Фундамент свайного типа на вечномерзлом грунте
Вечномерзлый грунт занимает довольно большую часть России, это привело к необходимости строительства надежного и экономичного фундамента в таких грунтовых условиях. Исследовательская работа и эксплуатационная опытная основа для гражданского и промышленного строения доказали, что фундаментная основа свайного типа для вечномерзлого грунта самый надежный и экономичный вариант строительства.
Оборудованием для срубки свай может стать и отбойный молоток и механизированный срубочный комплекс, в зависимости от требования к рабочему процессу и объема выполняемой работы. Оборудовательный механизированный комплекс производит срубку свай чище и точнее, чем отбойный молоток. Срубка оголовков свай по цене варьируется прежде всего из-за цены оборудовательных механизмов, которые применяются для срубочных процессов.
Конструкционная особенность
Мерзлым является грунт, который содержит ледяную консистенцию, имеющий постоянный отрицательный температурный режим. Мерзлый глинистый грунт имеет высокую прочность, сложно поддается обработкам с помощью механики, но при повышении температурного режима превращается в жижу, которая имеет небольшую несущую способность.
Свойства такого грунта также включают прочности двух типов, длительного и мгновенного.
Мгновенная прочность является напряжение, которое вызывает разрушения грунтовой структуры при нагрузке, приложенной мгновенно. Длительной же прочностью являются грунтовые разрушения в следствии напряжений, которые приводят к нарушению структуры через определенные временные интервалы.
Тип, применяемой сваи в условиях вечномерзлого грунта, может быть различным: свая, устанавливаемая в пробуренное скважинное углубление, заполняемые грунтовыми растворами; свая, устанавливаемая в заранее оттаенную скважину с заливочным грунтом; свая, забиваемая в лидерную скважину или забиваемая без дозабивного подготовительного процесса с грунтом.
Строительство в условиях вечномерзлого грунта регламентирует применение сваи деревянного, железобетонного и металлического типов. По принципу передач нагрузочной величины свая может быть висячей, то есть вмороженной в грунтовый слой, и стойковой сваей. Размер свайной длины составляет от 6 до 15 метров.
Железобетонная свайная конструкция применяется при условии твердомерзлого грунта, который имеет температурный режим не более минус 0.3 градуса. Свая с такой конструкцией рассчитывается на возможность несущей способности от 10 до 150 тонн.
Существует серия свай с армированным дополнением, которое учитывает морозное пучение. Такой тип свай применяется в местности с пластичномерзлым состоянием вечномерзлого грунта и используется в качестве забивных или бурозабивных свай.
При рассредоточенном сооружении используется металлический тип свайной конструкции, который позволяет защитить устройство от агрессивного надмерзлотного гидроуровня.
Поперечное сечение сваи может иметь различную форму: квадратную, прямоугольную, восьмигранную, с заострением или без нижнего свайного конца.
В условиях мерзлого грунта самым эффективным является тип сваи с восьмигранным круглым сплошным сечением, так как одинаковое поперечное сечение позволяет уменьшать скважинный диаметр и увеличивать свайную величину несущий способности.
Сваи применяются в результате зависимостей от величин и направлений нагрузки и бывают вертикальными, наклонными и козловыми.
В данных условиях проявляется целесообразность сборного свайного ростверка. Так как работа по устройству такого ростверка и укладочная плитная работа со сборными перекрытиями сверху вентилируемого подполья не нуждается в температурных швах, а это понижает себестоимость работы. Высотный отрезок от грунта и до нижний ростверковой части обеспечивает подпольную вентиляционную продувку.
При устройстве фундаментной основы свайного типа, которая возводится с сохранением грунтовой мерзлоты основания, на время строительного процесса бурятся наблюдательные скважинные отверстия температурного типа, которые контролируют процесс смерзания грунтового слоя со сваей.