Файл: Книга предназначается для студентов специальности Промышленное и гражданское строительстве.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 307
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В призматических сваях, погружаемых методом подмыва, воду подают по трубе, подведенной к острию свай с укреплением вдоль ствола или забетонированной в нее (см. 6.6). Для погружения свай в песчаные и илисто-глинистые грунты подмывом достаточны
незначительные усилия от работающего молота или вибропогружателя.
Для погружения свай на глубину более 15 м в плотные связные грунты на квадратные сваи можно устанавливать по две трубы, располагаемые с двух сторон вдоль ствола сваи.
Наиболее применим метод подмыва грунта при погружении трубчатых свай и свай-оболочек. Число труб при погружении трубчатых свай должно быть не менее двух, а при больших диаметрах— одна труба на 1,0—1,5 м периметра сваи.
Наклонные сваи для погружения с подмывом грунта снабжают двумя трубами для подачи воды, устанавливаемыми вдоль ствола сваи, и третьей трубой, которую размещают по верхней грани наклонной сваи.
Для обеспечения равномерного погружения свай с подмывом грунта для предохранения наконечников от засорения воду подают без перерывов. Исключение составляют случаи, когда по технологическим соображениям при погружении свай на глубину более 20 м чередуют подачу воды с подачей в эти же трубы сжатого воздуха.
В табл. 6.5 приведены данные о величинах напора и расхода воды, подаваемой к подмываемому грунту в зависимости от глубины погружения свай и характеристики грунтов.
Если необходимо повысить интенсивность подмыва грунта, на наконечнике помимо центрального отверстия делают ряд.боковых, направленных под углом 30—45° к вертикали. Диаметр выходного отверстия наконечника принимают в пределах 0,4—0,45 от диаметра трубы, а диаметр боковых отверстий — 6—20 мм. Для уменьшения потерь давления в системе насосные установки целесооб-
разно размещать с максимальным приближением к месту подмыва грунта. Для предотвращения наплыва грунта в полость сваи-оболочки подмывные трубки не доводят до низа свай на 0,5—0,75 м.
Ускорение погружения свай с помощью электроосмоса. Физическая сущность метода заключается в том, что при кратковременном действии постоянного электрического тока во влажных связных грунтах происходит движение поровой воды от анода (от положительного полюса генератора тока) к катоду (отрицательному полюсу).
Это физическое явление используют для погружения сваи. Для этого погруженную сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) источника тока, а следующую перед ее погружением — к отрицательному полюсу (катоду) того же источника тока. При включении тока вокруг сваи-анода образуется грунтовая зона, имеющая пониженную влажность грунта, а у погружаемой сваи-катода появляется зона повышенного влагосодержания.
Применять метод электроосмоса целесообразно при наличии во-донасы.щешшх плотных глинистых грунтов, моренных , суглинков и глин. Применение метода электроосмоса позволяет на 25—40% ускорить процесс погружения сваи, уменьшить нагрузки, необходимые для погружения сваи. При этом сохраняется целостность бетона сваи во время ее погружения.
Способ электроосмоса можно также применять для извлечения из грунта металлических и железобетонных свай (шпунта).
В качестве электродов для погружения свай методом электроосмоса можно использрвать продольные полосы, заделываемые в тело неметаллической сваи с наружной стороны или стержневую арматуру железобетона, которая должна иметь выпуски в острие сваи и ее голове.
В трубчатые сваи при их армировании заделывают электроды для подключения к ним генератора тока и заземления сваи. Типы электродов, зависящие от степени водонасыщения и видов грунтов, должны быть определены в проекте производства работ.
Для обеспечения электробезопасности при производстве погружения свай методом электроосмоса копер устанавливают на деревянные шпалы-прокладки, а головы свай (или шпунтин) изолируют от соприкосновения с металлическими конструкциями копрового агрегата.
При удалении шпунтин из грунта сначала необходимо извлечь 2—3 сваи в ряду через одну, после чего можно извлекать остальные. В этом случае отдельные шпунтины должны служить анодом, а извлекаемые — катодом.
Генераторами могут служить источники постоянного тока СМГ-2, сварочные агрегаты СУТ-2РУ и САК-2. Распределительный щит, подающий электроток к электродам, должен быть осна-шен вольтметром и амперметром для постоянного наблюдения за ходом процесса погружения сваи.
В исполнительную документацию на работы по погружению свай кроме материалов о характере циклов забивки заносят данные о расположении и габаритах электродов, напряжении тока и последовательности присоединения и погружения сваи.
Ускорение погружения свай с помощью обмазок. Производить обмазку поверхности свай синтетическими полимерами целесообразно в тех случаях, когда нет возможности погрузить их в плотные грунты другими средствами.
Сущность процесса заключается в свойстве некоторых полимеров при взаимодействии с частицами глинистого грунта смещать с них воду и, занимая ее место, образовывать пленку на поверхности сваи. Пленка, образованная на поверхности сваи, снижает в период ее погружения силы трения. После же погружения сваи молекулы полимеров проникают в грунт и упрочняют его, так как они связывают минеральные частицы.
Для обмазки свай можно применять фурфурол-анилиновые смолы (АС), карбамидные, полиакриламидные и эпоксидные полимеры.
Свайные фундаменты на вечномерзлых грунтах
На территории Советского Союза районы вечномерзлых грунтов занимают до 40% площади. Это указывает на важность поисков путей возведения надежных и экономичных фундаментов на мерзлых грунтах. Многочисленные исследования и опыт эксплуатации гражданских и промышленных зданий показали, что свайные фундаменты на вечномерзлых грунтах являются наиболее индустриальными, конструктивно надежными и экономичными в строительстве.
§ 1. Особенности конструкции
К мерзлым относят грунты, содержащие лед и имеющие постоянную отрицательную температуру. Мерзлые глинистые грунты обладают высокой прочностью, трудно поддаются механической обработке, но при оттаивании они превращаются в разжиженную массу с малой несущей способностью.
К свойствам мерзлых грунтов необходимо отнести также мгновенную и длительную прочность.
Мгновенной прочностью называют напряжение, вызывающее разрушение, грунта при мгновенном приложении нагрузки. Напряжения, вызывающие разрушение через определенный промежуток времени, называют длительной прочностью.
К числу типов свай, применяемых на вечномерзлых грунтах, относят сваи, устанавливаемые в предварительно пробуренные скважины и заполненные грунтовым раствором (7.1), сваи, установленные в предварительно оттаенные скважины с заливкой их грунтом, а также сваи, забиваемые в лидерные скважины (бу-розабивные) или без предварительной подготовки грунта.
Для строительства на вечномерзлых грунтах применяют деревянные, железобетонные и металлические сваи. По условиям передачи нагрузок сваи подразделяют на висячие (вмороженные в грунты) и сваи-стойки. Длина свай колеблется от 6 до 15 м.
Конструкции свай. Железобетонные сваи серии 1.011.3М применяют в районах с твердомерзлыми грунтами, имеющими температуру ниже минус 0,3° С. Сваи этой серии рассчитаны на несущую способность от 10 до 150 т.
Сваи серии 1.011-1 с дополнительным армированием, учитывающим усилия от морозного пучения, применимы в тех районах, где вечномерзлые грунты находятся в пластичномерзлом состоянии, такие сваи используются как забивные или бурозабивные.
Для рассредоточенных, сооружений рекомендуются металлические сваи с принятием мер по защите их от агрессивных надмерз-лотных грунтовых вод.
По форме поперечного сечения сваи выпускают квадратные, прямоугольные, восьмигранные, с заостренным и незаостренным нижним концом.
Налмерзлых грунтах наиболее эффективно работают восьми-гранныёхи круглые сваи сплошного сечения, поскольку при одинаковом поперечном сечении можно уменьшить диаметр скважины и одновременно увеличить несущую способность свай.
В зависимости от величины и направления нагрузок применяют вертикальные, наклонные и козловые сваи.
Ростверки по сваям целесообразно устраивать сборные. Устройство таких ростверков и укладка сборных плит перекрытий над вентилируемым подпольем не требуют температурных швов, что снижает стоимость работ. Высота между грунтом и низом ростверка должна обеспечивать вентиляцию подполья.
Для свайных фундаментов, возводимых по принципу сохранения мерзлого состояния грунтов оснований, на период строительства нужно обязательно бурить температурные скважины наблюдения .за смерзанием свай с грунтом.
§ 2. Устройство скважин
Устройство скважин для свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах — одна из самых трудоемких операций, составляющая 70—80% от общих трудозатрат на устройство фундамента объекта.
Разработку скважин в мерзлых грунтах ведут машинам/ З' но-канатного, вращательного, ударно-вращательного и термомеханического бурения, а также бурением с помощью трубча/ых лидеров (буров), погружаемых сваебойными агрегатами.
Имея в виду, что конструкции свайных фундаментов на таких грунтах состоят из большого количества свай, на каДцом объекте следует подбирать механизмы для устройства скважин с учетом особенностей грунтов и обеспечения автономности работы машины и экономичной эксплуатации их.
Машины ударно-канатного бурения применяют редко из-за ограниченной маневренности, сложности перевозки и затруднения при наводке их на точку расположения сваи/ Более целесообразно применять в этих условиях машины ударно-вращательного и термомеханического бурения.
При лидерном способе проходки скважин сваи-лидеры погружают сваепогружающими механизмами, а извлекают с помощью тяговой лебедки базовой машины.
Способ бурения скважин выбирают с учетом метода погружения свай. Для погружения свай в скважины с заливкой грунтовым или песчаным раствором, независимо от того, как и чем образованы скважины, оборудование подбирают только с учетом мерзлот-но-грунтовых условий площадки и возможностей строительной организации. При бурозабивном способе погружения свай необходимы точные размеры скважин для забивки свай в соответствии с требованиями проекта.
Мерзлотно-грунтовые и технологические условия для выбора способа бурения и бурового оборудования охарактеризованы в табл. 7.1; сравнительные технические характеристики бурового оборудования для устройства скважин в вечномерзлых грунтах приведены в табл. 7.2.
Технология и механизация работ по устройству скважин подробно изложена в гл. 10 и 11.