Файл: Свайные работы [учебное пособие]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 106

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Отклонение диаметров уширенных пят от проектных размеров не должно превышать для камуфлеТных свай ±10 см; для разбури­ ваемых —5 ---- \-\0 см.

Оси свай не должны отклоняться от вертикали больше чем на 2 см на 1 м длины ствола сваи.

Бетон открытых испытываемых свай, обнаженных голов и час­ тей свай под высокий ростверк не должен иметь шеек, инородных включений и каверн глубиной более 3 см.

При выявлении отклонений, превышающих допуски по указанию авторского надзора, устраивают дополнительные сваи или преду­ сматривают другие мероприятия по усилению конструкций свай, имеющих дефекты.

2. Камуфлетные сваи

Метод камуфлетирования свай в последние годы стал одним из распространенных способов повышения несущей способности корот­ ких свай и средней длины (2,5—8,0 м) — набивных и сборно-на­ бивных.

о)

Рис. 14.11. Схема действия зарядов ВВ на разной глубине:

а — воронка нормального выброса; б — воронка рыхления; в — камуфлетная полость; / — заряд; 2 — сфера сжатого грунта; 3 — граница сферы разрушения

Фундаменты на буронабивных сваях с камуфлетной пятой воз­ ведены под промышленные здания на Братском лесопромышленном комплексе, в Запорожье, Новом Стебнике, для жилых домов Киева, Москвы, Харькова, Кривого Рога, Запорожья, Магадана и др.

Сущность метода камуфлетирования заключается в том, что при взрывании земляных масс заряд ВВ в зависимости от глубины его заложения оказывает на грунт различное воздействие. Взрыв сосре­

306

доточенного заряда ВВ, помещенного на достаточную глубину, об­ разует в грунте камуфлетную полость, размеры которой зависят от свойств грунта и ВВ и колеблются от нескольких объемов заря­ дов до нескольких их сотен (рис. 14.11). Созданная взрывом полость заполняется бетонной смесью, образуя камуфлетную пяту.

Уширение основания свай камуфлетным взрывом впервые осу­ ществлено Вильгельми в 1901 г. Сваи Вильгельми выполнялись за­ бивкой или погружением бурением обсадной трубы с открытым сни­ зу концом. После извлечения из трубы грунта туда опускался заряд

ВВ и оболочка заполнялась бе­

 

 

тоном,

который выполнял роль

 

 

забойки.

В результате взрыва

 

 

образовывалась уширенная по­

 

 

лость, которую бетонировали,

 

 

после чего извлекали обсадную

 

 

трубу.

 

исключить

трудоем­

 

 

Чтобы

 

 

кую операцию по

удалению

 

 

грунта

 

из

осадной

трубы.

 

 

А. А. Луга в 1941 г. предложил

 

 

новую

конструкцию

камуфлет-

 

 

ной сваи.

Металлическая обо­

 

 

лочка

погружается

в грунт с

 

 

закрытым концом, заряд поме­

 

 

щается в центр конуса-наконеч­

 

 

ника сваи. При расчете заряда

 

 

А. А. Луга дополнительно учи­

 

 

тывает

необходимость

взрыва

 

 

наконечника

оболочки

(рис.

 

 

14.12).

 

Взрыв

производится

 

 

после заполнения оболочки бе­

 

 

тоном.

Сваи Луги неоднократ­

Рис. 14.12. Схема устройства камуфлет­

но применялись

при сооруже­

ных свай конструкции А.

А. Луга:

нии опор мостов,

труб и в дру­

/ — погружение полой оболочки

в грунт; / / —

гих случаях как сваи глубокого

опускание заряда взрывчатого вещества внутрь

оболочки; I II — заполнение оболочки пластич­

заложения.

 

 

 

 

ным бетоном; IV — взрывание заряда ВВ (об­

Современные

методы уст­

разование камуфлетной полости

и заполнение

ее бетоном); V — добетонирование сваи

ройства камуфлетных свай раз­

 

 

работаны

Д.

А.

Романовым

 

 

(НИИСП Госстроя УССР). Опыт строительства обобщен в Указа­ ниях по проектированию, устройству и приемке свай с камуфлетной пятой (РСН 130—64).

Устройство буронабивных короткомерных свай с камуфлетной пятой описано ниже.

Комплексный процесс изготовления сваи состоит из следующих процессов (рис. 14.13): I — бурения скважины; II — закладки заря­ да ВВ; III — заполнения скважины бетоном; IV — камуфлетный взрыв для получения уширенной полости; V — добетонирование скважины и образование ствола сваи.

307


to

о

0 0

t

E

V

Рис. 14.13. Схема устройства набивных бетонных свай с камуфлетной пятой:

/ — бурение скважины; II — закрепление

стенок скважины инвентарной трубой с воронкой и установка заряда ВВ;

III — заполнение сква­

жины бетоном литой консистенции;

IV

образование уширенной пяты

взрывом заряда ВВ; V

добетонирование

пяты и ствола сваи, 'из­

влечение обсадной трубы, установка

каркаса и уплотнение бетона ствола;

1 — буровой <?танок; 2

— скважина; 3 — автокран;

4 — обсадная

труба с воронкой; 5 — вибробадья;

6 — взрывная электросеть;

7 — бетонная смесь; 8 — заряд ВВ; 9 — арматурный

каркас;

10 — ствол сваи;

 

11 — камуфлетная пята; 12

— грунтовая оболочка, уплотненная взрывом

 

 

Взависимости от способности грунта держать стенку скважины, глубины заложения, материалов и конструкции сваи схема претер­ певает отдельные изменения, однако принципиальная последова­ тельность остается той же.

Вподготовительный период при устройстве камуфлетных свай необходимо согласовать график работ с организацией, выполняю­ щей взрывные работы, и при больших объемах работ подготовить помещение для хранения ВВ.

Бурение скважин. Для фундаментов пятиэтажных домов, соору­

жаемых на суглинках, оптимальными габаритами камуфлетных свай можно считать диаметр 400 мм и глубину 250—300 см. Сква­ жины целесообразно разрабатывать шнеком или буровой коронкой диаметром 380 мм, являющейся комплектным оборудованием ямобуров. Фактический диаметр скважины — 400—430 мм.

При выборе механизма предпочтение отдают агрегату, отрыва­ ющему скважину на полную глубину без дополнительных секций шнека и когда не требуется ставить его на аутригеры.

Буровой агрегат обслуживают машинист и рабочий первого — второго разряда. Последний обязан сигнализировать машинисту при установке агрегата в исходное положение, очищать шнек от грунта, дополнительно контролировать вертикальность и глубину бурения, помогать сменять буровые наконечники и закрывать устье скважин инвентарным щитом после окончания работы. На случай постановки дополнительных шнеков требуется два вспомогательных рабочих. Производительность агрегата БИК-9 в грунтах II—III ка­ тегории при глубине 2,5 м составляет 23—30 скважин в смену.

Обсадка скважин инвентарной трубой с воронкой (последняя может быть отдельно) обязательна для несвязных и малосвязных грунтов. Для проходки плотных грунтов необходима воронка с не­ большим патрубком для сохранения устья скважины от обрушения.

Обсадные трубы следует опускать не на полную глубину сква­ жины, а на 0,8—1,2 м и выше дна во избежание деформации конца трубы во время взрыва.

Инвентарную обсадную трубу можно изготовить из стальной трубы диаметром 380 мм или стального листа толщиной 1,5—2,0 мм\ из него же выполняют воронку. Воронка имеет следующие габари­ ты: высоту 40 см, горловину в верхней части 70X70 см, которая внизу переходит в трубу.

Используемый для бетонирования свай механизм может иметь определенную фиксированную высоту раздачи бетона, которую нужно увязать с высотой воронки. Поверху воронки для усиления жесткости приваривают уголок, на котором имеются монтажные петли. Во избежание просадки обсадной трубы и для удобства из­ влечения трубы вручную й месте перехода воронки в трубу прива­ ривают металлические ушки из прута 12—14 мм, в которые при отпускании в скважину закладывают монтажные ломики. Приме­ няемые воронки должны быть одного размера для удобства замера разницы уровней бетонного столба в скважине и воронке до и пос­ ле взрыва.

309


Камуфлетирование свай. Для одиночного объекта взрывчатые вещества завозят на строительную площадку из расчета суточной потребности в соответствии с ППР.

Заряды упаковывают в деревянный или фанерный ящик со стороной от 10 до 20 см, с отверстием для электропровода. Поскольку ящик предохраняет заряд от случайной детонации от падения на него твердых тел, более прочной должна быть верхняя крышка тары. При работе на сухих грунтах ящики можно заменить крафт-бумагой, пергаментом с последующим укрытием заряда песком, раствором

и т. п.

Для камуфлетирования применяют промышленные аммиачноселитровые ВВ второго списка по классификации Единых правил безопасности при взрывных ра­ ботах (1958 г.): аммонит № 6 (порошкообразный,'зернистовальцованный и прес­ сованный) ; аммонит № 7, аммонит В-3, аммонит № 7 ЖВ и др. Для ВВ этой группы принят красный цвет оболочки (или красная полоса на оболочке). Пере­ численные ВВ более безопасны в обращении. По характеру действия ВВ этой группы относятся к бризантным взрывчатым смесям.

По РСН 130—64 вес .заряда ВВ для образования камуфлетной

полости определяют по формуле

 

C ^ ^ D l ,

(14.1)

где С[ — масса заряда ВВ, кг; кп— коэффициент пропорциональ­ ности, зависящий от сопротивления грунта отжатию взрывом при создании полости, определяемый по табл. 14.4, кг/ж3; D3 — диаметр

камуфлетной полости, м.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

14.4

 

Коэффициенты пропорциональности

сопротивления грунта

 

 

 

 

отжатию взрывом К п,

к г / м 3

 

 

 

 

 

 

 

 

’ Мощность ВВ

 

 

 

Вид грунта

 

 

 

нормальная

пониженная

 

 

 

 

 

 

Свеженасыпная рыхлая з е м л я .......................................

пылеватые,

рых-

0,40

0,45

 

Песок

и супесь

мелкозернистые,

0,80

0,90

 

лые,

влажные

..............................................................

 

 

лёс­

 

Растительный грунт, суглинок, глина, лёсс и

0,90

1,05

 

совидный суглинок макропористые, влажные

. .

 

Песок

и супесь мелкозернистые, пылеватые,

сред­

 

 

 

ней плотности; суглинок, глина,

лёсс и лёссовид­

1,10

1,25

 

ный суглинок

мягкопластичной консистенции

. .

 

Песок и супесь мелкозернистые средней

плотности;

 

 

 

суглинок, глина, лёсс и лёссовидный

суглинок

1,30

1,50

 

тугопластичной консистенции ...................................

 

мел туго­

 

Песок и супесь мелкозернистые плотные;

 

 

 

пластичной консистенции; суглинок и

глина

по­

1,80

2,20

 

лутвердой консистенции..............................................

 

 

 

 

Песок крупный и средней крупности, плотный; суг­

 

 

 

линок и глина твердой консистенции;

мел полу­

 

 

 

твердой консистенции и крупнообломочные породы

2,60

3,00

 

с песчаным заполнителем ..........................................

 

 

 

 

П р и м е ч а н и я : 1. К ВВ нормальной "мощности относятся

тротил, меленит. аммонал,

ама­

тол 50/50, скальный аммонит прессованный;

к ВВ пониженной мощности — аммонит,

аматол 80/20.

динамоны К и Т.

2. При образовании полости двойным камуфлетированием значения К п принимают с ' коэффи­ циентом 0,8.

310



Проверку величины заряда ВВ по условию получения в грунте камуфлетной полости ведут по формуле камуфлетного заряда.

С, = 0,2 KBh3,

(14.2)

где С, — масса'заряда ВВ, кг\ Къ — коэффициент сопротивления грунта выбросу взрывом, определяемый по табл. 14,5, кг/м3; h — ли­ ния наименьшего сопротивления (расстояние от центра заряда до поверхности земли или близко расположенной выработки — пол подвала, штольня и т. п.), м.

Из формулы (14.2) имеем

^min = ] /~ 0,2 Кв'

Для контроля за величиной уширения пяты выполняют расчет. Диаметр камуфлетных уширений DKопределяют в м по формуле

DK= V ~ U 2 V ,

(14.4)

где V — объем бетонной смеси, просевшей

в камуфлетную по­

лость, м3.

 

Ориентировочный вес заряда ВВ и диаметр уширения, опреде­ ленный в проекте, нужно уточнить после пробных взрывов в ана­ логичных условиях или первых производственных взрывов по объ­ ему бетона, просевшего в камуфлетное уширение. Отклонения от проектных диаметров уширения получаются в пределах 2-г-5%, что близко к расчету и допустимо в практике.

Одним из основных методов контроля размера пяты — опреде­ ление диаметра уширения по расходу бетона, измеренного мерной

Т а б л и ц а 4.15

Коэффициенты сопротивления грунта выбросу

взрывом К в,

к г / м 3

 

 

 

Мощность ВВ

Вид грунта

 

 

нормальная

пониженная

 

 

 

Свеженасыпная рыхлая з е м л я .......................................

 

 

0,40

0,50

Мелкозернистый пылеватый рыхлый п е с о к ................

лёс­

0,80

0,95

Растительный грунт, суглинок, глина, лёсс и

 

 

совидный суглинок мягкопластичной консистен­

0,95

1,10

ции .................................................................................

 

 

Песок и супесь средней плотности ...........................

 

1,00

1,20

Песок и супесь плотные ...........................

 

1,10

1,30

Суглинок, глина, лёсс и лёссовидной

суглинок ту­

1,20

1,40

гопластичной консистенции.......................................

 

. . .

Суглинок и глина полутвердой консистенции

1,40

1,65

Мел, суглинок и глина твердой консистенции

. . .

1,65

1,90

Крупнообломочные породы с глинистым

или

песча­

1,80

2,10

ным заполнителем ......................................................

 

 

311