37,36.Фундаменты, устраиваемые методом «стена в грунте». Области применения

Сущность технологии «стена в грунте» заключается в том, что в грунте устраивают выемки и траншеи различной конфигурации подземного сооруж-я из монолитного или сборного ж/б, затем под защитой этих конструкций разрабатывают внутреннее грунтовое ядро, устраивают днище и воздвигают внутр-е конструкции.

Применяют несколько разновидностей метода «стена в грунте»:

свайный – когда ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда вертикальных буронабивных свай;

траншейный- выполняемый сплошной стеной из монолитного бетона или сборных ж/б элементов. Технология перспективна при возведении подземных сооруж-й в условиях городской застройки, вблизи существующих зданий, при реконструкции предприятий, в гидротехническом строит-ве. С использованием технологии «стена в грунте» можно сооружать: противофильтрационные завесы; тоннели мелкого заложения для метро; подземные гаражи, переходы и развязки на автомобильных дорогах; емкости для хранения жидкости и отстойники; фундаменты жилых и промышленных зданий. В зависимости от свойств грунта и его влажности применяют два вида возведения стен – сухой и мокрый.

Сухой способ, при котором не требуется глинистый раствор, применяется в маловлажных устойчивых грунтах. Свайные стены могут возводиться как сухим, так и мокрым способом, при этом последовательно бурят скважины и бетонируют в них сваи.

Мокрым способом возводят стены подземных сооружений в водонасыщенных неустойчивых грунтах, обычно требующих закрепления стенок траншеи от обрушения грунта в процессе его разработки и при укладке бетонной смеси. При этом способе в процессе работы землеройных машин устойчивости стенок выемок и траншей достигают заполнением их глинистыми растворами(суспензиями) с тиксотропными свойствами. Наилучшими тиксотропными св-ми обладают бентонитовые глины. Сущность действия глинистого раствора заключается в том, что создается гидростатическое давление на стенки траншеи, препятствующее их обрушению, кроме этого на стенках образуется водонеприницаемая пленка из глины толщиной 2-5 мм. Глинизация стенок выемок позволяет отказаться от вспомогательных и трудоемких работ (забивка шпунта, водопонижение, замораживание грунта)

Работы по отрывке траншей, как и производство последующих работ, в случае близкого расположения фундаментов существующих зданий выполняют отдельными захватками, обычно через одну, т.е. 1-я,3-я,2-я,5-я,4-я и т.д.

Длину захватки бетонирования назначают от 3 до 6 м.

Иногда для предохранения устья траншеи от разрушения и осыпания устраивают из сборных элементов или металла форшахты- оголовки траншей глубиной до 1 м для усиления верхних слоев грунта, или это траншея с укрепленными на глубину до 1 м верхними частями стенок.

Последовательность работ при устройстве монолитных конструкций по способу «стена в грунте»:1). забуривание торцевых скважин на захватке; 2). разработка траншеи участками или последовательно на всю длину при постоянном заполнении открытой полости бентонитовым раствором, с ограничителями, разделяющими траншею на отдельные захватки; 3). монтаж на полностью отрытой захватке арматурных каркасов и опускание на дно траншеи бентонитовых труб;

4) укладка бетонной смеси методом вертикально перемещаемой трубы с вытеснением глинистого раствора в запасную емкость ил на соседний, разрабатываемый участок траншеи.

Когда позволяют условия, используют сборный и сборно-монолитные варианты.

Применение сборного ж/бетона позволяет: повысить индустриальность производства работ; применять конструкции рациональной формы: пустотные, тавровые и двутавровые; иметь гарантии качества возведенного сооружения.

Виды свайных фундаментов и условия их применения

Сваи- относительно длинные стержни погружаемые в грунт в готовом виде или изготавливаемые в грунте в вертикальном или наклонном положении

Свайным ф-том считают группу свай, объединенных сверху специальной к-цией в виде плит или балок, называемых ростверками, которые предназначены для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи

Свайные фун-ты устраиваются при наличии слабого слоя грунта в основании, когда возникает необходимость передачи давления от сооружения на более плотные грунты залегающие на некоторой глубине

Область применения для высотных ЗиС, в этом случае сваи более экономичнее, так как при их возведении объем земляных работ уменьшается

Сваи-стойки Свая прорезает слой слабого грунта и опирается на несжимаемый грунт Передает давление через сжатый конец и работает как сжатый стержень в упругой зоне Различают свайные ф-ты с низким ростверком, промежуточным и высоким

Низкий ростверк (рис 9 1 а) расположен ниже спланированной пов-ти земли Являясь частью свайного ф-та и взаимодействуя с грунтом основания , он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия При уст-ве ростверка в зоне промерзания на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучиноопасных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания

В свайном ф-те с низким ростверком в совместной работе участвуют сам ростверк, сваи и грунт, находящийся в межсвайном пространстве, причем сваи работают в основном на сжатие

П ромежуточный ростверк (рис) устраивают непосредственно на пов-ти грунта без заглубления и используют при устройстве свайных ф-тов на непучинистых грунтах В связи с тем что верхние слои грунта, как правило, имеют низкую несущую способность, промежуточные ростверки не могут передавать вертикальное давление по своей подошве

Высокие ростверки (рис 9 I в расположены на некотором расстоянии от пов-ти земли Свайный ф-т с таким ростверком применяют под внутренние стены гражданских и жилых зд-ий с техническими подпольями, мостовые опоры

Для увеличения жесткости при действии горизонтальных нагрузок забивают наклонные сваи Такие к-ции рассчитывают как плоские или пространственные рамы, в которых ростверк считается жестким или гибким ригелем, а сваи вертикальными или наклонными стойками, работающими на изгиб, внецентренное сжатие и растяжение .

Ф-τы из одиночных свай используют только под легкие каркасные зд-я, когда нагрузку, передаваемую колонной, может воспринять одна свая

Ленточные ф-ты (рис 9 2 а ) применяют под несущие стены и другие протяженные к-ции Сваи в ф-те располагают в один, два или более рядов в линейном или шахматном порядке

Р ис. Виды свайных фундаментов

Кусты свай ( рис) используют под отдельные опоры Кол-во свай в ф-те не менее трех

Сплошные свайные поля (рис ) применяют под тяжелые многоэтажные и башенные соор-я, имеющие небольшие габариты в плане Поля могут состоять из одиночных свай, кустов или системы свай под ленточные ф-ты