Бурение и опытные работы

Основным видом работ при инженерно-геологических исследованиях определяющим сроки проведения, стоимость и качество, являются буровые работы. Скважины бурятся практически при всех видах и на всех стадиях изысканий. Это один из уникальных методов грунтов.

Бурение скважин на изысканиях характеризуется рядом особенностей, к числу которых относятся: сравнительно отбора керна с сохранением всех структурных и текстурных особенностей грунта, необходимость поинтервального отбора монолитов для определения физико-механических свойств грунта, большое разнообразие условий производства работ. По виду применяемой энергии различают два вида бурения: ручное и механическое.

Ручное бурение применяется при малых объемах работ, незначительной глубине скважин, в отдаленных и труднодоступных районах. Механическое бурение при проходке скважин различной глубины. В зависимости от приемов, применяемых для разрушения породы, различают следующие виды бурения: ударное (ударно-катанное, ударно-штанговое), вращательное (колонковое, роторное, шнековое), вибрационное.

Данный объект представляет собой многоэтажный жилой дом для многодетных семей. Рассмотрим конструктивные особенности построения зданий. Фундаменты – основа для зданий, дальше возводятся вышележащие конструкции. Фундаменты можно разделить на два основных вида:

· мелкого заложения (столбчатые, плитные, ленточные)

· глубокого заложения (свайные)

Фундаменты мелкого заложения применяются при благоприятных инженерно-геологических условиях и в случаях при очень большой нагрузки передаваемой от вышележащей части здания на фундамент. Если у нас возникает какая-то сосредоточенная серьезная нагрузка на фундамент, к тому же если природные условия не благоприятны для восприятия данной нагрузки, то целесообразно использовать свайные фундаменты. Свайные фундаменты в свою очередь по материалу можно подразделить на:

· железобетонные сваи (составляют 95% от всех применяемых)

· металлические сваи (применяются в удаленных местах, вышек, опор, линий электропередач, в конструкциях работающих на горизонтальную нагрузку)

· деревянные сваи (практически нигде не применяются)

Мы остановимся на железобетонных сваях. В свою очередь железобетонные сваи по способу устройства подразделяются на две основные составляющие:

· заливные сваи

· забивные сваи

Забивные сваи изготавливаются непосредственно на заводах и завозятся на объект уже готовыми изделиями. Они имеют приближенную форму карандашей, в разрезе с одной стороны имеют заостренный конец и имеет форму четырехугольного сечения. Сечение имеет обычно размеры 250х250мм, 400х400мм, но в большинстве случаев 250х250мм. Забивные сваи погружаются в грунт с помощью дизель молотов или каперов. Набивные сваи изготавливаются непосредственно на строительной площадке. Технология изготовления такова: первоначально бурится скважина, далее туда погружается армирующий элемент – это обычно пространственный арматурный каркас, и далее заливается бетонная смесь и бетонируется. Забивные сваи как правило более дешевы в изготовлении и сроки устройства быстрее чем по аналогии набивные сваи. Единственным недостатком этих свай является то что при устройстве возникают существенные динамические и дифракционные нагрузки на окружающие конструкции, здания и соответственно на людей находящихся там. На данном сооружение было принято использование забивных свай, поскольку при определенных условиях можно исключить вибрационные процессы на окружающие конструкции. В данном случае рядом есть ряд жилых домов.

Технология устройства свай: первоначально производится разметка свай, т.е. составляются точки бурения согласно имеющейся проектной документации; далее с помощью буровой установки производится бурение скважины на заданную глубину. На данном объекте запроектированы сваи с диаметром 426 мм и глубинами 6-10м в зависимости от меняющегося инженерно-геологического разреза. Далее после бурения скважины в данном случае в скважину вставляется обсадная труба диаметром 426 мм. После того как выполнится несколько таких свай выставляются арматурные каркасы – это пространственные изделия. Для свай лучше применять каркасы крупного сечения. В данном случае используются висячие арматурные каркасы, когда длина самого каркаса меньше длины сваи, поскольку сваи воспринимают только вертикальную сжимающую нагрузку, т.е. горизонтальной нагрузки практически нет, поэтому достаточно армировать верхнюю зону сваи, погружается арматурный каркас и устанавливается в скважину на проектную отметку. Далее приезжает автобетонсмеситель и подается бетонная смесь, т.е. основными составляющими процессами являются: процесс бурения, процесс армирования и процесс бетонирования.

Технологические особенности устройства свай: в данном момент производится бурение, для этого используется буровая установка (демо RH12). Эта буровая установка немецкого производства, гусеничного типа, весит 46т. Предназначена для бурения скважин диаметром от 400мм до 1.5м и глубиной до 18м. Она оснащена штангой кельтии телескопической, которая представляет собой полутрубу телескопическую, на конце которой в нижней части находится водозаборник со шнеком – это сменные части которые меняются в зависимости от необходимого диаметра скважин. Такие буровые установки как и гусеничного типа перевозят на тралах, т.е. это низко платформенные тягачи большой грузоподъемности предназначенные для перевозки негабаритных грузов. Все такие буровые установки являются негабаритными и для их перевозки по автомобильным дорогам необходимо получать специальное разрешение.

Процесс бурения заключается в поэтапной выемки или выбуривании грунта из скважин, т.е. буровая установка пробуривает скважину на 1-1.5м, далее достает штангус со шнеками, за счет поворотной платформы поворачивает ее в сторону и эта операция производится до того момента пока не будет достигнута необходимая глубина скважины. После этого с помощью погрузчика ставится обсадная труба в скважину, потом погружается арматурный каркас, и скважина готова к бетонированию.

В идеальном случае процесс бетонирование заключается в следующем: автобетоносмеситель подъезжает к телу скважины, подставляется лоток к скважине и производится подача бетона в скважину. Если котлован достаточно глубокий или размыт котлован приходится применять другие способы бетонирования. Наиболее технологически правильно и целесообразно процесса бетонирования – это использование бетонного насоса, но с экономической точки зрения он не всегда оправдан. Поэтому используют специальный бункер для подачи бетона, т.е. с помощью различных механизмов(погрузчик и др.), бункер перемещается к автобетоносмесителю для подачи бетона, потом к телу скважины и происходит процесс бетонирования скважин.

Грунты представлены слабыми суглинистыми пластами, в силу этого и понадобилось выполнять свайные фундаменты.

Дата добавления: 2015-04-25