книги из ГПНТБ / Сорокин П.П. Свайные работы

В)

Рис. 12. Предварительно напряженные шпунтовые сваи конструкции ВНИИГС

а—плоский шпунт: б—двутавровый шпунт

тонепроницаемость. Шшунт армируется высокоп'Р'ОЧ'ной проволокой диаметром 5 мм.

Двутавровый шпунт с полуциркульными очертаниями (рис. 12, б) стенки толщиной от 40 до 70 см и длиной от 12 до 24 м предна­ значен для 'гидротехнического строительства. Соединение шпунтин между собой осуще­ ствляется при помощи стальных труб, кото­ рые извлекаются, а образовавшийся канал заполняется бетонной смесью.

Металлические (стальные) сваи, за ис­ ключением металлического шпунта, широкого применения не получили из-за большого рас­ хода металла. Их изготовляют из прокатной стали разных профилей, из бывших в употре­ блении рельсов, двутавровых^ балок, швелле­ ров и из профильной стали. Металлические сваи погружаются без острия.

промежутки между ними заполняются дере­ вянными брусьями или досками, которые за­ водятся между сваями но мере разработки котлована.

При сооружении фундаментов мостовых опор, крупных зданий и промышленных кор­ пусов в качестве несущих свай иногда при­ меняются стальные двутавровые балки, осо­ бенно в тех местах, где могут встретиться прослойки прочных грунтов.

Недостатком металлических свай являет­ ся их подверженность ржавлению, Для пре­ дупреждения ржавления сваи покрывают

41

достоинствами: сравнительно небольшим ве­ сом (в три раза легче железобетонных); большой прочностью и жесткостью, которые исключают их разрушение или повреждение в 'процессе транспортирования и забивки; практически неограниченной глубиной забив­ ки, так как отдельные звенья по ходу рабо­ ты соединяются на муфтах или электросвар­ кой.

Обычно применяются стальные трубы диаметром от 30 до 60 см со стенками тол­ щиной 10—14 мм. Сваи диаметром меньше

крытым нижним концом, имеющим коническое острие, которое изготовляется, из листовой стали такой же толщины, что н стенки сван, и крепится электросваркой. Во многих слу­ чаях сван (особенно сваи большого диамет­ ра) погружаются без острия.

Для повышения прочности и увеличения срока службы после забивки сваи запол­ няются пластичным бетоном, который, затвер­

сто -стальным шпунтом, широко применяются при устройстве ограждений глубоких котло­

42

носительно другой без нарушения прочности ■и водонепроницаемости соединения; это осо­ бенно важно лри забивке шпунтовой стенки по кривой или ломаной линии.

Водонепроницаемость шпунтовой стенки обусловливается тем, что при просачивании ■воды сквозь замковые соединения в их изви­ линах оседают мельчайшие частицы грунта, которые в короткий срок уплотняют эти сое­ динения. Чем длиннее путь 'просачивания воды сквозь замковые соединения, тем выше водонепроницаемость стенки.

Стальной шпунт обычно изготовляется длиной от 12 до 25 м. У металлических шпун­ товых свай обычно не делают косого среза

зом в обратном направлении, благодаря чему при забивке шпунтины будут стремиться не­ много раздаться в стороны. Достоинством металлического шпунта, помимо сказанного, “является возможность многократного приме­

чаются иногда комбинированные сваи, со­ стоящие из деревянной нижней части и ме­ таллической— верхней. Погружение таких

44

комбинированных свай осуществляется обыч­ ными способами.

Рис. 14. Комбинированная свая Гидроспецфундаментстроя (предложение Э. Г. Годес)

/—деревянная свая; 2—железобетонная труба (ГОСТ 6482-63), 3—металлический заершенный штырь 18 мм; ‘/—бетонная пробка (бетонируется на месте

или заготовляется вместе с трубой)

Слабым местом комбинированных свай является стык между деревянной сваей и верхней бетонной или железобетонной. Обыч­

45

но стык является непрочным. При наличии грунтовых ©од нижняя деревянная свая всегда забивается ниже нал низшего уровня грунтовых вод.

2. Набивные сваи

Сущность изготовления набивных свай за­ ключается в том, что свая из бетона или же­ лезобетона формуется непосредственно на месте ее расположения в сооружении путем предварительного устройства в грунте соот­ ветственной полости с последующим заполне­ нием ее бетонной смесью. Боковая поверх­ ность набивной сван имеет неправильную форму, так как бетонная смесь, уложенная в скважину, при уплотнении вдавливается в грунт, образуя местные уширения сваи.

В строительной практике применяют раз­ личные типы набивных свай, отличающиеся друг от друга способом производства работ. Различают две основные группы:

1. Сваи, при изготовлении которых отвер­ стие (скважина) в грунте образуется путем бурения; к ним относятся следующие:

а) сваи, бурение скважин для которых производится с применением обсадных труб, извлекаемых .по мере заполнения скважины бетоном; они носят название свай Страуса;

сиспользованием глинистого раствора.

2.Сваи, при изготовлении которых отвер­ стие в грунте образуется погружением сталь­ ной трубы с закрытым концом; к таким ти­

46

пам относятся частотрамбованиые и вибрированные сваи.

Сваи Страуса, включающие сваи с мно­ гократно используемой оболочкой, устраи­ ваются в 'предварительно пробуренных сква­ жинах.

В грунт при бурении погружается сталь­ ная обсадная труба, нижний конец которой усилен наваренным кольцом со скошенными краями (ножом). Если конец снабдить зуб­ цами (фрезером), то, поворачивая трубу, можно перерезать и преодолевать включения и твердые прослойки в грунте-

Когда из трубы, погруженной до проект­ ной отметки, грунт удален, о.бсадная труба заполняется жесткой бетонной смесью, кото­ рая сильно трамбуется при ' одновременном извлечении трубы лебедкой с таким расче­ том, чтобы в оболочке оставалось бетонной смеси не менее чем на 0,5 м, считая от низа трубы. При постепенном добавлении бетон­ ной смеси и подымании обсадной трубы в 'Грунте образуется свая.

Бетонная смесь, выступающая из-под тру­ бы при трамбовании, проникает в окружаю­ щий грунт, причем тем глубже, чем грунг слабее. Получается свая неправильной фор­ мы, имеющая достаточное сцепление с грун­ том; однако расход бетона весьма значите­ лен, так -как при погружении трубы не про­ исходит уплотнения грунта.

При устройстве набивных свай необходи­ мо соблюдать требования:

а) бурение скважин, расположенных на расстоянии менее 5 диаметров от ранее за­

47

бетонированных, допускается не ранее дости­ жения бетоном этих свай 25-процентной про­ ектной прочности;

б) заглубление скважин в опорный пласт грунта должно составлять не менее 0,2—0.5 м

взависимости от плотности грунта; в) внутренняя поверхность обсадных труб

перед загрузкой бетонной смеси должна быть очищена, а при наличии грунтовых вод — промыта; трубы, опущенные в легко размы­ ваемые грунты, подвергаются очистке без промывки;

г) загрузка бетонной смеси в обсадную

трубу допускается только после очистки забоя скважины и проверки соответствия глу­ бины скважины и положения трубы требова­

бетономешалки до полного извлечения обсад-чі ной трубы из грунта не должно превышать'’ срока начала схватывания применяемого це­ мента.

При небольшом притоке грунтовых вод их удаляют из скважины откачкой, при зна­ чительном притоке применяют подводное бетонирование. При наличии воды в 'Обсад­ ной трубе трамбование значительно затрудня­ ется, так как при этом вода взмучивается, цемент из раствора вымывается. Затруднения еще больше увеличиваются, если ствол сваи должен быть армированным. Чтобы умень­ шить указанные неудобства, применяют ли­

тую бетонную смесь с осадкой конуса

120 — 160 мм.

48

Рис. 15. Схема процесса изготовления свай Страуса

в) отпадает необходимость оперировать тяжелыми элементами, в связи с чем и обо­ рудование лепное;

г) возможно выполнять работу ів стеснен­ ных условиях, например в подвалах, приме­ няя сборные обсадные трубы из коротких звеньев (2 — 3 м).

Вместе с тем сваи Страуса обладаютведостатками: