Буроопускной способ погружения свай реферат

Обновлено: 02.07.2024

В проекте приняты буроопускные сваи из металлических труб диаметром 0,8 м с открытым концом, глубина погружения свай 12,0 м. Труба устанавливается в пробуренную скважину диаметром 1,0 м и заполняется бетоном. Заполнение пространства между стенками сваи и скважины в проекте описали как песок. Данные сваи запроектированы в условиях вечной мерзлоты на полуострове Ямал. Интересует действительно ли можно заполнить затрубное пространство не смерзшимся песком или это все таки какой-то раствор (песчано-цементный и т.п.)? И как технологически выполняется этот процесс?

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Ну есть СНиП по производству работ на это дело.

Там есть опускные, только не помню какие. В каких-то случаях это песок или раствор с песком. Об этом написано в том СНиП.

Делают стальные трубки на свае, потом их или захоранивают или извлекают. Лучше извлекать, но их обычно крепят к свае.
Можно потом засунуть трубку. Но я про такое не слышал, возможно что и невозможно.

Вообще там большой зазор же должен быть вроде бы как ? Специально делают большой зазор, чтобы проблем не было потом заполнять.

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Mariia.
Как можно проектировать сваи не зная и не учитывая технологию ?
Ищите сами. Покурите форум. Авось и другие СНиПы увидите.

Очень плохо сделали. Больше никогда так не поступайте. Делая что-то, сразу проектируйте технологии стр-ва и эксплуатации.

Делала не я, а субподрядчики. Просто теперь я за них расхлебываю. Вот и хочу разобраться, оставлять как есть или менять песок на что-то другое. И как это можно будет воплотить в жизнь на стройке.

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Тогда с них и спрос. В ПД в КР и потом в РД в КЖ разработчики обязаны были указать зазор между сваей и грунтом и материал его заполнения.
Иначе рекламация на ПД или РД.

Если примете другой материал, чем был в расчётах КЖ (*КЖ.РР которые возможно и не выпускались вообще, что противоречит нормам СПДС), т.е. трение другое, здание рухнуло, вы сядете.
Выбора "чем заполнять и каким оно должно быть после заполнения" т. о. нет.
Выбор только как заполнять.
Это стадия ППР.

Вы чего делаете ?

Делаем мост. Все ясно, оставляем песок. Но вопрос каким образом песком заполнить затрубное пространство остается открытым.

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Раствор вода + песок через трубки. Т. е. замыть.
Беда будет с уплотнением этого песка. Вот тут не знаю.
Смотря, что разработчик разработал.
Видимо только водой пытаться уплотнять, но как не знаю.

Ещё можно попытаться сувать в зазор стержни арматуры, но это очень долго. И не надёжно.
Но может оказаться единственным способом уплотнения.

А ещё проблема в контроле уплотнения. Как известно, если вы не может его проконтролировать измерением, то должны гарантировать процессом изготовления.
Т. е. "теоретически" сделать опытную скважину и извращаться над ней, пока нужный режим не подберёте.

Если разработчик не указал К упл или плотность песка, то это тоже рекламация.
Правда на стадии ПД, наверное такое не делается. Только в РД.

В этих краях распространен такой метод
1. Погружение свай производить по следующей технологии:
- пробурить в грунте скважины (диаметры скважин см. в таблице) на глубину погружения свай;
- заполнить скважину цементно-песчаным раствором состава 1:5 до отметки на 3м ниже устья скважины;
Заливаемый раствор должен иметь положительную температуру (зимой подогреть до +20°С). Заливать в скважину цементно-песчанный раствор следует непосредственно перед погружением сваи.
- погрузить сваю на проектную глубину одиночными ударами (холодным молотом или вибропогружателем). Сваи должны быть погружены в сроки, исключающие оплывание стенок скважин, но не позднее чем через 4 часа после их зачистки и приемки.
- заполнить верхнюю часть скважины среднезернистым песком на глубину 3м ниже устья скважины.
2. Внутренняя полость свай, после погружения, заполняется мелкозернистым бетоном класса В 15 на глубину 3м ниже устья скважины.

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Владимир. а зачем после ц.п. раствора ещё и песок ?
Его не хватает для заполнения зазора ?

Также например при агрессивной среде цемент съест.

Я тут на форуме однажды рожал похожую технологию, поищите тему. Мне лень. Я был автором. Выбирал технологию для погружения таких труб в вечную мерзлоту в ПОС.
Пришёл к выводу, что их лучше забивать сборными в лидерную скважину.

Если сделать раствор +20 градусов в вечной мерзлоте, то она оттаит и надо будет ещё охлаждать. Для этого наши КЖ сейчас сделали к тем трубам комплект с охлаждением.

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

У меня был уникальный случай, заморозки не было и не предвиделось.
Я заменил ?буроопускную? трубобетонную сваю на готовую бурозабивную в лидерную скважину и наложил ограничения на конструкцию свай в РД КЖ.
Потом КЖ изменили свой ПД, а мне не сказали. А может и не меняли ПД. Не знаю, чего у них в ПД творится.
В итоге сейчас у них уже сделано РД КЖ с заморозкой и, видимо, примерно такой технологией, как сейчас обсуждается.
Саму технологию для их новых свай я не разрабатывал.

В целом пришёл к выводу, что для вечномёрзлых грунтов идеально - готовые сборные забивные сваи в лидерные скважины без оттайки и заморозки. Остальные решения хуже.
Так и не понял откуда пошла мода делать эти трубобетонные сваи и какой в этом смысл. Единственный смысл возможно - это удорожание заказчику и можно себе $ в карман украсть больше.

Владимир. Ну хорошо. Со всем согласен.
Остаётся вопрос о необходимости уплотнения песка и технологии уплотнения.

друг друга взаимоисключает. Как правильно прочитать ?

Я так понял вашу технологию:
1) налили в скважину ц.п. раствор на 3 м ниже устья с подогревом раствора и с оттаиванием краёв скважины (но обрушиться она уже не может)
2) опустили полую стальную трубу
3) снаружи в зазор насыпали песок до устья
4) внутри налили бетон до устья с подогревом бетона (доп. оттаивание).
5) заморозка грунта специальными устройствами сезонного или принудительного действия с установкой термодатчиков в грунте или свае.
Т. о. насыпается только верхние 3 м песка и их уплотнить и насыпать уже проблем не составляет.

Тут ещё ньюанс.
Ц.п. раствор дороже песка. Не факт, что в этом РД КЖ сделали раствор.
Могли сделать всё песком вместо ц.п. раствора. Тогда беда. Его же надо уплотнять. А как ?

Единственное, если насыпать сухой песок в скважину, уплотнить и т. д. послойно трамбовкой (до 2-3 м глубины точно возьмёт). И так на 2-3 м ниже устья.
Потом в песок забить трубу. Песок сыпучий, если ещё не смёрзся, забить думаю удастся.
Потом в зазор досыпать песок, а в трубу залить битум, пауза, и налить бетон.

Вообще этот вид свай в СССР не существовал. И потому в СНиП его нет.
Были сборные забивные. Для забивки грунт оттаивали длинными иглами с паром. Потом грунт замораживали.

Буроопускные это когда сборные ж. б. опускают в скважину и далее эта технология.
Бурозабивные это когда в лидерную скважину забивают ж. б. сваю.

Буроопускные сваи погружаются в скважину, диаметр которой превышает идентичные параметры самой конструкции, а оставшийся зазор заполняется раствором.

Буроопускные сваи - конструкция, применение

Методика применяется при работе с пластично-мёрзлой и твердомёрзлой почвой, содержащей крупные обломки породы. Допустимо применение метода при температурном режиме 0.5°C, важно чтобы такой микроклимат сохранялся в грунте на протяжении всей длины металлического изделия. Сваи могут перераспределять нагрузку от дома на залегающие ниже слои почвы, а также благодаря силе трения на боковые поверхности, которые сильно сжимаются грунтом.

Рис. 1 Буроопускные сваи

Буроопускная свая - это металлический ствол, нижняя часть которого расширена, а на ней закреплён горизонтальный опорный элемент и рёбра жёсткости, размещённые в вертикальной плоскости. Изделие изготавливается с прямоугольным сечением ствола, а между ним и наконечником располагается цилиндрическая вставка. Наконечник имеет поверхностные каналы, расположенные радиально, их ширина не превышает 0.1 диаметра вставки. Несущая способность конструкции определяется длиной цилиндрического сегмента, при этом не учитывается наконечник и поперечное сечение.

Актуальная для Вас информация:

Буроопускной способ погружения свай

укладка на дно скважины выравнивающего слоя - песок, щебень, гравий; – сбрасывается с высоты свая, утрамбовывающая выравнивающий слой;
монтаж металлической свайной конструкции - погружение сваи в скважину;
заполнение свободного пространства мёрзлой почвой, ранее извлечённой из скважины;
отогревание мёрзлого грунта паровыми иглами;
утрамбовка мёрзлого грунта.

Когда основные операции завершены, конструкция оставляется в ненагруженном состоянии, пока не произойдёт её смерзание с окружающей почвой.

Рис. 2 Буроопускной способ погружения сваи

Технология погружения буроопускных свай

песчано-глинистый;
песчано-цементный;
песчано-известковый.

Внимание! Раствор заполняет не более 1/3 от длины скважины. Когда свая будет погружаться, она вытеснит смесь, которая заполнит свободное пространство по бокам, обеспечив приложение совместных усилий тела конструкции и окружающего её грунтового слоя.

формирование скважины;
заполнение раствором - 1:5 (цемент, песок). Осадка конуса не превышает 15см. Свая должна вытеснить раствор к нижнему уровню отсыпки сезонного талого слоя. Температура раствора +20°C;
погружение сваи – вплоть до проектной глубины;
заполнение свободного пространства непучинистой почвой;
наполнение внутреннего пространства сваи раствором 1:5 (цемент, песок).

Если есть необходимость, применяется средства защиты устьев скважин:

Мы выполним необходимые работы для Вас

Наша компания предоставляет услуги по погружению свай. Используется современное оборудование, которым управляют квалифицированные опытные мастера. Гарантируется качественный результат в кратчайшие сроки по умеренной цене. Технологический процесс соблюдается досконально, применяются только надёжные сваи, а раствор делают из качественного цемента и песка. Бурение скважин осуществляется с применением паровых игл, что в точности соответствует технологическим требованиям.

Свяжитесь с нами и мы произведём работы

Полезные материалы

Виды и классификация свай

Сваи — основные компоненты при строительстве различных здании, а тем более многоэтажных и в условиях глинистых или песчаных грунтов.

Стоимость фундамента под дом 10 на 10

Возведение объекта, неизбежно сопряжено с обустройством фундамента. Наиболее популярны следующие типы оснований..

Строительство фундамента

Возведение здания неизбежно связано с обустройством фундаментного основания.

Устройство свай производится забивным и набивным методами. При забивном методе часть процесса - изготовление свай - происходит на заводе железобетонных изделий. При набивном методе весь процесс устройства свай происходит на строительной площадке. По забивному методу необходимо срезать оголовки забитых свай, что приводит к потерям железобетона. Эти потери могут быть большими и составлять до пятой части объема забивных свай. Набивной метод, в отличие от забивного не ограничен для применения в условиях плотной городской застройки, а также при реконструкции и ремонте зданий и сооружений.

В последние годы набивной метод находит все более широкое применение при устройстве свай. Применение набивных свай позволяет не только избежать указанные выше потери железобетона, но и усилить и повысить надежность фундаментов особенно в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях города.

Основные способы устройства свай по набивному методу:

- с помощью пробивки скважины;

- с помощью раскатки скважины.

1.Общие сведения

Если до заполнения скважины бетоном в нее опускают стальной арматурный каркас, то получается железобетонная набивная свая. ,

Применение того или иного способа устройства скважины и способа заполнения ее бетоном зависит от многих факторов: геолого- гидрогеологических условий строительной площадки, эксплуатационных требований к свайному фундаменту, механовооруженности строительства и т. п.

Как отмечалось ранее, технологию устройства набивных свай впервые предложил инженер А.Э. Страусе, который применял их в 1899 г. на строительстве зданий управления Юго-западными железными дорогами России.

Характерными современными тенденциями в области устройства набивных свай являются следующие: повышение несущей способности этих свай путем увеличения площади их опирания на грунт; применение коротких набивных свай (2,5—6 м) в массовом жилищном строительстве; создание специализированных строительных организаций, выполняющих работы по устройству набивных свай.

При описании способов выполнения работ по устройству набивных свай будет рассмотрено изготовление так называемых грунтовых свай. Скважины для таких свай делают в основном теми же способами, что и для набивных бетонных свай, а затем заполняют грунтом.

В настоящем разделе описаны современные методы изготовления набивных бетонных и железобетонных свай, применяемых в отечественной и зарубежной практике, а также особенности конструкций фундаментов на набивных сваях.

2. Виды набивных свай и способы их изготовления

В зависимости от материала, конструкции и способов изготовления различают следующие виды набивных свай:

по материалу — бетонные, железобетонные, песко- и грунто-бетонные, песчаные, грунтовые, комбинированные с применением металлической, асбоцементной и синтетических оболочек, сборного железобетона, дерева;

по глубине заложения — короткие (до 6 м) и длинные (более 6 м). - Кроме этого, набивные сваи подразделяют:

в зависимости от расположения свай в плане — одиночные, свайные кусты, полосы и поля;

по способу заделки — со свободной головой и заделкой в бетон ростверка или фундаментной плиты;

по отношению оси к горизонтальной плоскости — вертикальные и наклонные;

по горизонтальному сечению ствола — круглые сплошные и кольцевые;

по вертикальному сечению ствола — цилиндрические, гофрированные, конические, с уширенной пятой;

по характеру работы в грунте — висячие сван, сваи-стойки и анкерные.

Способы образования скважин следующие: механическое и вибромеханическое бурение, пробивка отверстий конусом или лидер-ной трубой, бурение под глинистым раствором, взрывной метод.

Применяют следующие способы бетонирования ствола: прямое, с применением вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), под глинистым раствором, под защитой обсадной трубы, бетонирование с трамбованием, пневмо- и гидропрессование, раздельное бетонирование и др.

Способы образования уширений стволов возможны следующие: механическое трамбование, механическое бурение сухим способом или под глинистым раствором, гидро- и электромеханическим раздавливанием, термомеханическим бурением, вибрированием, пневмо- игидропрессованием и взрывным методом.

На практике применяют два основных способа образования скважин под набивные сваи для последующего заполнения их бетоном: бурением или пробивкой грунта. По первому способу в зависимости от грунта скважины бурят без укрепления стенок или с укреплением их глинистым раствором, а также под защитой обсадных труб. По второму способу скважины пробивают тоже в зависимости от вида грунта сердечниками или трубами с глухим нижним концом, трубами с теряемым башмаком или трубами-оболочками с глухими нижними концами, которые остаются в грунте. Последний метод является переходным к установке забивных полых свай с глухим нижним концом.

3. Устройство набивных свай

Устройство набивных свай можно разделить на шесть основных групп. В первые три группы входят те виды набивных свай, для устройства которых скважины образуют бурением. Эти группы получили общее название буро-набивных свай.

I группа — сваи, для которых скважины образуют бурением сухим способом без глинистого раствора и обсадных труб: скважины бурят роторным или другим способом без уширения ствола или пяты или с уширением (сваи камуфлетные, с разбуриваемой пятой, лучевидные); скважины образуют с лидерным буровым шпуром с последующим увеличением их диаметра до заданных размеров с помощью взрыва (гофрированные сваи и др.); то же, роторным бурением из разбуриваем сдобавлением цемента(грунтобетонные сваи).

II группа — сваи, для которых скважины образуют роторным бурением обсадных труб, а бетонирование ведут под глинистым раствором: диаметром до1 м (системы НИИСП Госстроя УССР и др.); диаметром более 1 м — буровые опоры (системы ЦНИИС Минтрансстроя и др.).

VI группа — сваи, для которых скважины образуют забивкой в грунт металлической оболочки, остающейся в грунте: в грунт забивают металлическую оболочку с сердечником (или без него), затем сердечник удаляют и оболочку заполняют бетоном (сваи систем Штерна, Раймонда, Монотюба, Макартура, Вильгель-ми, Луги и др.); забитую в грунт массивную металлическую оболочку заменяют более тонкой, остающейся в грунте с последующим бетонированием (сЕаи систем Макартура, Вестерна и др.).

4. Набивные сваи

4.1 Буронабивные сваи

Характерной особенностью технологии устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины, с креплением скважин обсадными трубами.

Сухой способ (рис. 1.10) применим в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины. Технология устройства таких свай состоит в следующем. Методами вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. По достижении проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих в комплект бурового станка.

Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемому через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя; при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4. 5 операций срезывания и извлечения грунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный Kapкac и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.

Рис.1.10. Технологическая схема устройства буронабивных свай сухим способом

а - бурение скважины; б -устройство уширенной полости; в -установка арматурного каркаса; г - установка бетонолитной трубы с вибробункером; д - заполнение вибробункера бетонной смесью; е -бетонирование скважины методом ВПТ; ж -утепление оголовка сваи в зимних условиях; l-шнековая бурильная установка; 2 '-расширитель; 3 -кран грузоподъемностью10. 12 т; 4 -бетонолитная труба; 5 -загрузочный бункер

Применяемые в строиельстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных" секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять: трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины. В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее врeмя защищают утеплителем. По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.

Глинистый раствор для удержания стенок скважин от обрушения применяют при устройстве буронабивных свай (рис. 2.11) в неустойчивых обводненных грунтах. В этом случае скважины бурят вращательным способом. Однако при проходке по скальным включениями прослойкам используют сменные рабочие органы ударного типа (грейферы, долота). В скважину глинистый раствор поступает по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2. 1,3 г/см3, устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину

Рис. 1.11. Технологическая схема устройства буронабивных свай пoд глинистым раствором

а - бурение скважины; б -устройство уширенной полости; в -установка арматурного каркаса; г -установка бетонолитной трубы с вибробункером и воронкой; д –бетонирование скважины методом ВПТ; (' -утепление оголовка сваи в зимних условиях; J –буровой станок; 2 -глиносмеситель; 3 -насос; 4 -расширитель; 5 -бетонолитная труба с вибробункером

Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. Помере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадными трубами (рис. 1.12) возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины специальными установками вращательным или ударным способом.

После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ). Помере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. Приэтом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и полувращательное движение, дополнительно уплoтняя бетонную смесь. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе.

Для устройства уширений в основаниях свай, как правило, применяют взрывной способ. Для этого в пробуренной скважине устанавливают обсадную трубу так, чтобы ее нижний конец не доходил до дна скважины на 1,2. 1,5 м, т. е. был за пределами действия камуфлетного взрыва. В обсадную трубу опускают на дно скважины заряд взрывчатки расчетной массы и выводят проводники от детонатора к подрывной машине. Трубу заполняют бетонной смесью и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, которая немедленно заполняется бетонной смесью из обсадной трубы. Окончательно заполняют скважину описанным выше способом. В нашей стране буронабивные сваи изготовляют диаметром 880. 1200 мм, длиной до 35 м. для устройства буронабивных свай используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 16. 20 см.

Рис. 1.12. Технологическая схема устройства буронабивных свай с применением обсадных труб

а -монтаж ротора и забуривание скважины с одновременным погружением обсадной трубы; б -проходка скважины; в -зачистка забоя скважины; г -установка арматурного каркаса; д - заполнение скважины бетонной смесью, извлечение обсадной трубы; е - формование головы сваи в инвентарном кондукторе

4.2 Пневмотрамбованные сваи

Сваи применяют при устройстве фундаментов с большим притоком воды, затрудняющим сооружение буронабивных свай. В этом случае бетонную смесь укладывают в полость обсадной трубы при постоянном повышенном давлении воздуха (0,25. 0,3 МПа), который подается от компрессора через ресивер. Бетонную смесь подают небольшими порциями через специальное устройство - шлюзовую камеру, действующую по принципу пневмонагнетательных установок, при меняемых для транспортирования бетонной смеси. Шлюзовые камеры состоят из двух отрезков труб, соединенных фланцами, которые имеют верхние и нижние отверстия, закрываемые клапанами. Подачу смеси через воронку в верхнюю камеру осуществляют при закрытом нижнем клапане; после подачи порции верхний клапан верхней камеры закрывается, а нижний -открывается и т. д.

4.3 Вибротрамбоваиные сваи

Сваи используют в сухих связных грунтах, в которых можно укладывать бетонную смесь в открытую скважину глубиной 4. 6 м. Такие сваи устраивают следующим образом. В грунт с помощью вибропогружателя, подвешенного к экскаватору, погружают стальную обсадную трубу, имеющую на конце съемный железобетонный башмак.

После погружения трубы вибропогружатель снимают и внутреннюю полость трубы заполняют на 0,8. 1 м бетонной смесью. С помощью трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю, смесь трамбуют, в результате чего она вместе с башмаком вдавливается в грунт, образуя при этом уширенную пяту. Заполнив бетонной смесью обсадную трубу, ее извлекают из грунта с помощью экскаватора, при работающем вибропогружателе.

4.4 Частотрамбованные сваи

Сваи устраивают пyтем забивки обсадных труб, опирающихся на металлический (обычно чугунный) наконечник. Затем в полости, образованной обсадной трубой, устраивают армированную (или неармированную) сваю, уплотняя бетонную смесь с помощью ударов паровоздушного молота двойного действия, передающихся через трубу.

Частотрамбованные сваи, (рис. 1.15) устpаивают с помощью сцециально оборудованного копра в такой последовательности. На копер лебедкой поднимают паровоздушный молот двойного действия и обсадную трубу, которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы насаживают металлически башмак со смоляным канатом, чтобы исключить проникновение в трубу воды. Под действием удара молота обсадную трубу погружают до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет его. Затем молот поднимают, а в полость трубы опускают арматурный каркас (если сваи армируются). Из вибробадьи через воронку подают в полость обсадной трубы бетонную смесь с осадкой конуса 8. 10 см.

Параллельно с yкладкой смеси извлекают (вытягивают) обсадную трубу из грунта, причем металлический башмак остается в основании сваи. В это время молот двойного действия, вновь соединенный с обсадной трубой, уплотняет бетонную смесь при этом сила его погружающего удара в два раза меньше выдергивающих усилий, передаваемых на обсадную трубу. При ударах молота, направленных вверх, труба должна извлекаться на 4. 5 см из грунта, а при ударах, направленных вниз, - погружаться на 2. 3 см.

Удары, направленные вниз, наряду с вибрационным воздействием трубы значительно уплотняют бетонную смесь, впрессовывая ее в стенки скважины, что, в свою очередь, также уплотняет грунт.

Рис.1.15. Технологическая схема устройства частотрамбованных свай

а- подъем в рабочее положение обсадной трубы, и молота; б - погружение обсадной трубы; в - установка арматурногo каркаса: г- подача бетонной смеси в полость трубы; д – извлечение обсадной трубы с одновременным уплотнением бетонной смеси: 1 - копер; 2 - молот двойного действия; 3 -лебедка; 4 -обсадная трубa; 5 -арматурный каркас; б -вибробадья; 7приемная воронка

4.5 Песчаные и гpунтобетонные сваи

Данный тип свай применяют для уплотнения слабых грунтов. В этом случае используют специальные приспособления в виде стальной обсадной трубы с коническим четырех лопастным раскрывающимся наконечником. Трубу заполняют песком (грунтом) и с помощью вибропогружателя погружают на проектную глубину (рис. 1.16). При движении трубы кольцо, открывающее лепестки наконечника, спадает и остается в грунте, а песок (сухой грунт) заполняет скважину. Песок уплотняют за счет вибрации от погружателя или трамбовками с помощью легкого копра. Таким способом выполняют набивку скважин на глубину до 7 м.

В последние годы стали устраивать грунтобетонные сваи, для чего при меняют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой штангой, имеющей на конце смесительный бур с режушими и перемешивающими лопастями. Через штанги нагнетают растворонасосом водоцементную суспензию, изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и извлечении послойно уплотняет грунт, насыщенный водоцементной эмульсией. В результате образуется грунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки грунта.

Рис. 1.16. Схема устройства на песчаных (грунтовых) набивных свай

а - погружение обсадной трубы; б - извлечение трубы; в –раскрывающийся наконечник; 1 - вибропогружатель; 2обсадная труба; 3 -шарнир; 4 –створка наконечника; 5 -кольцо

Список использованной литературы

1. Афанасьев А.А., Данилов Н.Н. и др. Технология строительных процессов. М., Высшая школа. Изд.1997 г. ,2000г.

2 Афанасьев А.А. Технология погружения сваи и устройство набивных свай. М., Стройиздат, 2000.

3 Беляков Ю.И., Снежко А.П. Реконструкция промышленных предприятий. К., Высшая школа, 1995.

4 Косоруков И.И., Дикыана Л.Г. Проектирование и устройство свайных фундаментов. М., Высшее образование, 1974

Люди селятся не только в южных районах и средней полосе, огромная часть населения нашей страны проживает в суровых районах Крайнего Севера, где очень сложные климатические условия. Но даже в таких районах жизнь не останавливается – растут города и поселки, где больше половины жилья возводится частным образом. В этом случае очень актуальным становится возведение фундаментных оснований, способных выдержать сложные условия. Тема этой статьи – фундаменты на вечномерзлых грунтах, их устройство и технология работ.

Вечномерзлые грунты: характеристики, свойства

Вечномерзлыми считаются такие грунты, которые находятся в мерзлом состоянии 3-х и более лет, они имеют неустойчивую структуру, при оттаивании подвергаются значительной просадке в результате нарушений природного структурного состояния.

Срез вечномерзлого грунта

Вечномерзлый слой разделяется на две части по вертикали:

Деятельный слой – поверхностный слой мерзлого грунта подвергается частичному оттаиванию во время летнего сезона и снова замерзает с наступлением зимы. Интенсивные процессы оттаивания и замерзания почвы вызывают пучение, что негативно сказывается на устойчивости и прочности зданий, построенных на этом грунтовом основании.

Мощность деятельного слоя зависит от климата местности и геологического состава залегающего грунта, может составлять от 0,3 до 4,0 метров, при этом при продвижении к югу, толщина деятельного слоя значительно возрастает. Наибольшей толщины поверхностный слой достигает в почвах, сложенных их песка и осколочных скальных пород, имеющих открытые поры.

Различают два типа деятельных грунтов:

Сливающиеся – в условиях зимних холодов почва деятельного слоя промерзает на всю толщину, и смерзается с вечной мерзлотой основания, на которое опирается.
Несливающиеся грунты – между деятельным грунтовым слоем и вечномерзлым материковым, существует незамерзающая перемычка.

Вечномерзлая толща – этот грунтовый слой принято подразделять на два вида:

Непрерывная мерзлая толща – состоит из сплошного однородного слоя мерзлого грунта.
Толща слоистая – представлена прослойками из смерзшихся почв, льдистых включений или слоев, которые размываются подпочвенными водами.

Вечная мерзлота может быть сложена из грунтов любого типа, среди которых наиболее широко представлены основные группы почв. Самый наименьший процент в мерзлотных почвах составляют скальные породы.

Твердомерзлый грунт

По состоянию вечномерзлые грунты принято подразделять на следующие виды:

Твердомерзлые – этот вид представлен смерзшимся песком, который в замерзшем состоянии приобретает все свойства и характеристики скального грунта.
Пластичномерзлые – состоят из глинистых пород, которые в результате глубокого промерзания, содержат замерзшую воду, и могут сжиматься при воздействии определенных нагрузок.
Грунты сыпучемерзлые – эту группу составляют песчаные и гравийные грунты, которые даже в замерзшем состоянии не скованы льдом, находятся в достаточно рыхлом состоянии.

Особенности фундаментов на вечной мерзлоте

Фундаменты на вечномерзлых грунтах требуют особого подхода, для их возведения применяется специальная технология. Уже в момент проектирования опорного основания в условиях вечной мерзлоты, следует предусмотреть ряд аспектов:

Разработка мероприятий по уменьшению возможных деформаций постройки.
Тщательный расчет глубины заложения фундамента.
Выбор вида фундаментного основания с учетом местных условий.
Технология возведения опоры здания, разработанная для строительства оснований здания в вечной мерзлоте (способ погружения опор).

Строительство дома в любых условиях – ответственный процесс, требующий тщательного выполнения строительных норм и правил, с особой тщательностью следует выполнять технологию работ. В условиях вечной мерзлоты к строительству зданий следует подходить еще более ответственно, выбирая подходящее основание для опоры постройки.

Оголовки свай для мерзлых грунтов

По сравнению с другими типами оснований, фундамент на вечной мерзлоте (свайный), имеет значительные преимущества:

Исключается необходимость разработки природного грунта в котловане, что достаточно тяжело выполнить в силу природных условий местности.
Свайные фундаменты в мерзлоте допускается возводить при любых погодных условиях, в любое время года.
Технология устройства свайных фундаментов (способ погружения) отличается простотой, доступностью.
Свайные основания в условиях мерзлоты обычно заглубляют на большую глубину, поэтому исключается опасность неравномерной осадки здания и опрокидывания конструкций.

Необходимо выполнять тщательные расчеты величины заглубления свайных опор, учитывая весь комплекс действующих факторов по геологическим и гидрогеологическим показателям, в том числе – глубины сезонного промерзания и оттаивания грунта.

Особое внимание следует уделять морозному пучению почв, которые возникают в пылеватых и глинистых почвах. Выпучивание замерзшей почвы чревато неравномерной осадкой при сезонном оттаивании верхних слоев мерзлой породы.

Свайные опоры в большей мере, чем другие виды фундаментных оснований, способны сопротивляться силам морозного пучения. Устройство основания из свай под здания в условиях вечной мерзлоты, соблюдая необходимую технологию, гарантирует зданию устойчивость, прочность и долговечность.

В настоящей статье рассмотрим подробно технологию возведения свайных фундаментов в районах вечной мерзлоты.

Буроопускные сваи

Каркас буроопускной сваи

Технология устройства фундаментов из буроопускных свай разработана специально для районов с вечномерзлыми грунтами.

Способ погружения опор включает выполнение основных технологических операций:

Погружение свай квадратного сечения в заранее приготовленную скважину, превышающую по размерам погружаемую опору.
Заполнение зазора между свайной опорой и стенками скважины бетонным раствором.

Свайные опоры, принимая нагрузку от веса здания и прочих воздействий, перераспределают ее на нижние слои почвы, а также на боковые поверхности, сжимаемые грунтом.

Промышленность выпускает прямоугольные буроопускные опоры из металла. Внизу ствола имеется уширение с закрепленным опорным элементом и ребрами жесткости. Между телом сваи и наконечником устанавливается специальная цилиндрическая вставка, которая определяет несущую способность всей опорной конструкции.

Допускается применять для устройства фундаментного основания сваи квадратного сечения и сваи-оболочки. Для повышения прочности последних опор, требуется выполнить бетонирование внутренней полости после завершения монтажных работ.

Габариты свайных опор принимаются согласно проектным расчетам. Для обеспечения повышенной прочности могут быть применены составные опоры, при условии их обязательного опирания на твердое основание.

Рекомендуем посмотреть видео, рассказывающее о процессе монтажа опор в мерзлых почвах.

Технология и способы погружения свай

Способ погружения свайных опор в мерзлые грунты при использовании технологии строительства оснований из буроопускных свай, включает следующие операции: Предварительное бурение скважин в вечномерзлом грунте.
Устройство амортизационной песчано-гравийной подушки – в скважину послойно засыпается крупный песок с проведением тщательного уплотнения слоев. Второй слой подушки выполняется из мелкого гравия или щебня мелкой фракции. Устройство песчано-гравийной подушки предполагает выполнение тщательного уплотнения слоев песка и щебня.

Способ уплотнения подушки состоит в следующем: с большой высоты в скважину опускается фундаментная опора квадратного сечения, которая уплотняет слой песка или щебня.

Погружение металлической сваи в подготовленную скважину (существует специальная технология).
Заполнение пазух свайного фундамента грунтом или раствором – устройство основания под здание в вечномерзлых грунтах предполагает заполнение пространства вокруг наружных поверхностей свайной опоры мерзлым материковым грунтом; цементно-песчаным или цементно-глинистым раствором.

При заполнении пустого пространства раствором, важно помнить, что состав должен заполнить скважине не более 1/3 от ее глубины.

Посмотрите видео, как производится установка буроопускных опор.

Способ погружения свайных опор в мерзлые грунты выбирается в зависимости от комплекса условий, которые включают состояние мерзлых грунтов. В зависимости от ситуации, могут применяться следующие варианты погружения опор:

Механизированная установка опор – при этом варианте буроопускные опоры монтируются в скважины при помощи специальных механизмов. Способ монтажа опор нельзя назвать экономичным, так как привлекается дорогая грузоподъемная техника.
Устройство фундаментного основания методом погружения свай в предварительно оттаянный грунт (оттаивание проводится специальными иглами с помощью пара или электричества). Этот способ отличается сложностью и сопряжен с высокими затратами.
Монтаж свай в скважины заведомо меньшего диаметра (бурозабивной способ).
Забивка свайных опор в вечномерзлые грунты без проведения предварительной подготовки.

Два первых способа применяются в твердомерзлых грунтах, технология забивного погружения свай применяется обычно в мерзлых пластичных грунтах. Каждый способ имеет свои особенности, преимущества и недостатки, выбирая технологию погружения свай, следует всесторонне оценить существующие условия строительства.

Читайте также: