20. Методы устройства набивных свай.

Набивные сваи изготовляют непосредственно на строительной площадке путем набивания песка, гравия, щебня и бетона в заранее подготовленную скважину по способу русского горного инженера А.Э. Страуса. Скважину делают с помощью бурения или погружения обсадных труб со специальным наконечником. Для увеличения несущей способности слабых грунтов устраивают так называемые скважины уплотнения. Для их устройства вибропогружателем опускается обсадная труба диаметром 25 ... 32 см с открытым загрузочным отверстием сверху и четырехлопастным наконечником с легким чугунным башмаком на нижней части. После опускания трубы до проектной отметки через верхнее отверстие в трубу засыпают песок и одновременно с вибрированием трубу выдергивают с помощью крана, при этом чугунный башмак соскакивает, лопасти башмака под давлением песка раскрываются и скважина заполняется песком. В соответствии с технологией подготовки скважин различают три вида набивных свай: 1) изготавливаемые в сухих и маловлажных грунтах, в которых не требуется специального крепления стенок скважины; 2) изготовляемые в несвязных, слабых и водонасыщенных грунтах, в которых стенки скважины не осыпаются, а удерживаются от напора избыточного давления воды и глинистого раствора; 3) изготовляемые в любых грунтовых условиях, но с креплением скважины обсадными трубами. В сухих и маловлажных грунтах набивные сваи делаются в готовых скважинах без обсадных труб. Бурение производится на глубину проектной отметки с периодической выдачей грунта из скважины на поверхность. Во многих случаях в нижней части скважины и по ее длине устраивают уширения для повышения несущей способности свай. Уширения в полости скважины выполняются специальными разбуривающими механизмами, в результате чего ниже забоя скважины получается шаровидное пространство. По окончании бурения полость скважины заполняют чаще бетонной смесью. Заполнение скважины бетонной смесью осуществляется с помощью вертикально перемещающейся бетонолитной трубы, в которую эта смесь подается через приемный бункер. Бетонолитную трубу заполняют в таком количестве, чтобы слой бетонной смеси в ней был высотой до 1 м, после чего его трамбуют специальными трамбовками или вибраторами. Под влиянием трамбовки бетонная смесь уплотняет грунт вниз и в стороны. По мере бетонирования и уплотнения бетонной смеси бетонолитную трубу постепенно извлекают из скважины, при этом необходимо строго следить, чтобы в трубе всегда оставалась бетонная пробка высотой не менее 30 см. Если по недосмотру бетонолитная труба будет поднята выше поверхности утрамбованного бетона, то в промежуток между бетонной смесью и низом бетонолитной трубы попадет грунт с боков скважины, что нарушит монолитность бетона набивных свай. Бетонная смесь при трамбовании стремится раздвинуть грунт, и в тех местах, где пласт слабее, бетон сжимает его сильнее, поэтому боковая поверхность сваи получает волнистое очертание с утолщениями в тех местах, где буровая скважина проходила слабые слои грунта. Набивные сваи, изготовленные таким способом, имеют диаметр 0,4; 0,5; 0,6; 1 и 1,2 м и длину до 30 м. По второму способу, когда сваи изготавливаются в несвязных, слабых и водонасыщенных грунтах, бурение скважин осуществляется вращательным способом. Стенки скважины в этом случае удерживаются от обрушения избыточным давлением воды или глинистым раствором. Скважина заполняется глинистым раствором. Принцип избыточного давления воды, удерживающего стенки скважины от обрушения, заключается в том, что скважина заполняется водой выше уровня грунтовых вод; это создает усилие от гидротехнического потока воды в окружающий стенки грунт. Принцип крепления стенок скважины глинистым раствором, который при бетонировании вытесняется из скважины. Недостаток этого метода заключается в необходимости изготовления и транспортирования глинистого раствора и удаления его после использования со строительной площадки (см. схему ниже). Сваи, изготовленные таким образом, имеют диаметр 0,6 .. .1,7 м и длину до 30 м.