Zarážení pilot v různých půdách probíhá různě. V málo vlhkých nebo suchých písčitých půdách dochází při zarážení pilot rychle k selhání. Po přestávce v pile striker se selhání zvyšuje. Původní odmítnutí tedy není pravdivé. Ve stavební praxi se tomu říká „nepravda“. Tento jev se vysvětluje tím, že při zarážení pilot dochází k vytlačování vody a ke zhutňování zeminy jak kolem hřídele, tak na špičce pilot. Skutečné selhání pilot v takových písčitých půdách může nastat 2-3 dny po dokončení jízdy.

Ve vodou nasycených písčitých půdách není fenomén falešného selhání pozorován. Zarážení hromad v těchto půdách je však obtížné, protože je nemožné odstranit vodu do prostředí. Ve všech písčitých půdách je tedy zarážení pilot velmi obtížné.

Těžká kladiva nemají v písčitých půdách žádný účinek. Po ponoření hromady do určité hloubky se kladivo začne odrážet a ponoření hromady se zastaví. Další pokusy o naložení hromady vedou k jejímu zničení. Proto, aby se hromada ponořila do písčité půdy, používá se poddolování, protože během poddolování dochází k neustálému pohybu vodního toku po povrchu dříku piloty, čímž se snižují síly tření a odporu. Poddolování nevede ke snížení únosnosti pilot v písčitých půdách (s povinným doplňováním pilot při vypnutém poddolování), s výjimkou jemných a prašných písků. To se vysvětluje skutečností, že v písčitých půdách při zarážení pilot rychle dochází k přechodu vázané vody na vodu volnou a naopak, což určuje rychlou obnovu jejich struktury. Navíc písčité půdy nemohou absorbovat vodu v objemu větším, než je objem pórů, a přebytečná voda při dokončování hromady, pokud je mytí vypnuto, vytéká.

Tím by se měla vysvětlit vysoká únosnost ražených pilot v písčitých půdách. Proto se v písčitých půdách často používá poddolování. V prašných a jemných píscích dochází ke znatelnému poklesu pevnosti při poddolování, ale to nemá rozhodující význam, protože základ pilotů je vždy přiveden na střechu hustších zemin.

Čím vyšší je frekvence nárazů beranidla, tím vyšší je intenzita vytlačování vody a následně i zhutňování zeminy. Proto se doporučuje zarážet piloty do písčitých půd pomocí vibračních rázových strojů. Některé experimentální práce tuto pozici potvrzují.

Podle SN 200-62 se nosnost pilot zarážených do písčitých zemin vibračním unášečem zvyšuje o 10 % oproti pilotám zaráženým kladivem; ve skutečnosti se zvyšuje na 30 %. Pro zarážení pilot do písčité půdy bez vibračních rázových strojů by měla být dána přednost bucharům, která mají nízkou kinetickou energii, ale vysokou frekvenci rázů. Mezi ně patří naftová kladiva a pak dvojčinná kladiva.

ČTĚTE VÍCE
Je možné natřít dřevěné dveře akrylovou barvou?

Rozmanitost standardních velikostí vibroúderových strojů vyžaduje rozumný přístup k jejich výběru. Například u řady stavebních projektů bylo zjištěno, že je výhodné používat vysokofrekvenční vibrátory k zarážení štětovnic ve vodou nasycených píscích do hloubky 10-12 m, protože třecí síla má u těchto štětovnic rozhodující význam. půdy. Pro husté písky jsou vysokofrekvenční vibrátory méně účinné, protože zde není rozhodující třecí síla, ale odpor; k jeho překonání jsou zapotřebí vysoce výkonné vibrátory (z hlediska velikosti nárazového impulsu a rušivé síly). S rostoucí velikostí hromady se snižuje vliv frekvence vibrací; K pohonu velkých pilot se proto používají nízkofrekvenční vibrátory středního a vysokého výkonu.

Trubkové piloty lze zarážet do písčitých půd s uzavřeným i otevřeným koncem. Při zarážení pilot s otevřeným koncem se ve spodní části vytvoří hustá písková zátka, která přispívá k dodatečnému zhutnění půdního podkladu. Proto jsou trubkové piloty o průměru do 80 cm při zachování jádra zeminy z písku klasifikovány jako běžné ražené piloty, tj. jejich únosnost na zemi se předpokládá jako u pilot ražených s uzavřeným koncem. . Výška zátky musí být minimálně trojnásobkem průměru dříku piloty.

Při ponoření hromádek a mušlí by měl být zachován i zásobník na písek. S rostoucí velikostí skořápek se snižuje stupeň zhutnění pískové zátky, která pomáhá udržovat hustotu půdního podkladu vytvořeného vlivem vibrací. Písková zátka ztěžuje potopení skořápek; proto by se zemina z vnitřní dutiny skořápek měla odstranit, ale při vytahování zeminy je nutné ponechat zátku vysokou minimálně 3 m. Odstranění veškeré zeminy na úroveň skořápkového nože vyžaduje další práci a materiály a hlavně zhoršuje výkonnost nadace. Tuto důležitou okolnost je třeba vzít v úvahu při navrhování základů na skořepinách.

Ponoření pilot do jílovitých půd je spojeno s řadou funkcí. Při zarážení pilot do jílovitých zemin také dochází k falešnému selhání. V tomto případě však dochází k opačnému jevu, než je tomu u písčitých půd: při nepřetržitém zarážení pilot dochází ke zvýšenému porušení a po odpočinku naopak k menšímu porušení. To lze vysvětlit tím, že při zanoření pilot do jílovitých zemin dochází k narušení adhezních sil mezi částicemi zeminy a vázaná voda přechází do volné vody, která při pohybu po povrchu dříku piloty snižuje třecí síly.

Statické působení síly narušuje strukturu zemin tekuté konzistence; dochází u nich k tixotropnímu měknutí, t. j. zkapalňují. Pokud mají zeminy plastickou konzistenci, pak při působení statického zatížení pouze měknou. Zkapalnění těchto zemin je možné vibrací, a pokud mají zeminy polotuhou konzistenci, pak pouze silnou vibrací. Ke zkapalnění v půdách polotuhé konzistence dochází v důsledku přeměny části vázané vody na vodu volnou. Proto v jílovitých půdách není vždy žádoucí poddolování a vibrace, protože snižují nosnost pilot na zemi. Podle SN 200-62 se při vibrování pilot snižuje jejich únosnost zavedením koeficientů: pro písčitou hlínu – 0,9, pro hlínu – 0,7 a pro hlínu – 0,6. Při dokončování pilot není povoleno poddolování. Pilota musí být zaražena do konstrukční hloubky pomocí jednočinného kladiva, které má vysokou energii jednotlivého úderu a nízkou frekvenci.

ČTĚTE VÍCE
Kolik stojí nejrychlejší auto na dálkové ovládání?

Zarážení pilot do jílovitých půd s uzavřeným koncem je někdy velmi obtížné. V takových případech jsou piloty raženy s otevřeným koncem. Podle SN 200-62 je dovoleno zohlednit půdní jádro jílovitých zemin, pokud je hromada s otevřeným koncem ražena úderem kladiva s vypnutým mytím. V takových případech se však nedoporučuje pokládat základy pilot v půdách tekuté konzistence.

Jílové půdy mají vysoké adhezní síly. V některých případech jsou tak velké, že při najetí se hromada vrátí spolu s kladivem do své předchozí polohy. Pro překonání adhezních sil je nutné zvýšit počet úderů kladiva. Ale kvůli nadměrnému nárůstu počtu nárazů, například při vibracích, dochází ke zkapalnění půdy.

Jílové půdy, jak je uvedeno výše, mohou obsahovat velké množství volné vody, jejíž objem může přesáhnout objem pórů. V takových půdách, tj. v půdách nasycených vodou, je zarážení pilot, bez ohledu na stupeň jejich hustoty, extrémně obtížné, protože takové půdy nejsou zhutněny. Ponoření pilot do nich je možné, pokud dojde k výstupu proudu vody po povrchu dříku piloty ven.

Jílové zeminy, které obsahují pouze fyzikálně vázanou vodu, se při zarážení pilot zhutňují. V takových půdách se při zapouštění část fyzikálně vázané vody přemění na vodu volnou, která přispívá k zanoření hromad a volné póry se zhutní.

V přirozených podmínkách jílovité půdy předkvartérního stáří, podobně jako některé kvartérní půdy, např. ledovcové půdy, obsahují pouze fyzikálně vázanou vodu. Při zarážení pilot se takové půdy zkapalňují; proto je efektivní v nich používat ražené piloty. Otevřené piloty mohou být také zaraženy do takových zemin, přičemž zůstane jádro zeminy. Únosnost posledně jmenovaného se bere jako u pilot ražených s uzavřenými konci.

Z vnitřní dutiny skořápek musí být odstraněny jílovité půdy, které snadno zkapalňují. Takové půdy mohou být zpevněny po dekompakci v důsledku otřesů nebo vibrací pomocí chemického působení. Předpokladem k tomu je schopnost jílovitých půd reagovat vzájemnou výměnou kationtů nacházejících se v okolní vodě. Tato problematika však zatím nepřitáhla pozornost chemiků a stavebníků, i když si zaslouží velkou pozornost.

Únosnost pilot zapuštěných do jílovité půdy se postupem času zvyšuje. V praxi se tento jev obvykle nazývá proces „sání“ a doba, po kterou se nosnost pilot zvyšuje na stabilní hodnotu, se nazývá „klid“. Doba odpočinku se pro různé půdy liší – od několika dnů po mnoho měsíců.

ČTĚTE VÍCE
Proč se můj televizor LG nezapne a indikátor nebliká?

Při ražení hromady kladivem je doba odpočinku: pro písčitou hlínu – 5-10 dnů, pro hlínu – 15-20 dnů, pro chudou a hlinitou hlínu – 25-30 dnů, pro mastnou hlínu – 30 dnů nebo více. Při zarážení pilot vibračními narážecími stroji se doba odpočinku prodlužuje, ale tato problematika není dosud dostatečně objasněna. Lze předpokládat, že se zvyšující se frekvencí dopadů se zvyšuje stupeň zkapalnění půdy a v souladu s tím se prodlužuje doba odpočinku. Po začátku tvrdnutí zeminy se jejich únosnost zvyšuje 1,5-2krát ve srovnání s únosností pozorovanou bezprostředně po zaražení pilot. U vysoce citlivých jílů, které mají zvýšenou tixotropii, však k takovému zpevnění nedochází a jejich únosnost zůstává nízká. Proto není vhodné v takových půdách používat hromady.

S rostoucí vlhkostí klesá pevnost jílů. Proto eroze v jílovitých půdách na rozdíl od písčitých snižuje únosnost. Navíc jílovité půdy, zejména jílovité, jsou obtížně erodovatelné. Z tohoto důvodu se v jílovitých půdách nedoporučuje louhování. Doporučuje se zarážet piloty v jílu a hlíně spíše kladivem než vibračním unášečem. Je vhodné používat těžká kladiva, s vysokou kinetickou energií, ale s menším počtem úderů, tedy jednočinná kladiva. Zatloukání pilot pomocí kladiv a vibračních kladiv v písčité hlíně poskytuje stejný efekt.

Při zarážení pilot vibračním unášečem v jílech a hlínách dochází k intenzivnímu uvolňování volné vody, která přispívá k jejich zkapalňování. V současné době je nashromážděno poměrně dost zkušeností, které tuto pozici potvrzují.

Na jednom staveništi byly dvě železobetonové trubkové piloty o průměru 3 mm zaraženy do hloubky 500 m vibračním kladivem VP-18 a dvě podobné piloty byly zaraženy šestitunovým jednočinným bucharem s poddolováním. (byly zaraženy do hloubky 0,5 m bez poddolování). Půdu tvořily slabé pásovité hlíny o mocnosti 6–8 m a svrchní morénové sprašové hlíny střední hustoty do hloubky 16–19 m. Konce hromád spočívaly na spodních morénových hustých hlinitých půdách se štěrkem, oblázky a balvany. Rozbor zkoušek těchto pilot ukazuje následující: únosnost pilot ražených vibračním kladivem je cca o 40 % nižší než únosnost pilot ražených kladivem; po 7 měsících se únosnost pilot ražených vibračním kladivem přibližně rovná únosnosti pilot měsíc po ražení kladivem; únosnost pilot poháněných vibračním unášečem se v průběhu času pomalu zvyšuje, což ukazuje na přítomnost poškozené zóny u paty pilot a pomalou obnovu její struktury; kritické zatížení pilot zapuštěných do hloubky 18 m v relativně hustých zeminách je nízké. To by mělo být vysvětleno nesprávnou technologií zarážení pilot: v takových půdách nebylo možné použít poddolování; piloty musely být zaraženy jednočinným kladivem bez mytí do selhání, možná do menší hloubky, nebo měly být použity piloty menšího průřezu, které je zarážely stejným kladivem do hustých půd. V tomto případě by byla únosnost pilot vyšší.

ČTĚTE VÍCE
Co je třeba udělat pro odstranění polyuretanové pěny z auta?

Rýže. 1. Pilota s kamuflážním rozšířením (hmotnost nálože 3,5 kg, průměr pilotové spáry 55 cm, průměr rozšíření 1,65 m)

Správná volba beranidla při zarážení pilot má velký praktický význam. Praxe používání vibračních kladiv (bez dalšího vylepšení), jako univerzálního pro všechny půdy, by měla být považována za chybnou. Jak bylo opakovaně uvedeno, kladiva a vibrační rázy by se neměly nahrazovat, ale doplňovat.

Pohyb hromady od jednoho úderu kladiva se nazývá porušení hromady. Porucha piloty se určí, když pilota dosáhne své návrhové značky. Pomocí hodnoty porušení lze teoretickou metodou určit únosnost piloty.

V písčitých půdách s nízkou vlhkostí se únosnost pilot časem snižuje. To je vysvětleno skutečností, že na konci hromady se během zarážení vytvoří zóna zhutnění (obr. F.14.33, a), která se po zastavení procesu hromadění zmenšuje v důsledku relaxace napětí, což vede ke snížení počáteční únosnosti piloty. Tento jev je potvrzen kontrolním dokončováním hromady po době klidu. Odmítnutí před odpočinkem se nazývá nepravdivé a odmítnutí po odpočinku pravdivé. Proto v písčitých půdách bude poruchovost po odpočinku větší než bez odpočinku. V jílovitých půdách bude porušení po odpočinku menší než před odpočinkem, protože při zarážení hromady se strukturální vazby zničí, hydrodynamický tlak vody se zvýší a voda se pohybuje nahoru podél hřídele piloty, což hraje roli mazání, společně snižuje nosnost hromady. Po odložení piloty je pilota přisáta do země z důvodu částečné obnovy konstrukčních vazeb.

Obr.F.14.33. Fyzikální jevy doprovázející beranění: a – tvorba zhutněné zóny; b – mazání dříku piloty vymačkanou vodou

F.14.34. Kdy se doporučuje používat vibrační ražení a pilotování?

Vibrační jízda je účinná při zarážení hromad do vodou nasycených písčitých a málo soudržných půd. V tomto případě písčitá půda zkapalní a třecí síly na bočním povrchu se prudce sníží. Po zastavení vibrací se tyto třecí síly obnoví.

Odsazení se používá pro krátké piloty při zarážení nebo nelze použít vibrační jízdu, aby nedošlo ke zničení blízkých konstrukcí.

F.14.35. Jak se instalují piloty na místě?

Rozdíl mezi zalitými pilotami a zaraženými pilotami je ten, že zalité piloty se zhotovují přímo na staveništi pomocí speciálních strojů a mechanismů.

ČTĚTE VÍCE
Jaký tlak se používá k natlakování nízkotlakého plynovodu?

Zarážené piloty se podle způsobu výstavby dělí na:

a) ražené, uspořádané ponořením inventárních trubek, jejichž spodní konec je uzavřen botkou nebo betonovou zátkou ponechanou v zemi, s následným odstraněním těchto trubek při plnění studní betonovou směsí;

b) vibroražené, instalované do ražených vrtů plněním vrtů tuhou betonovou směsí, zhutněnou vibračním ražením ve formě trubky se špičatým spodním koncem a k ní připojeným vibračním kladivem;

c) ražené v raženém loži, uspořádané vyražením jehlanových nebo kuželovitých otvorů v zemi a jejich následným vyplněním betonovou směsí.

F.14.36. Existují rozdíly v charakteru deformace zeminy u paty piloty a paty základu piloty?

Charakter deformace zeminy kolem volně stojící piloty je diskutován v odpovědi na otázku F.14.37. Pilotový základ je skupina pilot spojených nahoře mříží. Nejčastěji se v praxi používají pásové pilotové základy a pilotové základy pro sloupy (obr. F. 14.36, a).

Při zatížení pilotového základu se zemina v mezipilotním prostoru pohybuje společně s ní jako jeden celek a třecí síly vznikají pouze po bočním povrchu vnějších řadových pilot (obr. F.14.36,b). V důsledku toho se snižuje podíl únosnosti pilotového základu v důsledku tření. Současně se zvyšuje odpor zeminy pod konci pilot v důsledku zvětšení nosné plochy.

Sednutí pilotového základu při stejném zatížení piloty je vždy větší než sedání jedné piloty. Tento jev se vysvětluje tím, že napětí v zemině pod konci pilot se zvyšuje v důsledku součtu napětí vytvořených jednotlivými pilotami (viz obr. F.14.36, c).

Obr.F.14.36. Rozložení napětí kolem pilot: a – práce se zeminou u paty základu piloty; b – jednoduchá hromada; c – skupiny pilot: 1 – zemina v prostoru mezi pilotami; 2 – obrys pilotového založení