Файл: Сарычев, В. С. Эффективность применения монолитного железобетона и бетона в промышленном строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 23.10.2024
Просмотров: 72
Скачиваний: 0
лезобетоннымп сваями и буроиабивнымп сваями с уши ренной пятой, применяемыми в мостостроении '.
В качестве основания условно приняты однородные суглинистые грунты.
Разнос буронабивных свай в уровне ростверка при нят равным расстоянию между ветвями колонн, т. е. 1,5 м для крайних колонн и 2 м для средних колонн.
Ci +* *-* ♦ f*
5000
Рис. 6. Конструктивное решение свайных фундаментов здании прокат ных н трубных цехов при глубине заложения котлована 6 м и норма тивной нагрузке на колонну 500 тс
а — фундамент на забивных сваях; б — то же, па буронаОпшіых
При этом усилия от ветвей колонн передаются непо средственно на сваи, что позволяет назначать размеры и армирование ростверка конструктивно. Для обеспече ния свободного размещения уширенпя пяты скважины для свай бурят наклонно с уклоном 1 : 10. Поскольку бу ронабивные сваи имеют высокую несущую способность (95—550 тс), в фундаментах принимается минимальное количество свай: две для малых и средних нагрузок и1
1 Технические решения фундаментов разработаны Гнпромезом.
четыре для тяжелых нагрузок. Диаметр свай принят равным 600 и 800лш, диаметры ушпрения — от 1,5 до
2,8 м .
Длину свай назначали с учетом отрывки котлованов для примыкающих подземных сооружений глубиной 4, 6 л 8 м. Буронабпвные сван, как н забивные, рассчиты вали на восприятие нагрузок от каркаса здания при ча стичном обнажении.
На рис. 6 приведены рассматриваемые варианты кон структивных решений свайных фундаментов при на грузке на колонну 500 тс и заглублении котлована для примыкающих подземных сооружений на отметке 6 м.
Экономичность применения буровых свай с уширен ным основанием видна из табл. 16.
Нагрузка на фунда мент в тс |
Отметка заглубления подземных сооруже нии в м |
Т а б л и ц а 16
Приведенные затраты в руб. |
Затраты труда |
|||||
Мосина |
I |
Иркутская обл. |
в чел.-днях |
|||
|
|
|
Свайные фундаменты |
|
|
|
с забив |
с буро- |
с |
забив |
с буро- |
с забив |
с буро- |
ными |
набивны |
|
ными |
набнвны- |
ными |
иабнвны- |
сваями |
ми сваями |
|
сваями |
ми сваями |
сва ями |
ми сваями |
200 |
4 |
702 |
861 |
985 |
1040 |
29,1 |
30,5 |
6 |
880 |
916 |
1206 |
1154 |
30,8 |
33,5 |
|
|
8 |
1055 |
971 |
1494 |
1266 |
40,6 |
36,6 |
400 |
4 |
1294 |
1339 |
1814 |
1598 |
52 |
45,6 |
6 |
1646 |
1412 |
2256 |
1733 |
55,5 |
48,9 |
|
|
8 |
2107 |
1761 |
2954 |
2177 |
76 |
63,9 |
800 |
4 |
2313 |
2549 |
3193 |
3025 |
91,9 |
84,8 |
6 |
2937 |
2733 |
3867 |
3291 |
103,7 |
91,5 |
|
|
8 |
3300 |
3481 |
4638 |
4199 |
122,9 |
121,9 |
1600 |
4 |
4204 |
4993 |
5970 |
5862 |
171,7 |
162,7 |
6 |
5357 |
5034 |
7453 |
6311 |
197,7 |
174,1 |
|
|
8 |
6376 |
5651 |
9149 |
6734 |
239,7 |
185,7 |
Анализ технико-экономических показателей позво ляет отметить, что применение буронабивных свай для фундаментов под колонны прокатных и трубопрокатных цехов в большинстве случаев экономически целесообраз нее применения забивных призматических свай. При зна чительных нагрузках (800—1600 тс) приведенные затра ты, сметная стоимость п затраты труда для фундамен
тов с буроиабіівііымп сваями ниже, чем с забивными, на 5—26%. Применение забивных свай эффективнее по сравнению с буронабивнымп сваями при незначительной глубине заложения подземных сооружений (до 4 м) и малых нагрузках (200 тс).
Применение набивных и буронабивных свай особо эффективно в просадочных грунтах. По данным НИИСП
Госстроя УССР, |
при заглублении свай в глинистый |
|
грунт консистенции ß = 0,3 пли |
песок средней крупнос |
|
ти наиболее экономичными являются: |
||
при толщине |
просадочного |
слоя 4 м — фундаменты |
с применением набивных свай с камуфлетной пятой; при толщине просадочного слоя 9 и 15 м — фундамен
ты с применением свай-стоек с камуфлетной пятой, вибропабнвных и набивных свай с камуфлетной пятой. При менение фундаментов из забивных свай в рассмотрен ных грунтовых условиях при толщине просадочного слоя 9 и 15 м явно неэкономично.
Следует отметить, что продолжительность возведе ния фундаментов из набивных свай экономичной кон струкции по сравнению с забивными сваями при тол щине просадочного слоя грунта 4 и 9 м меньше на 6— 30%.
Применение впброштампованных свай в неводонасы щенных связных грунтах по сравнению с забивными сваями в фундаментах под колонны зданий, по данным треста Приднепроворгтехстрой, позволяет снизить при веденные затраты на их возведение на 30%, а в отдель ных случаях и более.
Экономичность свай, изготовляемых с применением оборудования треста Приднепроворгтехстрой, достига ется благодаря:
полной механизации технологического процесса; универсальности базовой машины, что сокращает
вH утрисменные простои;
возможности достижения равнопрочное™• сваи по грунту и материалу ствола путем подбора диаметра пя ты, марки бетона и насыщения ствола гранитным оскол ком с диаметром камней до 170 мм;
сравнительно высокой несущей способности свай, до стигаемой за счет уплотнения грунта под пятой и вокруг ствола;
низким ценам на устройство свай (19—21 руб. при длине 6 м и 31—36 руб. при длине 10 м на одну сваю
диаметром 500 мм), поскольку затраты па эксплуата цию механизмов незначительны
Фактические трудозатраты на устройство виброштампованных свай, по данным треста Прпдпепроворгтехстрой, на строительной площадке оказались в 1,5 раза меньше затрат на устройство забивных свай, а с учетом бетона и армокаркасов для пиброштампованных свай и соответственно на изготовление п доставку товарного бетона и армокаркасов для впброштампованных свай затраты труда сократились в 1,8 раза.
На просадочных грунтах (мощность просадочного слоя составляет 6—10 м) возводятся в настоящее время корпуса Камского автомобильного завода. Основные це хи автосборочного завода и завода двигателей имеют развитую сеть подземных сооружений, заглубленных на значительную глубину п примыкающих к фундаментам зданий. Устройство подземных сооружений и фундамен тов под оборудование предусматривается главным обра зом после монтажа надземной части зданий.1
Таблица 17
|
|
|
|
Автосборочный завод |
Завод двигателей |
||
Показатели |
|
|
столбча |
спайные |
столбча |
свайные |
|
|
|
|
|
тые фун |
фундамен |
тые фун |
фундамен |
|
|
|
|
даменты |
ты |
даменты |
ты |
Сметная стоимость кон |
|
|
|
|
|||
струкции |
в млн. руб. . . |
7,73 |
6,92 |
4,82 |
4,67 |
||
Приведенные |
затраты |
|
|
|
|
||
в млн. руб........................ |
9,01 |
7,81 |
5,66 |
5,35 |
|||
Затраты труда |
в |
тыс. |
|
|
|
|
|
чел.-дней ......................... |
525 |
460 |
325 |
310 |
|||
Расход бетона в тыс. м 3 |
105,1 |
80,8 |
72,3 |
62,16 |
|||
Расход |
арматуры в |
|
|
|
|
||
тыс. т ........................................... |
5,06 |
5,25 |
3,29 |
3,89 |
|||
Объем земляных работ |
|
|
|
|
|||
в тыс. м3, всего . . . . |
3782 |
1276 |
2192 |
950 |
|||
В том |
числе: |
|
|
|
|
|
|
разработка . . . . |
1848 |
363 |
1032 |
168 |
|||
подсыпка . . . . |
1934 |
913 |
1160 |
782 |
|||
П р и м с ч а и и я: |
[. Объем земляных работ по столбчатым |
фундаментам |
|||||
принят но данным Промстройпроекта. |
без учета экономического эффекта, |
||||||
2. Приведенные |
затраты |
определены |
достигаемого за счет сокращения продолжительности строительства и снижения трудоемкости работ.
1 Для условий строительства в Днепропетровской области.
Расчеты, выполненные авторами совместно с сотруд никами Гидропроекта (см. табл. 17), показывают, что применение свайных фундаментов с буронабнвными сва ями вместо монолитных столбчатых, предусмотренных по первоначальному проекту для корпусов автосбороч ного завода и завода двигателей, позволяет снизить при веденные затраты на устройство фундаментов на 1,5 млн. руб. (примерно на 10%); затраты труда на пло щадке строительства сокращаются при этом на 80 тыс. чел.-дней.
Технико-экономические преимущества свайных фун даментов перед фундаментами на естественном основа нии в условиях строительства Камского автомобильного завода позволили принять первые в качестве основного варианта.
Применение буронабивных свай по сравнению с за бивными эффективно в следующих случаях:
а) при опиранип их на грунты связные, непросадоч ные, твердой, полутвердой и тугопластичной консистен ции, если несущая способность сваи по грунту близка к несущей способности по материалу ствола;
б) при необходимости прорезки просадочной толщи грунтов (более 10 м), в пределах которой сопротивление по боковой поверхности ствола от замачивания значи тельно снижается и в расчете не учитывается;
в) при наличии грунтов с крупными включениями, а также при подстилающем скальном пли другом очень прочном грунте с неровной кровлей залегания;
г) при больших сосредоточенных нагрузках на фун даменты (более 400 тс);
д) при значительных горизонтальных нагрузках и развитой базе колонн;
е) при возведении зданий (главным образом много этажных), когда имеется возможность устраивать фун дамент под колонну с одной сваей.
По примерным расчетам, удельный вес буронабивных свай в промышленном строительстве целесообразно до вести до 20% общего объема применения свай всех типов.
Данные об эффективности применения различных ти пов буронабивных свай отмечаются и специалистами за рубежных стран. По данным экспериментально-исследо вательского института ПНР, сваи «Франки» значительно экономичнее забивных свай (табл. 18).
|
|
|
Показатели в % |
|
|
Тип свай |
стоимость |
расход на 1 т несущей способности |
|||
|
|
|
|||
|
|
бетона |
металла |
трудозатрат |
|
|
|
|
|||
« Ф ран ки »................... |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
Забивные |
железобе |
180 |
190 |
500 ' |
80 |
тонные .............................. |
По данным Института инженерных сооружений ЧССР, стоимость изготовления фундаментов из набив ных свай «ВУИС» в два раза ниже стоимости устройст ва такого же фундамента из свай забивных. Себестои мость изготовления одной сваи диаметром 37 см, дли ной 5 м составляет 439, 03 кроны (по официальному курсу 100 крон равны 12,5 руб.).
По данным американских специалистов, стоимость набивных свай типа «Раймонда» и «Коби» примерно в 2 раза ниже стоимости забивных свай.
Необходимо отметить, что забивные сваи, обладая в некоторых случаях неоспоримыми преимуществами по сравнению с буронабивными сваями, имеют ряд недо статков. К ним следует отнести значительный расход арматурной стали. Как известно, железобетонные забив ные сваи армируют преимущественно с учетом нагрузок, возникающих при их транспортировании и погружении. Эти нагрузки, как правило, превышают эксплуатацион ные и требуют армирования всего ствола.
В большинстве случаев забивные сваи имеют относи тельно небольшую несущую способность, что при боль ших сосредоточенных нагрузках вызывает необходи мость в кустовом или многорядном расположении свай и требует значительных размеров ростверка.
Забивные сваи погружаются во многих случаях не полностью, их надземная часть срубается на проектной отметке, что увеличивает трудозатраты и повышает сто имость свай.
При погружении железобетонных свай до подошвы доходит только часть энергии удара молота, так как значительная доля энергии гасится упругостью материа ла ствола сваи и грунта. Это обусловливает ■высокую энергоемкость агрегатов.
Серьезным недостатком буронабивных свай является отсутствие надежных методов контроля за сплошностью