Технология усиления сборных ленточных фундаментов

Практическая работа №1. Усиление фундамента устройством корневидных свай

1.1 Описание метода

Одним из эффективных способов усиления оснований и фундаментов является метод усиления существующих фундаментов пропущенными через укрепляемые конструкции вертикальными и наклонными сваями, которые называют за рубежом корневидными, а в отечественной практике – буроинъекционными. Разработанная фирмой технология и оборудование получили значительное распространение в различных странах. Сваи переносят большую часть нагрузки на более плотные нижележащие слои грунта. Метод позволяет выполнять работу без отрывки котлована и обнажения фундаментов. Буроинъекционные сваи изготовляют длиной до 30 м, диаметром 0,08-0,25 м. Усилить фундамент можно как с помощью ростверка, так и без него. Специальные установки вращательного бурения позволяют пробуривать скважины через вышерасположенные конструкции и фундаменты (бутовую и кирпичную кладку, бетон, железобетон). При этом конструкция не подвергается динамическим воздействиям. Чтобы не нарушать устойчивость стенок скважины, используют обсадные трубы или бентонитовую суспензию. При проходке каменной кладки и бетонных конструкций разбуренный материал удаляется сжатым воздухом. Сваи выполняют как с армированием, так и без армирования. Арматурный каркас, устанавливаемый в скважину, состоит из отдельных секций длиной до 3 м (в зависимости от высоты подвала), стыкуемых с помощью сварки. На каркасе предусматривают специальные фиксаторы, предупреждающие отклонения от оси скважины. После установки каркаса (или одновременно) в скважину опускают инъекционную трубу для нагнетания под давлением до 3 атм. цементно-песчаного раствора. Важной особенностью корневидных свай является их высокое сопротивление трению по боковой поверхности по сравнению с обычными бетонными сваями как из-за повышенной шероховатости ствола, так и вследствие частичной цементации прилегающего к свае грунта. В зависимости от характера работы корневидные сваи армируют на всю глубину или только верхнюю часть. Для восприятия сваей нагрузок необходимо армировать верхнюю часть на участке, равном 5-10 диаметрам сваи (1,5-3 м). Однородный состав раствора и сжатие, которому он подвергается в процессе набивки, придают стволу сваи высокую прочность. Одним из основных преимуществ буроинъекционных свай является их способность обеспечивать минимальную осадку усиливаемого фундамента. Поэтому такие сваи весьма эффективны при реконструкции сооружений при малой величине допускаемых осадок, например при использовании высокоточного технологического оборудования.

1.2 Основные преимущества корневидных свай:

1. Полностью исключаются ручные земляные работы.

2. Бурение скважин ведется непосредственно через фундамент, не затрагивая коммуникаций, проходящих около зданий и в подвалах. Используя малогабаритное оборудование, можно вести работы из подвала высотой 2,0 - 2,5 м. В случае необходимости работы можно вести с первого этажа здания.

3. Совершенно не изменяется внешний вид конструкции, что немаловажно при работе на памятниках архитектуры.

4. Можно вести работы на действующих предприятиях без остановки производственного процесса.

5. Затраты ручного труда на всех технологических операциях минимальные; способ экономичен, с низким расходом материалов.

6. Очевидна экологическая чистота способа по сравнению с химическими методами закрепления, что важно в условиях жесткого экологического контроля.

1.3 Отметим отдельные недостатки указанных свай:

1. Недостаточная изученность работы тонких свай в слабых грунтах.

2. Низкая несущая способность из-за небольшого диаметра и, соответственно, малой боковой поверхности и площади острия.

3. Сложность надежного закрепления головы сваи в случае ветхого фундамента, который в последующем работает как ростверк.

4. Неопределенность в формировании необходимого диаметра при устройстве буроинъекционных свай в слабых грунтах.

5. Неизученность работы тонкой длинной сваи как элемента, армирующего толщу слабого грунта.

6. Невозможность устройства ствола сваи из тяжелого бетона (скважину малого диаметра можно заполнить только цементными растворами).

Применение корневидных свай показало большие возможности по сравнению с забивными, как в отношении несущей способности, так и в отношении появления значительно меньших динамических нагрузок на памятники архитектуры. Большое значение корневидных свай при использовании в практике реставрационных работ.

1.4 Последовательность выполнения работ:

1) Бурят скважины диаметром 150…250 мм в пределах существующих фундаментов для установки в них металлических направляющих патрубок (кондукторов), которые служат для предотвращения выпора твердеющей смеси из скважины на поверхность при опрессовке.

2) После бурения в скважину устанавливают арматурные каркасы. Фиксаторы, устанавливаемые в каркасе, предупреждают отклонение от оси скважины.

3) Скважина заполняется цементным раствором, после чего устанавливается кондуктор.

4) Бурение скважины до проектной отметки осуществляется через кондуктор после его двухсуточной выдержки.

5) Далее забой очищают промывкой свежим глинистым раствором и через трубу инъектор заполняют цементно-песчаным раствором.

6) Вытесненный глинистый раствор собирается в приемный бункер и откачивается.

7) После заполнения скважины раствором производится опрессовка дополнительным объемом раствора от растворонасоса под давлением 0,3...0,4 МПа.

Дата добавления: 2015-06-29