В геотехнической практике ООО "Жилфонд-служба" свайным фундаментам принадлежит большая доля при строительстве и реконструкциях различных объектов, что обусловлено сложными инженерно-геологическими условиями застраиваемых участков, а также возрастанием нагрузок на фундаменты при увеличении этажности возводимых зданий и сооружений. В последние годы стали популярными набивные сваи, устраиваемые с вытеснением в стороны и опрессовкой грунта за счет вибрационного погружения обсадных труб с теряемыми клинообразными или плоскими крышками на нижних торцах, либо конических пуансонов. Если первоначально использовались подвесные вибропогружатели (рис. 1, а), то затем их стали применять закрепленными подвижно на вертикальных направляющих стрелах буровых агрегатов типа ABI с передачей дополнительных вдавливающих усилий на погружаемые трубы или конические пуансоны (рис. 1, б).
Характерно, что вибрационный способ оказывается эффективнее ударного также и при погружении готовых железобетонных свай в любых грунтах за счет большей скорости и меньших динамических воздействий на смежные строения. В то же время положительное влияние вибрации проявляется в уплотнении бетонной смеси при заполнении ею стволов свай и выштамповывании уширений под их нижними концами при помощи внутренней трубы-штампа (рис. 2).
Накопленный нами опыт применения вибрационной технологии устройства буронабивных свай в Иркутске, выявил, помимо отмеченных выше, следующие ее особенности и достоинства. В однородных слабых глинистых грунтах с близкой к текучей консистенцией, а также в рыхлых песках проходку скважин до проектных глубин целесообразно производить погружением обсадных труб с заглушенными нижними концами. Это может достигаться при помощи теряемых крышек с уплотнителями по торцам труб для предотвращения проникновения воды или разжиженного глинистого грунта во внутренние их полости.
При наличии в основании по длине свай прослоев более прочных грунтов или переуплотненных погребенных торфов, препятствующих погружению обсадных труб на проектные глубины, возникает необходимость в предварительной проходке через эти прочные грунты и упругие погребенные торфы лидерных скважин при помощи шнеков.
Как известно, при погружении сваи, в том числе и обсадной трубы с вытеснением грунта в стороны, о его сопротивлении в основании свидетельствует значение так называемого отказа. В качестве такого параметра служит погружение сваи при ударном способе от одного удара, а при вибрационном – за минуту воздействия вибропогружателя. С учетом этого в нормативных документах стран СНГ приводится обобщенная формула зависимости между значениями сопротивлений грунтов оснований и отказами при погружении свай обоими вышеназванными способами.
Эта формула учитывает соответствующие параметры погружателей, т. е. вес ударной части свободно падающего молота или вес вибропогружателя и создаваемая им эквивалентная расчетная энергия, определяемая по величине возмущающей силы в кН, причем без дополнительного передаваемого агрегатом прижимного усилия. Таким образом, при вибрационном погружении обсадных труб с теряемой крышкой на нижнем торце или уплотненной пробкой внизу трубы по величине фиксируемого отказа при достижении ею соответствующей глубины представляется возможным определить прогнозируемые значения несущей способности основания и допускаемую нагрузку на каждую сваю. С этой целью для каждой сваи фиксируют и отражают в журнале производства работ значения отказов при погружении обсадных труб. Такой подход автором рекомендован и использовался в процессе научного сопровождения работ при устройстве всех вибронабивных свай для свайно-плитных фундаментов в Иркутской области для отеля «Door» в сложных инженерногеологических условиях на берегу р. Иркут в г. Шелехово.
Данный объект стал первым, где практически все выполненные виброштампованные сваи подверглись динамическим испытаниям. Построенные графические зависимости несущей способности оснований свай от вычисленных значений отказов при вибропогружении обсадных труб для используемых механизмов позволили определить допускаемые нагрузки на сваи. В этой связи удалось выявить зоны, где характер и мощности слоев грунтов не были выявлены разведочными выработками (буровыми скважинами или точками зондирования), а фактические их свойства оказались значительно хуже исходных данных по результатам изысканий. В таких зонах несущие способности оснований свай при проектных их глубинах оказались недостаточными для восприятия расчетных нагрузок.
В создавшейся ситуации благодаря сделанному прогнозу были приняты необходимые меры по исключению отрицательных последствий. Эти меры сводились к выполнению дополнительных свай или упрочнению грунта под фундаментными плитами в соответствующих зонах. В ряде случаев при малом сопротивлении грунта под нижними концами погружаемых труб было рекомендовано выштамповывать уширения из сухой бетонной смеси пока не будут достигнуты расчетные значения отказов для получения проектных величин усилий на сваи. Заказчик этого объекта поступил мудро, не ограничившись минимальным количеством статических испытаний свай, и затратил обоснованные средства на увеличение их числа, профинансировал научное сопровождение работ нулевого цикла и уделил должное внимание через свой технический надзор строгому соблюдению рекомендаций по динамическим испытаниям практически всех свай на объекте. В итоге получена требуемая степень эксплуатационной надежности фундаментов и надземных конструкций здания. Поскольку выполнение статических испытаний буронабивных свай определяется сроком набора прочности бетоном стволов, протекающим особенно длительно в глинистых грунтах. По этой причине обычно замедляется начало массового изготовления свай. При проходке скважин для свай погружением обсадных труб и при выштамповывании уширений под их нижними концами из сухих бетонных смесей становится возможным ускорить статические испытания свай посредством передачи нагрузки на эти трубы, сопротивление грунта вдоль которых и под их нижними концами практически идентично со стволами свай. Помимо этого такие доли сопротивлений грунта можно фиксировать раздельно. При этом вдавливающая нагрузка на грунт под нижним концом или выштампованной пятой передается сначала через внутреннюю трубу-штамп, а затем выдергиванию подвергается наружная обсадная труба, к которой приваривается рама из швеллеров для упора гидродомкрата, размещаемого поверху внутренней трубы.
Выполнение вибоштампованных свай при проходке скважин для них посредством погружения обсадных труб с теряемыми крышками внизу или коническими пуансонами устраняет основной недостаток выполнения буронабивных свай традиционными технологиями, проявляющийся в возникновении рыхлого осадка (шлама) у забоя при бурении шнеком и в разупрочнении окружающего сваю водонасыщенного грунта под напором воды за счет разницы ее уровней снаружи и внутри скважины. Это все и приводит к занижению несущей способности оснований свай в силу малого сопротивления сжатию грунта под нижними концами
источник
| 
634-710-512