотния фундамент наОразмеряване на пилотния фундамент надействието на хоризонтални силидействието на хоризонтални сили

∆∆HH==NNii..tgtgββ - - хоризонталната компонента от действителнатахоризонталната компонента от действителнатахоризонтална сила в един наклонен пилот (виж фигурата);хоризонтална сила в един наклонен пилот (виж фигурата);NNii - действителното натоварване на един вертикален пилот - действителното натоварване на един вертикален пилот;;ββ - ъгълът на наклонените пилоти спрямо вертикалата (ограничава- ъгълът на наклонените пилоти спрямо вертикалата (ограничавасе от се от технологичните възможности на машината; например, притехнологичните възможности на машината; например, призабивни пилоти за чукове “забивни пилоти за чукове “ДелмагДелмаг””ββmaxmax =22 =2200-25-2500).).

FFxx - - хоризонталната сила, коятохоризонталната сила, коятоможе да поеме един пилот приможе да поеме един пилот при ∆∆xx=1,0cm=1,0cm;;FFxx можеможе да се приеме от таблици, вда се приеме от таблици, взависимост от диаметъра на пилотазависимост от диаметъра на пилотаи вида на почвата (и вида на почвата (ТаблТабл. . V.7, сV.7, стртр.117,.117,на РЗМФ); При наклоняване нана РЗМФ); При наклоняване напилотите се спазва изискванетопилотите се спазва изискванетоосовата силаосовата сила DDii да бъде по-малка отда бъде по-малка отизчислителното съпротивление наизчислителното съпротивление напилотапилота FF..

Оразмеряване на пилотния фундамент наОразмеряване на пилотния фундамент надействието на хоризонтални силидействието на хоризонтални сили

Хоризонталното преместванеХоризонталното преместване ( (∆∆xx)) на един пилот в пилотенна един пилот в пилотенфундамент с нисък ростверк, при отчитане на съвместното действие нафундамент с нисък ростверк, при отчитане на съвместното действие нахоризонтални сили и моменти се определя с изразахоризонтални сили и моменти се определя с израза

∆∆xx == δδQQQQ..QQpp + + δδQMQM..MMpp; ; където:където:QQpp и и MMpp - хоризонталната сила и огъващият момент, предавани от- хоризонталната сила и огъващият момент, предавани отростверка ростверка върху всеки пилот;върху всеки пилот;δδQQQQ и и δδQMQM са хоризонталните премествания от силаса хоризонталните премествания от сила QQpp = 1, и съответно = 1, и съответно

моментмомент MMpp = 1; = 1;

EIA

QQ 30

, αδ =

EIB

MQ 20

, αδ =

AA00 и и BB00 - - са безразмерни коефициенти, които се определят от таблици, приса безразмерни коефициенти, които се определят от таблици, припредпоставката, че земната основа се разглежда като еластична, линейнопредпоставката, че земната основа се разглежда като еластична, линейнодеформируемадеформируема среда ( среда (ТаблТабл..VV.8,.8, стр стр.118, РЗМФ);.118, РЗМФ); EE и и II са съответноса съответноеластичният модул на материала (бетона) и инерционният момент наеластичният модул на материала (бетона) и инерционният момент нанапречното сечение на пилота. Необходимо да бъде изпълнено условиетонапречното сечение на пилота. Необходимо да бъде изпълнено условието∆∆xx≤≤ ∆ ∆xxгргр..

Пилотни фундаментиПилотни фундаменти

Проверка по носеща способност иПроверка по носеща способност ипо деформации на земнатапо деформации на земнатаоснова на висящите пилотиоснова на висящите пилоти

Проверка по носеща способност и по деформации наПроверка по носеща способност и по деформации наземната основа на висящите пилотиземната основа на висящите пилоти

Тази проверка включва проверката на носеща способностТази проверка включва проверката на носеща способност(напреженията) и вероятните премествания (слягането) във върха на(напреженията) и вероятните премествания (слягането) във върха напилотите, на пилотния фундамент разглеждан като общ масивпилотите, на пилотния фундамент разглеждан като общ масив.При висящите пилоти фундаментът се разглежда катоПри висящите пилоти фундаментът се разглежда като условен дълбокоусловен дълбокозаложен фундаментзаложен фундамент, , който включва пилотите и почвата между тях.който включва пилотите и почвата между тях.Този условен плосък фундамент се разглежда като пресечена пирамидаТози условен плосък фундамент се разглежда като пресечена пирамидасъс следните контурисъс следните контури ( (следващата Фигураследващата Фигура):):отгореотгоре - правоъгълник с размери - правоъгълник с размери L‘L‘ и и B‘B‘ равни на разстояниятаравни на разстояниятамежду външните ръбове на крайните редове на пилотите;между външните ръбове на крайните редове на пилотите;отдолу отдолу - равнината във върха на пилотите с размери- равнината във върха на пилотите с размериLLуслусл = = L‘ L‘ + 2H. + 2H.tgtg((ϕϕсрср/4);/4); BBуслусл = = B‘ B‘ + 2H. + 2H.tgtg((ϕϕсрср/4);/4);HH е дълбочината по ростверка до върха на пилотите;е дълбочината по ростверка до върха на пилотите;ϕϕсрср е среден ъгъл на вътрешно триене; при наклонени пилотие среден ъгъл на вътрешно триене; при наклонени пилотипод ъгълпод ъгъл ββ> > ϕϕср ср //44 се приемасе приема ϕϕсрср/4=/4=ββ..

Проверка по носеща способност и по деформацииПроверка по носеща способност и по деформациина земната основа на висящите пилотина земната основа на висящите пилоти

Проверка по носеща способност и по деформацииПроверка по носеща способност и по деформациина земната основа на висящите пилотина земната основа на висящите пилотиПроверката на носеща способност (напреженията) във върхаПроверката на носеща способност (напреженията) във върхана пилотите се извършва по формулатана пилотите се извършва по формулата

RWМ

AGN

usl

’n

usl

’n

2,1max ≤++

=σ

NNнн - нормалната сила от нормативните товари, включително теглото на- нормалната сила от нормативните товари, включително теглото наростверка;ростверка; GG - теглото на условния плосък фундамент заедно с пилотите- теглото на условния плосък фундамент заедно с пилотите;;MMнн - - моментът от външните сили, действащ на пилотния фундамент, помоментът от външните сили, действащ на пилотния фундамент, поотношение на тежестния му център на ниво на основата на ростверка;отношение на тежестния му център на ниво на основата на ростверка;AAуслусл и и WWуслусл са площта и съпротивителния момент на условния плосъкса площта и съпротивителния момент на условния плосъкфундамент;фундамент;RR - - изчислителното натоварване на земната основа за пластовете приизчислителното натоварване на земната основа за пластовете привърха на пилотите и за фундамент с размеривърха на пилотите и за фундамент с размери LLуслусл и и BBуслусл, разположен на, разположен надълбочинадълбочина D+HD+H..

Проверка по носеща способност и по деформации наПроверка по носеща способност и по деформации наземната основа на висящите пилотиземната основа на висящите пилоти

Проверката за слягане наПроверката за слягане наземната основаземната основа се извършва самосе извършва самопри висящо пилотно фундиране.при висящо пилотно фундиране.Слягането се изчислява както приСлягането се изчислява както приплоските фундаменти, като сеплоските фундаменти, като серазглежда условния плосъкразглежда условния плосъкфундамент (Фигурата). Използвафундамент (Фигурата). Използвасе метода насе метода на послойно послойно сумиране, сумиране,като напреженията по дълбочинакато напреженията по дълбочинасе изчисляват за натоварванесе изчисляват за натоварване

p =p = σσсрср - - σσγγ; ; σσсрср = (N + G)/ = (N + G)/AAуслусл;;

σσγγ == γγ11,,срср.(H + D).(H + D)

Проверка по носеща способност и по деформации наПроверка по носеща способност и по деформации наземната основа на висящите пилотиземната основа на висящите пилоти

γγ11,,срср - - средното обемно тегло на почвите средното обемно тегло на почвите наднад сечение сечение I-I I-I;;

Активната зона на деформациитеАктивната зона на деформациите се определя от условиетосе определя от условието

σσzz≤≤0,20,2σσγγ == 0,20,2[[γγ11,,срср.(.(H + DH + D)) ++ γγ2,2,срср.z];.z];

γγ2,2,срср - - средното обемно тегло на почвите средното обемно тегло на почвите подпод сечение сечение I-I; I-I;DD - - дълбочината на залагане на ростверкадълбочината на залагане на ростверка..

Изчислените слягания на пилотния фундамент не трябва даИзчислените слягания на пилотния фундамент не трябва дапревишават граничните слягания на връхната конструкцияпревишават граничните слягания на връхната конструкция

s s ≤≤ ssгргр