Для строительства дорог и зданий активно используют грунтовые сваи для усиления грунтов. Это одна из технологий глубинного уплотнения просадочных и крупнопористых грунтов. Методика разработана Ю.М. Абелевым.
По сути, грунтовые сваи – это просто уплотненный грунт, расположенный в скважинах, которые создают набивным методом. Механическая трамбовка происходит под сваей и вокруг нее. Технология проста и эффективна. Наша задача – разобраться, как сваи формируют, какие проводят подготовительные работы и какую технику задействуют при этом.
Подготовительные работы по устройству грунтовых свай
Специалисты проводят геологические изыскания: изучают характеристики грунта, рассчитывают уплотняемый объем и нужную плотность. На основе этих данных получают сведения об усадке и необходимом количестве почвы для заполнения скважины.
Инженеры разрабатывают проектную документацию, на основании которой выполняются строительные работы.
Эксперты берут во внимание следующую информацию:
- Результаты геологического исследования . Проводят замеры, изучают территорию и ландшафт, отбирают пробы для лаборатории. С помощью бурильных установок определяют расположение подземных вод.
- Данные о сейсмической активности района, риске оползней или начала карстово-суффозионных процессов.
- Сведения о предназначении будущего сооружения, конструктивных и технологических особенностях и условиях эксплуатации.
- Данные о нагрузках, действующих на фундамент. Это важный показатель, потому что неправильные расчеты приведут к трещинам, деформациям, перекосам и даже разрушениям фундамента или самого здания.
- О санитарных нормах и требованиях, экологических актах.
После подсчетов разрабатывают схему расположения свай. Специалисты проводят пробное бурение, которое позволяет вносить корректировки в процесс и ускорять расчеты.
В результате пробного бурения специалисты получают точные данные о:
- составе почвы, ее плотности и влажности;
- степени промерзания;
- уровне залегания подземных вод.
Преимущества грунтовых свай
К неоспоримым достоинствам относятся:
- продуктивность;
- экономичность;
- экологичность;
- эффективность;
- ускоренное выполнение работ;
- улучшение характеристик грунтового массива, на котором предполагается строительство.
Об используемом оборудовании для грунтовых свай
Скважины создают с помощью буровых установок, пробивкой лидером или посредством взрывов цепных зарядов с заранее установленными шпурами.
Для образования скважин задействуют ударно-канатное оборудование по типу БС-1 и другие станки, работающие со снарядом массой не меньше 3 тонн.
Скважины пробивают поочередно, а после набивают их грунтом. Для пробивки применяют снаряд, представляющий собой штангу с наконечником и направляющим кондуктором.
Одновременное формирование скважины и уплотнение почвы может быть основано на энергии взрыва. Для этого используют лидерные шпуры. В них закладывают цепной заряд и производят взрыв. Для возникновения последнего применяют детонирующий шнур. В результате формируется скважина цилиндрической формы. Выполнить работу качественно таким методом можно лишь в условиях влажного грунта.
Описание технологии грунтовых свай
Целесообразно применять метод для упрочнения маловлажных и очень влажных почв. Причем толщина крупнопористого грунта у основания должна быть примерно 5-18 м. Если толщина больше, тогда путем проведения опытных работ определяют, эффективно ли будет использование данного способа.
Устройство грунтовых свай обеспечивают с помощью пробивки скважины в почве трамбовкой. Она имеет цилиндрическую форму (диаметр 0,4-0,6 м и вес 1,5-3,5 т). После формирования скважины в нее засыпают грунт и уплотняют его опять же трамбовкой.
На поверхность земли устанавливают стальную трамбовку для уплотнения основания. После этого ее погружают на необходимую глубину до отметки и извлекают. Так образуется скважина.
Циклы засыпки и утрамбовки повторяют столько раз, сколько нужно для создания прочного стержня. Формируется грунтовая свая, а вокруг нее – свайное пространство. Частота расположения свай влияет на степень уплотнения, которую получает укрепляемый грунт.
Если упрочнению подлежат влажные связные почвы, то сваи изготавливают с применением пневмопробойника. Полость скважины заполняют смесью щебня и песка или только мелкой щебенкой с добавлением цементного раствора.
Разновидность грунтовых свай – грунтоцементные опоры
Принцип метода заключается в следующем: одновременно с бурением скважины в грунт нагнетают под высоким давлением цементный раствор. Так почва смешивается с цементом. В результате этого образуется свая, в основе которой лежит грунтобетон. Жидкий раствор под давлением разрушает почву, перемешивая ее и пропитывая.
Способ активно используют для строительства подземных конструкций, укрепления торфяных и других подвижных грунтов, насыпей и склонов. Еще одна функция технологии – увеличение несущей способности самой сваи.
Технологические схемы грунтоцементных опор
Для обустройства грунтобетонных свай используют 3 технологии:
1. SOILMIX – в почву погружают специальное оборудование с наконечником. Он бурит грунт с помощью режущих лопастей. В процессе лопасти режут земляные пласты, перемешивая их, а в отверстие наконечника впрыскивают цементный раствор;
2. JET GROU TING – подразумевает реактивную подачу цемента. Грунт проходит два этапа цементации. На первой стадии образуется небольшая скважина, после чего вращающуюся бурильную установку поднимают. А на второй – оборудование поднимают с одновременной подачей раствора;
3. Высоконапорная инъекция – в небольшую скважину погружают трубку, через которую в почву вводят цементную суспензию под высоким давлением.
Перечисленными способами укрепляют сваи на пылевидных, заиленных и торфяных грунтах. Методика популярна из-за того, что обустройство таких свайных столбов не создает дополнительных нагрузок. Поэтому технологию успешно используют в стесненных условиях, для исправления положения наклоненных конструкций в черте города.
Преимущества грунтоцементных свай
Как уже сказали, методика позволяет работать в стесненных условиях, где применение традиционных технологий затруднено.
Цементизация струйным методом способствует эффективному и надежному закреплению разных почв, от песчаных до скальных. Даже для мерзлых почв можно обустраивать свайные фундаменты с небольшими трудозатратами и высокой эффективностью.
Так как монтаж грунтоцементных свай не способствует возникновению вибрационных и ударных нагрузок, то работы успешно проводят вблизи уже стоящих зданий и даже внутри жилых кварталов.
Вращающиеся лопасти оборудования создают волнообразную спираль в почве, что улучшает сцепление грунта и сваи.
Недостатки опорных столбов
На фоне большого списка достоинства единственный отрицательный момент не сказывается на снижении популярности обсуждаемого метода.
Минус технологии заключается в том, что в рабочем процессе грунт чрезмерно насыщается водой, находящейся в цементном растворе. Из-за этого временно повышается уровень подземных вод, но постепенно он приходит в норму.
Контроль выполненных работ
По завершении всех работ проводят контроль качества обустройства грунтовых свай. За это ответственность несет человек, который вел журнал работ. Выборочный контроль проводят автор проекта и технический надзор заказчика.
Качество уплотнения изучают в лабораторных условиях. Составляют акт по скрытым работам глубинного уплотнения после осмотра открытого котлована.
Заключение
устройство грунтовых свай позволяет достичь необходимого укрепления почвы, при этом улучшается несущая способность, устраняются и просадочные, и деформационные свойства. А использование грунтоцементных свай дает возможность работать в условиях высокого уровня подземных вод, а также возводить конструкции и строить дороги на болотистых территориях.
Строительная лаборатория ООО “Бюро “Строительные исследования” занимается испытаниями конструкций и материалов в Санкт-Петербурге и Москве
Основная специализация лаборатории:
Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:
1. Заполнив форму на нашем сайте burosi.ru
2. По телефонам:
+7(812)386-11-75 - главный офис в Санкт-Петербурге
+7(965)006-94-59 (WhatsApp, Telegramm) - отдел по работе с клиентами Санкт-Петербург и Москва
3. Написать нам на почту
4. А также в комментариях к публикации.
#грунтовыесваи #сваи #грунт #устройствосвай #грунтоцементныесваи #монтажсвай #монтажгрунтовыхсвай #фундамент #строительство #БюроСИ #строительнаялаборатория
