Файл: Симагин В.Г. Свайные фундаменты. Особенности проектирования и возведения.pdf

1 ) бурения лидирующих скважин на глубину промер­

зания; 2 ) электропрогрева грунта;

3) нарезания в грунте буровыми машинами узких полос по осям забивки свай;

4) забивки свай в мерзлые грунты: при глубине их промерзания 0 ,6 —0 , 8 м — тяжелыми дизель-молотами с соотношением веса ударной части к весу сваи не менее 1,5—2. При большей глубине промерзания забивка сваи возможна, но в значительной степени увеличивается отклонение свай от проектного положения, появляются трещины в сваях, снижается производительность копро­ вой установки, увеличиваются сроки производства работ.

При погружении свай в сезонно промерзший грунт

87

Т а б л и ц а 15

Рекомендуемые способы погружения свай зимой

глубине промерзания более 1 ,2 м — образование лиди­ рующих скважин и отогрев грунта. Наиболее распрост­ раненным способом образования лидирующих скважин является способ вращательного бурения. Однако он име­ ет ряд существенных недостатков: чувствительность к по­ паданиям в грунте различных включений; малая глубина бурения за один заход; большие затраты времени на вспомогательные операции (подъем и спуск) рабочего органа. Бурение скважин шнековым буром можно произ­ водить даже в гравелистых грунтах с включением мел­ кого валунника.

88

Недостатки, присущие способу бурения, отсутствуют при применении трубчатого лидера. Лидер представляет собой металлическую трубу с открытым нижним кон­ цом, оканчивающимся наконечником — ножом. В верх­ ней части лидера имеются внутренний и наружный жело­ ба и боковое окно для выхода керна грунта в процессе погружения лидера.

Лидер погружается в грунт дизель-молотом. По до­ стижении необходимой глубины он извлекается вместе с грунтовым керном. Повторное погружение лидера осу­ ществляется вместе с находящимся в нем грунтовым керном из предыдущей скважины. По мере погружения керн выдавливается наружу через боковое отверстие.

Достоинством этого способа является то, что грунт не разрыхляется полностью, как при бурении, а выдав­ ливается, вследствие чего снижается энергоемкость и продолжительность образования скважин. Фактическая производительность агрегата С-878 с дизель-молотом С-268 составляет до 60 скважин в смену [«Технология сооружения свайных фундаментов в массовом строитель­ стве». Л., ДНТП, 1969].

ЗАБИВКА СВАИ ВБЛИЗИ ФУНДАМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ

При забивке свай вблизи существующих зданий в результате воздействия инерционных сил, возникаю­ щих при колебаниях грунта, развития дополнительных осадок или выпора вокруг сваи может произойти, их раз­ рушение. Поэтому необходимо определить, какое влия­ ние оказывает забивка сваи на состояние примыкающих зданий и какие типы свай могут быть погружены без сотрясений или вытеснения грунта.

Возможность забивки свай вблизи существующих зданий устанавливается на основании тщательного ана­ лиза инженерно-геологических условий площадки, кон­ структивных особенностей и состояния существующих зданий и сооружений с учетом расстояния до вновь проектируемого здания и организации работ по забивке свай.

В необходимых случаях принимаются следующие меры:

1.Разгружаются конструкции (а иногда и усилива­ ются) существующих зданий на период забивки свай, например, за счет снижения временных нагрузок;

2.Удаляются оборудование и люди;

3.В процессе забивки сван ведутся наблюдения за состоянием существующих зданий путем 'нивелирования осадочных марок, фотографирования и зарисовки сосед­ них сооружений, которые могут получить повреждения.

Забивка сваи ближе 25—30 л от зданий, обладающих повышенной чувствительностью к динамическим воздей­ ствиям и развитию неравномерных осадок, не допуска­ ется. В таком случае в качестве фундаментов могут быть использованы буронабивные сваи или забивные, погруженные в лидирующие скважины.

При оценке влияния забивки свай на состояние со­ седних зданий следует иметь в виду, что наиболее чувст­ вительны к уплотнению при динамических воздействиях песчаные водонасыщенные грунты. В случае, когда су­ ществующие здания опираются на свайные фундамен­ ты, необходимо учесть возможность уплотнения грунтов при динамических воздействиях и возможность развития «отрицательного трения». Влияние динамических воздей­ ствий на грунты основания возрастает с увеличением числа источников колебаний. Поэтому одновременная работа нескольких копров вблизи существующих зданий не допускается. Следует заметить, что подвесные моло­ ты создают меньшие сотрясения, чем другие типы. Наи­ более точно влияние забивки сваи на состояние сущест­ вующих зданий может быть оценено пробной забивкой нескольких свай с обязательным замером колебаний грунта -и наблюдением за осадками зданий.

В результате замера колебаний грунта в трех взаим­ но перпендикулярных направлениях определяется уско­ рение колебаний по формуле

где А — амплитуда колебаний, мм; Т — период колебаний, сек;

w — сейсмичность основания.

Пробная забивка свай позволяет определить мини­ мальное расстояние до существующих зданий с учетом

90

требований СНиП II-A.12—69, вытекающих из величины расчетной сейсмичности.

При забивке свай вблизи подпорных стенок необхо­ димо учитывать характер засыпки за стенкой. Если она будет оседать при сотрясениях, давление на стенку может значительно возрасти. Если грунт малосжимаем, он мо­ жет сдвинуться к стенке, сильно увеличивая опрокиды­ вающий момент. Забивка в насыщенный водой тонко­ зернистый песок может вызвать большую осадку, если пористость грунта выше критической.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ТРУДНОСТИ ПРИ ЗАБИВКЕ СВАЙ И СРЕДСТВА ИХ ПРЕОДОЛЕНИЯ

Нередки случаи, когда по тем или иным причинам при погружении свай возникают различные трудности, приводящие к увеличению трудоемкости и сроков работ, а в ряде случаев даже к повышению стоимости. Ниже приводятся основные трудности и дефекты, встречающи­ еся в практике сооружения свайных фундаментов, и спо­ собы их устранения.

1 . З а м е д л е н и е , начиная почти с поверхности, по­ гружения свай, особенно в водонасыщениые песчаные грунты.

При затруднениях с погружением сван необходимо прежде всего использовать более мощное сваебойное оборудование, подмыв или устройство лидирующих скважин. Последние могут выполняться бурением, забив­ кой или вибропогруженнем лидера с последующим его извлечением. Диаметр лидирующей скважины не дол­ жен превышать размера сечения, а ее глубина должна быть на 2 м и более меньше глубины забивки свай.

Для обеспечения забивки сваи в кусты необходимо погружать их в такой последовательности: вначале в се­ редине куста, затем постепенно приближаться к наруж­ ному ряду.

Неожиданное прекращение погружения сван на неко­ торой глубине может свидетельствовать о наличии

91

в а л у н а или других препятствий. В таком случае за­ бивку свай следует прекратить до выяснения причин прекращения погружения свай. При отсутствии доста­ точно полных геологических данных и невозможности проведения испытания свай пробной нагрузкой нередко имеет место з а в ы ш е н и е или з а н и ж е и и е длины свай. Особенно часто этот просчет встречается в про­ ектах в начальный период внедрения свайных фунда­ ментов. Например, в г. Петрозаводске при забивке свай на жилом доме по ул. Мурманской, здании лесотехникума и др. недобивка свай до проектных отметок дохо­ дила до 8 м.

В подобных случаях вопрос должен решаться инди­ видуально в каждом конкретном случае. Рекомендуется при величине фактической несущей способности сваи менее 70% проектной использовать передачу части на­ грузок от здания на грунт через подошву ростверка, для чего ростверк должен быть заглублен до плотных грун­ тов; иногда следует уширять его, предусматривать

из основных причин — иегоризонтальность спланирован­ ной площадки, так как некоторое навесное сваебойное оборудование, смонтированное на тракторах и экскава­ торах, имеет неподвижную стрелу, а там, где она по­ движная, контроль осуществляется часто на глаз. При однорядном расположении свай иногда прибегают к за­ бивке свай-дублеров. При двухрядном расположении свай никаких дополнительных мероприятий обычно не требуется, кроме того случая, когда группа свай накло­

ных величин возникает в основном при забивке свай ранней весной, когда грунт оттаял на 20—30 см, поэто­ му сверху сильно разжижен, а внизу еще мерзлый. Рекомендуется в такой период сваи не забивать или погружать их в лидирующие скважины. При отклонении свай в плане на 10—15 см голова ее усиливается специ­ альной железобетонной оболочкой. При отклонении бо­ лее чем на 15 см приходится забивать сваю-дублер.

6 . Преждевременное р а з р у ш е н и е г о л о в свай. П р и ч и н ы: применение бетона пониженной марки или не набравшего 1 0 0 % прочности; использование молотов

92