КЛАССИФИКАЦИЯ СВАЙ. СПОСОБЫ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ
Сваи исп-ют для устр-ва фундаментов под различные здания и сооружения, повышения несущей способности слабых грунтов,атакже для укрепления стенок котлованов от обрушения.
В строительном производстве сваи классифицируют по следующим признакам, определяющим или влияющим на методы устройствасвайных фундаментов:
1. - по характеру работы в грунте:, висячие сваи, когданагрузка свай передается грунту основания в большей части по боковой поверхности, и сваи – стойки (по нижнему торцу);
2. по материалу - железобетонные, бетонные, деревянные, стальные;
3. по виду армирования железобетонных свай -с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием и без него;
4. по форме сечения: квадратные, прямоугольные, круглые, трапецевидные.
5. по конструкции: цельные, составные, полые
6. по методам устройства свайных фундаментов — погружаемые и набивные. Погружаемые сваи изготовляют на поверхности земли и затем погружают в грунт в вертикальном или наклонном положении. Набивные сваи устраивают непосредственно в самом грунте.
Свайные фундаменты, состоящие из нескольких свай, образующих общую группу, называют свайным кустом, а плиту, которая их соединяет - ростверком.
Способы погружения забивных свай.
Сваи погружают ударом, вибрацией, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также комбинациями этих методов. Эффективность применения того или иного метода зависит в основном от грунтовых условий.
|
|
|
1. Ударный метод. Метод основан на использовании энергии удара (ударной нагрузки), под действием которой свая нижней заостренной частью внедряется в грунт.
Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальными механизмами — молотами самых разных типов, основными из которых являются дизельные. На строительных площадках применяют штанговые и трубчатые дизель-молоты. В комплект к молоту входит наголовник, который предохраняет сваю от разрушения.
Рис. 1. Схемы передачи погружающих сил на сваи при использовании дизель-молотов: а —штангового; б—трубчатого
Ударная часть штанговых дизель-молотов (рис.1)-подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршень
в камере сгорания смеси энергия подбрасывает цилиндр вверх, после чего происходит новый удар и цикл повторяется.
В трубчатых дизель-молотах неподвижный цилиндр, является направляющей конструкцией. Ударная часть молота — подвижный поршень с головкой. Распыление топлива и воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра.
|
|
|
Для забивки свай с целью удержания в рабочем положении молота, подъема и установки сваи в заданном положении применяют специальные подъемные устройства —копры. Основная часть копра — его стрела, вдоль которой устанавливается перед погружением и опускается по мере его забивки молот. От каждого удара свая погружается на определенную величину, которая уменьшается по мере углубления. В дальнейшем наступает момент, когда после каждого залога свая погружается на одну и ту же величину, называемую отказом. Сваи забивают до достижения расчетного отказа, указанного в проекте. Измерение отказов следует производить с точностью до 1 мм. Отказ принято находить как среднюю величину после замера погружения сваи от серии ударов, называемой залогом. Залог принимают равным 10 ударам или число ударов за 1-2 минуты.
2. Вибрационный и виброударный методы.Вибрационный метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и сил трения по боковой поверхности свай. Благодаря этому при вибрировании для погружения свай требуется усилий иногда в десятки раз меньше, чем при забивке. При этом наблюдается также частичное уплотнение грунта (виброуплотнение).
|
|
|
При вибрационном методе сваю погружают с помощью специальных механизмов—вибропогружателей. Вибропогружатель, представляющий собой электромеханическую машину вибрационного действия, подвешивают к мачте сваепогружающей установкии соединяют со сваей наголовником.
Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных водонасыщенных грунтах. Применение вибрационного метода для погружения свай в маловлажные плотные грунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.
Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью вибромолотов. Наиболее распространенные пружинные вибромолоты. Вибромолоты могут самонастраиваться, т. е. увеличивать энергию удара с повышением сопротивления грунта погружению свай.
В практике строительства применяют также метод, основанный на комбинированном воздействии вибрации (или вибрации с ударом) и статического пригруза.
Метод вибровдавливания не требует устройства каких-либо путей для рабочих передвижек, исключает разрушение свай и особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м.
|
|
|
3. Погружение свай завинчиванием. Метод основан на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальными наконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных тягачей.
Метод применяют главным образом при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию.
Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вибропогружением. Только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают и снимают оболочки.
4. Методы ускорения процесса погружения свай.Такие методы основаны либо на энергии давления водяной струи (подмыв грунта), либо на использовании эффекта электроосмоса.
- подмывом грунт разрыхляют и частично вымывают струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок диаметром 38... 62 мм, укрепленных на свае.
Расположение подмывных трубок может быть боковым, когда две или четыре подмывные трубки с наконечниками находятся по бокам сваи, и центральным, когда один одно- или многоструйный наконечник размещен по центру погружаемой сваи.
Применение подмыва не допускается, если имеется угроза просадки близлежащих сооружений, а также при наличии просадочных грунтов.
- погружение свай с использованием электроосмосаприменяют при наличии йодонасыщенных плотных глинистых грунтов, моренных суглинков и глин. Для практической реализации метода погруженную сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) источника тока, а соседнюю с ней погружаемую — отрицательному полюсу (катоду) того же источника тока. При включении тока вокруг сваи (анод) снижается влажность грунта, а у погружаемой сваи (катод), наоборот, повышается. После прекращения подачи тока происходит восстановление первоначального состояния грунтовых вод и несущая способность свай, являющихся катодами, возрастает.
5. Погружение свай в мерзлые грунты. Без дополнительных операций, удается обходиться при погружении свай мощными молотами и вибромолотами, если глубина промерзания не превышает 0,7 м. В остальных случаях следует создавать условия, близкие к летним. Для этого необходимо предотвращать промерзание грунта путем заблаговременного утепления мест забивки свай подручными материалами (опилки, солома и т. п.). Сам процесс погружения свай идентичен процессам, принятым для летних условий.
Погружают сваи в твердомерзлые грунты главным образом двумя методами: в оттаявший грунт или в пробуренные скважины, диаметр которых превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. При погружении свай в оттаявший грунт вначале его оттаивают и затем погружают сваи в образовавшуюся в мерзлом грунте полость разжиженного грунта. Грунт оттаивают с помощью паровой иглы, перфорированной в нижнем конце. Под действием пара, выходящего у острия иглы, грунт разжижают до текучего состояния и в него погружают сваю до проектной глубины.
Метод погружения сваи в пробуренные скважины (рис. 6.6) предусматривает такую последовательность процессов и операций: бурение скважины; заполнение скважины песчано-глинистым раствором до отметки, при которой объем раствора с некоторым избытком достаточен для заполнения зазоров между стенками скважины сваи после ее погружения; погружение сваи, сопровождающееся выжиманием раствора; извлечение обсадной трубы.В пластично-мерзлые высокотемпературные (со среднегодовой температурой не ниже —1°С) грунты сваи погружают забивным или бурозабивным методом.
Методы устройства набивных свай:
В зависимости от способа создания полости в грунте, метода укладки и уплотнения материала набивные сваи различают: буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные.
Принципиальная схема устройства набивных свай состоит:
1. устройство полости в грунте: в зависимости от свойств грунта устройство полости ведут
а) без крепления стенок скважины: применяется в устойчивых грунтах, которые могут держать стенки скважины.
б) с применением глинистого раствора, удерживающего стенки скважины; Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин. Недостаточно надежен при проведении работ зимой и достаточно трудоемок.
в) с обсадными трубами – возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно извлекать или оставлять в грунте в процессе производства свай. Секции обсадных труб соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки.
2. заполнение полости рабочим материалом.
Буронабивной способ используют при устройстве свай диам. 400 -1200 мм на глубину до 30 м.При необходимости увеличения несущей способности набивных свай в нижней части устраивается уширение (пята). Буранабивной способ может выполняться бурением полости всеми способами, включая использование обсадных труб.
Пневмонабивные сваи применяют при устройстве свайных фундаментов в грунтах с большим притоком воды, затрудняющим сооружение буронабивных свай. В этом случае бетонную смесь укладывают в полость обсадной трубы при постоянном повышенном давлении воздуха, Бетонную смесь подают через шлюзовую камеру, которая действует по принципу пневмонагнетательных установок.
Вибротрамбованные сваи используют в сухих связанных грунтах, погружают обсадные трубы вибропогружателем на нижнем конце которого имеется съемный ж/б башмак. После достижения проектной отметки в обсадную трубу подают смесь ч/з вибропогружатель. Происходит уплотнение и трамбование, после чего по мере заполнения обсадную трубу извлекают, а башмак остается.
Частотамбованные сваи используют в плотных грунтах. Обсадную трубу с наконечником погружают с помощью молота. Последующие циклы аналогичны методу вибротрамбования.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1675; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!