Буронабивные сваи с лучевидными уширениями

     БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ С ЛУЧЕВИДНЫМИ УШИРЕНИЯМИ

ВВЕДЕНИЕ

     
Технология устройства набивных свай

Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения путем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. В настоящее время применяют большое количество вариантов решения таких свай. Их основные преимущества:

возможность изготовления любой длины;

отсутствие значительных динамических воздействий при устройстве свай;

применимость в стесненных условиях;

применимость при усилении существующих фундаментов.

Набивные сваи изготовляют бетонными, железобетонными и грунтовыми, причем имеется возможность устройства свай с уширенной пятой. Способ устройства свай прост - в предварительно пробуренные скважины подается для заполнения бетонная смесь или грунты, в основном песчаные.

Применяют следующие разновидности набивных свай - сваи А.Э.Страуса, буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные вибронабивные, песчаные и грунтобетонные. Длина свай достигает 20...30 м при диаметре 50...150 см. Сваи, изготовляемые с применением установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной глубины.

Самими первыми в нашей стране, на основе которых применяются существующие разновидности буронабивных свай, являются сваи А.Э.Страуса, которые были предложены в 1899 г. Изготовление свай включает следующие операции:

пробуривание скважины;

опускание в скважину обсадной трубы;

извлечение из скважины осыпавшегося грунта;

заполнение скважины бетоном отдельными порциями;

трамбование бетона этими порциями;

постепенное извлечение обсадной трубы.

В пробуренную до проектной отметки (5...12 м) скважину осторожно опускают трубу диаметром 25...40 см и далее загружают бетонной смесью. После заполнения скважины на глубину около 1 м бетонную смесь трамбуют и медленно поднимают вверх обсадную трубу до тех пор, пока высота смеси в трубе не уменьшится до 0,3...0,4 м. Снова загружается бетонная смесь и процесс повторяется. Учитывая, что диаметр скважины больше диаметра обсадной трубы и поверхность пробуренного грунта оказывается неровной, шероховатой, при наполнении бетонной смесью обсадной трубы, ее подъеме и уплотнении смеси, бетон заполнит весь свободный объем, включая и зазор между стенками скважины и обсадной трубой. Часть бетона и цементного молока проникнет в грунт, повысив его прочность.

Недостатки способа - невозможность контролировать плотность и монолитность бетона по всей высоте сваи, возможность размыва несхватившейся бетонной смеси грунтовыми водами.

Армирование свай производят только в верхней части, где на глубину 1,5...2,0 м в свежеуложенный бетон устанавливают металлические стержни для их последующей связи с ростверком.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих способов - сухим способом (без крепления стенок скважин), с применением глинистого раствора (для предотвращения обрушения стенок скважины) и с креплением скважины обсадной трубой.

Значительные резервы повышения технико-экономических показателей объектов строительства могут быть получены за счет совершенствования конструкций фундаментов. Свайные фундаменты из забивных железобетонных свай, обладая значительными преимуществами, имеют и ряд серьезных недостатков. Первый - значительный расход арматурной стали на 1 м бетона. Причем большая часть арматуры необходима только для восприятия нагрузок при транспортировании и забивке свай. Другой серьезный недостаток забивных свай в условиях больших сосредоточенных нагрузок - ограничение несущей способности, так как отечественные агрегаты для массового промышленного и гражданского строительства пригодны для забивки свай, длина которых не превышает 9-12 м. Потому понятно стремление многих исследователей найти способ отказаться от нерационального расхода металла, а также повысить нагрузку на одиночную сваю. К одному из таких направлений относятся исследования по сваям, изготовленным из монолитного бетона в заранее проделанных в грунте методами прокалывания, пробивки, бурения и т.д. скважинах. Такие сваи получили название набивных.

Наиболее распространено выполнение скважин в грунте методом бурения с устройством местного уширения забоя скважины. Изготовленные в таких скважинах сваи, получившие название буронабивных с уширенной пятой, позволяют при незначительном расходе арматуры передавать на основание повышенные нагрузки за счет увеличения площади опирания на грунт по пяте. Такие фундаментные конструкции широко применяются за рубежом. Созданы многочисленные агрегаты, полностью механизирующие процесс изготовления свай.

В последние 10-15 лет получили распространение сваи с уширениями, образуемыми методом местного выдавливания грунта за пределы скважины специальными многолепестковыми уширителями. Они получили название буронабивных свай с лучевидными уширениями. Выполненные исследования показали их технологичность, достаточно высокую несущую способность и экономическую целесообразность применения для зданий промышленного и гражданского назначения в определенных грунтовых условиях.

ОБЗОР МЕТОДОВ УСТРОЙСТВА УШИРЕНИЙ СКВАЖИН ДЛЯ НАБИВНЫХ СВАЙ