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: 287
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Сменная производительность в летних условиях звена из 4 рабочих составляет 12—16 свай. Зимой работы выполняют с предварительным электропрогревом грунта. Несущая способность таких свай составляет 40—200 тс в зависимости от размеров штампа, грунтовых условий и интенсивности выштамповывания. По сравнению с забивными призматическими сваями удельная несущая способность на 1 м3 объема сваи данной конструкции оказалась выше .на 20—30%.
Сван типа MV английской фирмы «Экономик фаундейшн Лимнтед», разработанные Л. Мюллером (ФРГ) в 195.6 г., сочетают преимущества выполнения скважин без выемки грунта с надежным способом заполнения ствола сваи. Этот тип свай можно считать перспективным ввиду того, что проходка скважины и бетонирование совмещены в один процесс.
Устройство для изготовления таких свай состоит из полого стержня коробчатого сечения и наконечника. Стержень забивают в грунт дизель-молотом и одновременно нагнетают цементно-песча-ный раствор. Пройдя через стержень коробчатого сечения, раствор выходит в верхней части наконечника и заполняет промежуток между телом стержня и грунтом, образованный вследствие разницы линейных размеров наконечника и стержня. После проходки до проектной отметки давление нагнетания увеличивают, уплотняя окружающий сваю грунт. Оставление стержня в теле сваи и потребность в подаче цементно-песчаного раствора под давлением услож-. няют производство работ, что препятствует широкому распространению этого метода.
Совмещенный метод изготовления свай нашел дальнейшее развитие в виброформованных сваях, предложенных Куйбышевским инженерно-строительным институтом.
Из нескольких методов изготовления набивных свай, внедряемых в последние годы, наиболее перспективным следует считать метод, основанный на использовании станка БС-1М. Этот станок широко применялся при устройстве грунтовых свай городов Тольятти и Набережные Челны.
На 15.5 изображены рабочие органы для пробивки скважин, применяемые также для изготовления грунтовых свай (см. § 3). Другим способом изготовления свай без выемки грунта является метод виброформования свай, сущность которого заключается в следующем. После подготовительных работ устанавливают приемный бункер и виброформователь выводят на центр будущей скважины. Полый наконечник, закрытый снизу лопастями и соединенный через жесткую штангу с вибропогружателем, под действием последнего погружается в грунт и образует скважину, которая сразу по мере погружения наконечника
заполняется бетонной смесью из бункера, устанавливаемого над устьем скважины. По достижении проектной глубины наконечник приподнимают, лопасти раскрываются
и наконечник извлекают с раскрытыми лопастями, причем бетон-лая смесь остается в скважине.
Технологическая схема изготовления виброформованных свай приведена на 15.6, а рабочие органы виброформования в двух вариантах показаны на 15.7. Во втором варианте вместо самораскрывающихся створок предусмотрен теряемый железобетонный башмак.
Виброформованные сваи экономичнее забивных свай по удельному расходу цемента, бетона и арматуры, что видно из данных инженера П. М. Ермошкина (НИС Гидропроекта), приведенных в табл. 15.1 и 15.2.
Более высокая несущая способность обоих типов набивных свай объясняется наличием уплотненной зоны вокруг свай за счет увеличения объемной массы скелета грунта с 1,4—1,57 до 1,74—1,9 т/м3 на контакте со сваей.
Сваи, скважины для которых выполнены станками БС-1М, можно устраивать только в маловлажных устойчивых грунтах, тогда
как технология виброформования обеспечивает устройство свай и в неустойчивых обводненных грунтах.
Вибронабивные сваи, предложенные Е. М. Перлеем и А. М. Рукавцовым, применяют в отечественном строительстве с 1960 г. Сваи диаметром 40 см и длиной до 9 м с уширенной пятой устраивают в последовательности, показанной на 15.8 (с. 300).
На этой схеме приняты следующие обозначения: / — вибропогружение инвентарной стальной трубы, закрытой снизу теряемым башмаком; //—-заполнение трубы пластичной бетонной смесью на высоту 0,8—1 м; /// и IV— образование уширенной пяты с помощью трамбовки, соединенной с вибропогружателем; V — установка армокаркаса; VI — заполнение трубы бетоном и последующее извлечение ее краном и вибропогружателем с одновременным уплотнением прилегающего грунта.
Этот способ дает возможность изготовлять сваи при высоком уровне грунтовых вод. Вибрирование позволяет применять жесткие смеси, что обеспечивает лучшее качество свайного ствола и сокращает расход бетона. Замена забивных свай вибронабивными снижает стоимость свай в фундаментах жилых и промышленных зданий на 35—65%; расход стали при этом уменьшается до 10 раз.
К описанному типу набивных свай относят заливные сваи, изготовленные по технологии, предложенной инженером В. Пангае-вым в 1967 г. (трест «Новосибирскцелинстрой-1).
Скважины выполняют с помощью передвижной копровой установки на автокране К-61 с дизель-молотом С-222. Последовательность устройства свай показана на 15.9. С помощью лидера пробивают скважину диаметром 0,36 м и глубиной 2—-3 м (поз. /). Затем рабочий орган извлекают на поверхность и на его наконечник надевают уширитель, с которым его погружают в скважину. Уширитель представляет собой отрезок трубы, имеющий в верхней
части упорный стакан, а в нижней — плоское днище. К днищу уширителя прикреплены две плиты, которые могут поворачиваться вверх до упора в днище. При погружении плиты принимают полураскрытое положение и не касаются стенок скважины (поз. //).
Статическими испытаниями установлено, что расчетные нагрузки на заливные сваи диаметром 0,36 м и длиной 2,5—3 м в грунтах тугопластичной и твердой консистенции колеблются в пределах 15—25 тс без уширения и до 35 тс — с уширением основания.
На разработку одной скважины с уширением уходит 10—12 мин в талых грунтах и 20—30 мин — в мерзлых.
Для жилых двухэтажных домов и животноводческих помещений сваи размещают в один ряд по контуру стен. По сваям сооружают монолитный железобетонный или сборный ростверк из несущих перемычек высотой 22 см с закладными деталями для сварки.
При устройстве сборного ростверка на сваи надевают оголовки стаканного типа, по которым укладывают балки ростверка.
Шаг свай под двухэтажные жилые дома принимают равным 1,5—2 м (всего на дом их требуется 72—82 шт.). В животноводческих помещениях шаг свай принимают больший — 3—6 м.
В 1967—1968 гг. в Новосибирской области на таких набивных сваях были возведены 12 жилых домов, птичник и свиноферма на 800 голов. Экономический эффект от внедрения свай на этих объектах достиг 60 тыс. руб., причем в 4—5 раз снижен расход бетона по сравнению с устройством блочных фундаментов.
Метод устройства коротких конических свай в вытрамбованном ложе, предложенный С. А. Зацем и А. И. Работни-ковым, отличается от изложенных выше применением вибровдавливания.
При устройстве таких свай выполняют следующие операции: 1) навеску лидера на агрегат типа ВВПС-20/11 или ВВПС-32/19 (15.10); 2) выштамповку ложа в грунте с помощью лидера усилием вибратора и тяговой лебедки агрегата; 3) бетонирование скважины; 4) установку армокаркаса.
Исследованиями, проведенными на лёссовидных грунтах I типа по просадочности, установлены следующие оптимальные размеры конической сваи под нагрузку 40—50 тс при осадке около 4 см: диаметр оголовка 80 см; высота конической части 2,2 м; угол конусности 21°.
При погружении штампа эффект уплотнения околосвайной зоны зависит от влажности грунта. При консистенции ниже 0,4 основание увлажняется до 18%- Затем, работая только тяговой лебедкой без вибратора, продавливают гнезда и заливают их водой. Через 12—14 ч ложе выштамповывают до проектной отметки. Все работы выполняет звено, состоящее из машиниста установки и 2—3 бетонщиков. Сменная производительность звена— 16—18 свай.
Несущая способность конических свай, составляющая ПО— 150 тс на 1 м3 бетона, является весьма высоким показателем. Внедрение таких свай на одном из промышленных объектов позволило снизить стоимость фундаментов на 70%, а на строительстве 9-этажного жилого дома — на 50%
§ 2. Столбчатые фундаменты в котлованах, вытрамбованных в просадочных грунтах
Строительные нормы и правила рекомендуют два принципиальных подхода к уплотнению просадочных грунтов.
В первом случае глубинное уплотнение ведут в пределах всей толщи основания с предварительным замачиванием его или грунтовыми сваями (см. § 3 настоящей главы).
В других случаях грунт уплотняют только в пределах деформируемой зоны основания одним из трех методов: поверхностным уплотнением грунта тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек и вытрамбовыванием котлованов заданной формы и глубины.
Последний метод излагается в настоящем параграфе.
При устройстве оснований на просадочных грунтах необходимо предпринимать меры по предохранению грунтов от неорганизованного увлажнения. Так, планировка площадки должна обеспечить сток поверхностных вод с территории.
Метод возведения столбчатых фундаментов в котлованах, образованных путем вытрамбовывания просадочных грунтов, -отличается от метода «Компрессоль» тем, что бетон не трамбуют, а вибрируют и уширения не происходит. Кроме того, новую технологию отличает более высокий уровень механизации.
Работы по устройству столбчатых фундаментов выполняют в следующем порядке. С поверхности срезают растительный и насыпной слой до отметки, соответствующей отметке основания по-
лов. Падающая на грунт трамбовка образует на заданной глубине котлован диаметром по низу 0,8—1,5 м. Глубина котлована составляет от 0,6 до 1,5 м.
В процессе трамбования в основании котлована образуется зона с плотностью грунта в пределах 1,85—1,55 т/м3. При такой плотности в лёссовом грунте под уплотненной зоной остается зона не-
достаточного уплотнения, где грунг, однако, имеет меньшую про-садочность и более высокую прочность, чем при естественной плотности.
Несущая способность столбчатых фундаментов, возводимых таким методом, составляет в зависимости от диаметра котлована 50—90 т, что в 3—4 раза выше, чем у аналогичных фундаментов на естественном основании.
Фундаменты этого типа устраивают в просадочных грунтах для зданий с небольшими нагрузками, когда не требуется объединять несколько столбчатых фундаментов в один куст.
Котлованы образуют путем уплотнения грунта навесным оборудованием на кране-экскаваторе, состоящем из трамбовки и направляющей штанги (см. 15.11). Трамбовка имеет форму усеченного конуса с уклоном 1 : 20—1 : 10 (15.11). Удельное статическое давление трамбовки на грунт 0,30—0,35 кг/см2 при массе 4—6 т. Для понижения центра тяжести трамбовки в нижнюю ее часть закладывают металлолом. До начала работ рядом с рабочим котлованом проводят опытное трамбование и по полученным данным устанавливают необходимое количество ударов трамбовки. Средняя производительность при использовании описанного оборудования составляет 30—35 котлованов в смену.