Свайное погружение в слабый грунт
Слабым считается сильносжимаемый грунт с малой несущей способностью, который требует ряда мер специального характера для возведения на нем объектов. Слабый глинистый грунт имеет полную гидронасыщенность, значительный пористный коэффициент, а также большую и неравномерную сжимаемость. При этом значение деформационного модуля составляет больше 300-500 кгс на квадратный сантиметр.
Слабый грунт включает в себя илистый или торфный грунт, глинистую и суглинистую текучепластичную консистенцию грунта, а также супесь со значением пористного коэффициента больше 0.7. Слабый глинистый грунт может быть уплотнен, чего нельзя достичь с большинством других грунтовых слабых типов.
При местном условии слабого грунта свайное фундаментное основание является основой строительства. Вся нормативная документация регламентирует свайное прохождение слабого грунтового слоя до упора свайным острием в несущий плотный слой.
Проявление слабого грунта на стройплощадке под сооружение свайного фундамента означает появление негативного трения, которое учитывается при расчетах несущих свайных способностях.
Негативной является сила, которая возникает на свайных боковых поверхностях при просадочном процессе грунтового слоя, окружающего сваю, и направленная в вертикальном направлении к нижней части сваи. Такая сила появляется при дополнительной нагрузке, которая вызывает сжим слоев слабого грунта. Такой процесс можно наблюдать при слабом грунте с второй группой просадки или в свежей двухметровой насыпи, которая уложена поверх слабого грунта. При таком случае величина расчетного сопротивления по боковым поверхностям сваи для грунта, который расположен в верхней части забивной оси, принимается с отрицательным знаком.
В связи с необходимостью прорези всей глубины слабого грунта для строительства используется свая железобетонной конструкции с длиной от 12 до 40 метров, при этом погружающий процесс производится копровым устройством с большой грузоподъемностью и сваепогружающим механизмом, имеющим увеличенную ударную энергию.
Для устранения деформационного процесса в длинномерные сваи, который возникает при транспортировке и подъемной работе на копровое устройство перед непосредственной забивкой, свая изготавливается с диаметральным сечением в 35, 40, 45 сантиметров и совокупным расходным объемом металлического армирования такой сваи.
При погружении сваи с большой длиной в слабый грунт расчетная нагрузка не увеличивается, а это означает, что изменяемость сечений и масс свай с необходимым металлическим расходом ведет к повышению стоимости строительства и сроков возведения объекта.
Именно для уменьшения объема и стоимости работы по устройству фундаментного основания применяются сваи составного типа. Такая свая может иметь сечение в 30 или 35 сантиметров, а также трубчатой. Размер элемента сваи по длине может достигать 12 метров. При забивном процессе применяется самоходное копровое устройство с различными типами молота.
Строительная практика использует различный метод свайной секционной стыковки. Часто применение сварного стыка. При этом в торцевых частях сегментов имеется специальная металлическая рамка, сделанная с помощью угловых стальных пластин. При стыке рамки накладываются друг на друга и свариваются вертикальной накладкой или по периметральной площади.
Также используется свайные болтовые соединения и соединения стаканного характера. При стаканном соединении в верхней торцевой части нижней свайной секции предусматривается стаканная оболочка, которую накрывают торцевой частью верхней секции, при этом торцевая часть которой выполнена из бетонной рифленой поверхности. При молотовом ударе по погружаемое свае бетонная часть входит в стаканную выемку до самого торца нижней секции, после этого забивка продолжается уже полной сваи.
Существует цанговый соединительный способ. Для этого метода торцы сваи имеют выемки полостного круглого типа с размером в 10 сантиметров. Когда нижняя свайная секция оказывается погруженной, то в свайную полость производится установка соединительного цангового элемента, состоящего из трубчатой стали, которая имеет деревянные пробки.
При свайном погружении пробочные деревяшки забиваются в трубные места и и получается цангово-зажимное крепление.
Существует стыковочный метод для составной секционной сваи на основе использования высокопрочного клея, который создается на базе полиэфирного полимера также возможно элементное закрепление при помощи стальных стержней штыревой системы, которые вделываются в полость.
Строительная работа массового типа с использованием составных посекционных свай для различных объектов на нагрузочный расчет от 30 до 100 тонн показывает, что сваи надежны и экономически эффективны.
Слабый глинистый грунт имеет важное свойство. Он упрочняется при уплотнительном процессе и появляется целесообразность этим пользоваться. Часто при невыполнении комплексной работы по исследованию слабого грунта целиком, занижается характеристика прочности, а это способствует неправильной оценке эффективного использования несущей способности грунта. Например, строительство объекта на торфяном грунте имеет техническое решение в зависимости от классификационного порядка. Открытый торф имеет большую сжимаемость и быструю минерализацию при воздушном окружении, по этой причине он не пригоден для основы под сооружение. Но торф погребенного типа, который перекрыт минеральными грунтами на несколько метров, которые залегают ниже гидроуровней, при полном процессе исследования и ряда сохраняющих мер возможен для применения в качестве несущей опорной плоскости. Поэтому для любого целесообразного решения о строительстве на слабом грунтовом слое проводятся испытательные полевые работы с непосредственным участием строительной и проектной организации. Но важно помнить, что при переоценочном решении несущих способностей выбранного слабого грунта может привести к аварийной ситуации. Грунтовые слои слабого типа и их особенности постоянно изучаются и материал накапливается, но каждый тип грунта не может иметь однозначное решения. Именно поэтому должна проводиться полная исследовательская и изыскательная работа. Срубку свай в РФ возможно производить при помощи приобретенного у нас оборудовательного комплекса любой комплектации. Выполнение работ по срубке свай производится специально обученным рабочим персоналом, который имеет опыт работы с применяемым комплексом механизации. Исполнительная схема срубки свай проверяется при приеме срубочной работы специальной комиссией. Обнаружение трещины после срубки голов свай обычно происходит при контрольном принятии, но возможно также при непосредственном наблюдении за ходом работ. При ручном способе срубочного процесса всегда задокументировано, какая норма срубки свай на одного человека.