Усиление оснований и фундаментов с помощью свай

 

Основания устройства:

- высокий уровень грунтовых вод;

- высокая деформируемость грунтов.

 

Особенности устройства: сваи погружаются в грунт из подвальных помещений путем устройства обсадных труб Æ250-375мм, затем извлекают из полости грунт и бетонируют, армируя верхнюю часть свай. По способу уплотнения набивные сваи бывают:

 

- бетонируемые с трамбованием (сваи Страуса) для необводненных оснований;

 

- пневмонабивные с уплотнением бетонной смеси сжатым воздухом; эти сваи используют в любых гидрогеологических условиях.

 

Сваи Страуса – применяется бетон М150-200. Высота порции бетона 0,8-1,0м для уплотнения смеси трамбовкой без образования бетонной пробки. При выемки трубы боковая поверхность сваи становится гофрированной, увеличивается сцепление с грунтом. Армирование – только в верхней части на высоту 1,2-2м, Æ12-16мм. Длина свай Страуса 6-12м. Несущая способность висячих свай –200-400 кН, свай-стоек-800-1000КН.

 

Пневмонабивные сваи – в верхней части обсадной трубы крепят шлюзовый аппарат. Под давлением Р=0,4МПа подземная вода отжимается из скважины и трамбуется бетон. Параметры те же.

 

Для предотвращения осадок после передачи нагрузки от сооружения на сваи задавливают гидравлическими домкратами грузоподъемностью не менее 100т.

 

Набивные сваи в агрессивной водной или грунтовой среде изготавливаются на сульфатостойком цементе или помещаются в химически устойчивые оболочки (полимерные трубы, гибкие пленки).

 

Устройство вдавливаемых свай.

 

Динамические и вибрационные способы погружения свай могут привести к нарушению сплошности здания, осадкам, поэтому вдавливание (статический способ погружения) имеет преимущества.

 

Здесь применяют низкие марки бетона, достигается высокая точность погружения.

 

Призматические сваи сечением 25×25 см, 30×30 см, 40×40 см вдавливаются в лидерные скважины Æ20-25, 30 см для коротких свай длиной 6-7 м (скважины бурятся на 0,5 м выше проектной отметки острия сваи), длина свай до 16 м, в том числе наклонные. При необходимости сваи можно стыковать.

 

Одним из видов вдавливаемых свай являются сваи Мега.

 

Сваи Мега выполняются из отдельных сборных железобетонных элементов 20×20, 30×30 см или круглые со сквозным отверстием в сечении Æ75-100 мм, с длиной участка 800-1000 мм и задавливаются в грунт домкратами до глубины 25-30 м. Здесь вдавливающим элементом являются несущие стены реконструируемого здания. Для этого под несущей стеной разрабатывается траншея шириной 1 м и глубиной не менее 1,5 м и устраивают в стене выравнивающую распределительную балку из металла или ж/б, которая равномерно распределяет нагрузку от домкрата при нагружении сваи.

 

Элементы свай соединяются путем закладывания в гнезда торца штырей

 

Æ 40-50 мм. Круглые сваи в стесненных условиях работы легче перекатываются. Головной элемент сваи больше остальных в 1,8 раз. В отверстия в центре

 

задавленных элементов закладывается арматура и инъецируется раствором цемента.

Расстояние между осями свай –1,3-2,0 м.

 

Наиболее удобно устраивать сваи Мега с устройством плиты на полу фундамента, играющей роль ростверка. Устройство свай ведется через окна в плите.

 

В России применяют также многосекционные сваи ННИПромстроя с болтовыми или штыревыми стыками.

 

Кроме железобетонных свай можно вдавливать трубчатые сваи или сваи из стального профиля

 

Вдавливание стальных труб проводят с закрытым нижним концом трубы и наконечником со сваркой секций. Внутри устанавливают арматурный каркас и бетонируют, но скорость коррозии за 10 лет всего 0,01мм в год, коррозирует верхний слой 3-4 мм и образуется защитная пленка.

 

Буроинъекционные сваи (корневидные») применяются в любых грунтовых условиях, стоимость работ в 2-2,5 раза меньше чем для других способов устройства свай.

При этом не нарушается сплошность основания, нет земляных работ.

 

При строительстве рядом со старым зданием, реконструкции в условиях плотной застройки бурятся скважины прямые или наклонные Æ80-250 мм. Грунт удаляется сжатым воздухом. В скважину, заполненную глиняным раствором, опускают арматурный каркас из 3-4 Æ10-16 А300, А400 и круглых хомутов Æ на 10-16 мм меньше Æ скважины. Длина секции каркаса до 3 м. Между собой секции свариваются. Сваи-стойки армируются до низа, висячие – не имеют арматуры в нижнем конце.

 

После армирования в скважину опускают инъекторы Æ25-50 мм длиной 1-2,5 м, соединенные муфтами. По ним подается насосом цементный раствор при Р=0,3МПа, глиняный раствор при этом вытесняется. Затем удаляют инъекторы и

 

проводят опрессовку скважин сжатым воздухом или раствором. При этом между сваей и грунтом образуется зона сцементированного грунта на толщину до 0,5 диаметра сваи.