Грунтовые и песчаные сваи

Один из распространенных способов глубинного уплотнения просадочных и макропористых лёссовых грунтов при помощи грун­товых набивных свай разработан Ю. М. Абелевым.

Этот способ целесообразно применять для маловлажных и очень влажных грунтов (степень влажности 0,8), с толщиной слоя макро­пористого просадочного грунта в основании от 5 до 18 м. При большей толщине слоя целесообразность уплотнения устанавлива­ется на основе опытных работ.

Метод основан на том, что при механическом трамбовании при­родная макропористая структура полностью разрушается и уплот­ненный грунт теряет просадочные свойства. Одновременно вслед­ствие вытеснения грунта в стороны при проходке скважины и на­бивке ее грунтом происходит уплотнение грунта вокруг сваи.
Скважины, заполненные уплотненным грунтом, условно назы­вают грунтовыми сваями.

Глубинное уплотнение грунта проектируют из расчета достиже­нием им плотности в основании, соответствующей среднему объему веса скелета грунта 1,65 т/м3. Для устройства противофильтрационных завес величина уплотнения грунта в свае должна составлять 1,75 г/м3.

С учетом этого в проекте устанавливаются диаметр скважин и соответствующие   расстояния   между  ними.

Рабочий проект глубин­ного уплотнения грунта со­стоит из плана свайного по­ля с указанием отметок за­ложения фундамента, свай и рабочего горизонта; геоло­гической характеристики участка; объемов грунта на уплотняемое основание (в т) и задания по достижению объемного веса скелета грунта в теле сваи и уплот­няемом массиве.

Перед разбивкой сетки расположения скважин по результатам      устройства пробных свай отбирают про­бы грунта и вносят необхо­димые коррективы для дос­тижения проектной плотно­сти грунта.

Скважины образуют бу­рением, пробивкой лидером или при помощи взрывов цепных зарядов с предвари­тельным устройством шпу­ров.

Для получения скважин применяют станки ударно-канатного бурения,- БС-1 (рис. 16.5 и табл. 16.3) или другой станочный механизм, позволяющий    работать   со снарядом весом не менее 3 Т.

Схема  станка  ударно-канатного бурения типа БС-С

Рис.   16.5.   Схема  станка  ударно-канатного бурения типа БС-С, приспособленного для работ по глубинному уплотнению:
1 - рама; 2 - гусеничный ход; 3 - мачта с го­ловным блоком; 4 - главный вал; 5 - инструмен­тальный барабан; 6 - желоночная лебедка; 7 - палец кривошипа; 8 - оттяжной блок; 9;- шатун; 10 - ударная шестерня; 11 - ходовой механизм; 12 - ударная балка; 13 - направляющий блок; 14 - цилиндр-кондуктор; 15 - колокол; 16 -удар­ный снаряд; 15 - электродвигатель; 18 - рабочая площадка;  19 - домкраты

Таблица 16.3 Техническая   характеристика  станка типа БС-1

Техническая   характеристика  станка типа БС-1


Сначала скважины пробивают через одну и после набивки их грунтом образуют пропущенные.

Для пробивки скважин используют специальный снаряд, состоя­щий из штанги с наконечником (рис. 16.6) и направляющего ци­линдра-кондуктора.

При выполнении работ необходимо установить контроль за точным соблюдением расположения свай в плане и за соответствием диаметров кондуктора и наконечника.


Рабочие органы для изго­товления грунтовых свай
Рис.  16.6. Рабочие органы для изго­товления грунтовых свай:
а - наконечник весом 0,5 Т для пробивки скважин (общий вид и детали); б - нако­нечник весом 0,45 Т для уплотнения грунто­вого материала, засыпаемого в скважину (общий вид и детали); в - цилиндр кондуктор; 1 - стальной стержень наконечни­ка; 2 - оболочка из листовой стали толщи­ной 10-12 мм; 3 - бетонное заполнение

Способ образования скважин с одновременным уплотнением грунта основан на использовании энергии взрыва. При этом выпол­няют следующие три основные операции: делают лидерные шпуры диаметром 75 мм, закладывают в шпур цепные заряды ВВ и произ­водят взрыв.

Для обсечения  вертикальности шпуров  используют  кондуктор или направляющие.
Для изготовления патронов применяют аммонит № 9 или № 10, набиваемый в патрон d = 42-45 ммс весом ВВ 50 г.

Количество патронов на 1 м шпура определяют с учетом глини­стости грунта, характеризуемой числом пластичности, и уточняют опытными взрывами. На 1 м скважины требуется от 5 до 10 патро­нов.

Патроны размещают равномерно в пределах каждого однородного слоя, прикрепляя их к шпагату или вязальной проволоке. Цепочку зарядов фиксируют строго по центру скважины (рис. 16.7).

Опускание цепного заряда в сква­жину
Рис.   16.7.   Опускание цепного заряда в сква­жину

Взрыв производится при помощи детони­рующего шнура. В результате взрыва получается цилиндрическая скважина, со стенками, имеющими гофрированную поверхность, вокруг которой образуется зона уплотненного грунта. Качественное выполнение скважины взры­вным методом возможно лишь при оптимальной влажности грунта. При меньшей влажно­сти переуплотненный грунт может отслоиться от стенки скважины, если же природная влаж­ность грунта меньше оптимальной, необходимо искусственно увлажнить его. В этом случае нужно определить природную влажность грун­та и рассчитать  потребное  количество  воды.

Грунт укладывают в скважины послойно дозами из расчета заполнения скважины за один раз рыхлым материалом на высоту, рав­ную 2,5 ее диаметра.

Уплотнение засыпаемого материала произ­водят только станками ударно-канатного буре­ния, позволяющими работать со снарядом ве­сом не менее 1 Т.
Грунтовыми материалами могут служить супеси и суглинки, имеющие влажность в пре­делах от 2 до 6% от оптимальной.

Число    ударов    определяют    из    расчета 100 Т-м на 1 т трамбуемого грунтового мате­риала, подлежащего уплотнению до объемной массы скелета грун­та 1,75 г/м3. Набивку скважины грунтовым материалом ведут до ее окончания.

Пооперационный контроль качества выполнения грунтовых свай осуществляет лицо, ответственное за ведение журнала работ, а вы­борочный - технадзор заказчика и автор проекта.

Качество уплотнения контролируется лабораторией строитель­ной организации.

Акт на скрытые работы по глубинному уплотнению составляют после осмотра котлована, отрытого до отметки заложения фунда­мента, представителями организации, выполняющей уплотнение, генподрядчика, заказчика и авторского надзора.

Последнее обновление 12.01.16 14:51