Додаток к

(довідковий)

Технологія влаштування фундаментів типу "барет"

К.1 Загальні положення

Барети - вид паль, що влаштовуються у траншеях, викопаних за допомогою грейфера в зв'язано-дисперсних ґрунтах або фрезою в скельних та напівскельних ґрунтах. Для цього під захистом суспензії відривається траншея, в яку опускається арматурний каркас при влаштуванні армованих барет, та виконується бетонування. Технологія влаштування барет подібна до технології влаштування однієї захватки "стіни в ґрунті".

Баретні фундаменти застосовуються при великих навантаженнях, зокрема, у висотному будівництві, і можуть служити альтернативою буронабивним палям. Барети за рахунок порівняно великих розмірів можуть сприймати більш високі навантаження щодо матеріалу і ґрунту.

Барети виконуються у формі чотирикутників і різних комбінацій із них (рисунок К.1). При виборі геометричних параметрів барет необхідно виходити з принципу осьової передачі навантаження від вертикальних елементів верхньої конструкції (стін, колон, пілонів тощо) на елементи фундаменту. При визначенні розмірів барет необхідно враховувати можливі розміри грейфера або фрези та виробничі особливості при з'єднанні декількох барет у єдиний елемент.

Рисунок К.1 - Форми барет

К.2 Проектування баретних фундаментів

При проектуванні барет потрібно виходити з аналогічних принципів, що і при проектуванні буронабивних паль згідно зі СНиП 2.02.03. Барети можуть проектуватися як палі-стояки і як висячі палі. Також можливе проектування свайно-плитного фундаменту з використанням барет. При влаштуванні хрестоподібних або барет з аналогічною конфігурацією необхідно передбачити зниження тертя по боковій поверхні в областях перетинання двох чотирикутників. У залежності від виду навантажень можна влаштовувати армовані й неармовані барети. Неармовані барети працюють винятково на стиск. У випадку, якщо передбачаються армовані барети, їх арматура повинна з'єднуватись з фундаментною плитою.

У зв'язку з великими розмірами барет і відповідно великою несучою здатністю випробування барет можливо на сьогоднішній день лише при використанні масивних анкерних конструкцій або гідравлічних домкратів з поділом барети на окремі частини по висоті.

Можливим є проведення класичних статичних випробувань паль менших розмірів і за їх результатами за допомогою аналітичного розрахунку визначати тертя по боковій поверхні і опір в нижньому кінці палі. Отримані дані можуть застосовуватися при проектуванні баретних фундаментів. Такий підхід до розрахунку баретного фундаменту і проведення випробувань паль вимагає науково-технічного супроводу на всіх етапах.

При проектуванні баретних фундаментів особлива увага повинна приділятися стійкості стін траншей, яка повинна підтверджуватися розрахунком. У робочих кресленнях баретного фундаменту повинна бути зазначена розрахункова щільність суспензії, завдяки якій стійкість траншеї буде забезпечена. При аналізі інженерно-геологічних умов необхідно звернути увагу на можливі крупнозернисті, галькові або подібні включення. За їх наявності суспензія не може утримати тиск від таких включень, а стійкість траншеї не може бути забезпечена без вжиття додаткових заходів (попереднього ін'єктування, влаштування спеціальних конструкцій). При аналізі гідрогеологічних умов на об'єкті, що проектується, важливо враховувати тиск води на підошву траншеї та запобігати її розущільненню внаслідок тиску води. Тому необхідно виявити можливі напружені водоносні горизонти й тиск у них. Армовані й неармовані барети повинні проектуватися з важкого бетону. При цьому клас бетону передбачається, як правило, не нижче В 15.

К.3 Правила влаштування барет

Перед початком влаштування траншей необхідно влаштовувати форшахти, які забезпечують вертикальне заглиблення грейфера або фрези. Форшахти не є елементами несучої конструкції і влаштовуються винятково для виконання робіт.

Рівень, із якого влаштовуються барети, повинен знаходитись вище рівня ґрунтових вод, тому що влаштування барет при проведенні водозниження неприпустимо. У іншому випадку при роботі насосів у свердловинах водопониження можливе попадання суспензії або бетону у свердловини, що може привести до виходу із ладу останніх і екологічного порушення гідрогеологічного режиму. Крім того, через винос матеріалу можливе ослаблення перерізу самої барети.

На сьогоднішній день, як правило, використовується бентонітова або полімерна суспензії. Перед застосуванням суспензії її щільність повинна бути перевірена дослідним шляхом на відповідність проектній щільності.

Для забезпечення стійкості траншеї повинен вестися контроль за рівнем суспензії, а можливі втрати повинні фіксуватися й аналізуватися. З погляду економічної доцільності й екологічності влаштування, суспензія повинна використовуватися багаторазово, для чого, як правило, на об'єкті встановлюються силоси. Для подальшого застосування суспензія повинна постійно очищатися від великих включень ґрунту.

Після завершення робіт із влаштування траншеї і перед бетонуванням необхідно очистити підошву траншеї від великих фракцій ґрунту. Після цього проводиться вертикальне бетонування із вжиттям заходів щодо запобігання розшаруванню бетону.

При бетонуванні під бентонітовим розчином верхній шар бетону внаслідок змішування розчину із ґрунтом і суспензією не відповідає проектній міцності. Тому необхідно враховувати, що верхній шар слабкого бетону, так званий "брудний бетон", повинен бути вилучений. Як правило, висота шару брудного бетону становить близько 1 м. Цей факт повинен бути врахований при проектуванні та виконанні робіт.

К.4 Досвід і розвиток технології влаштування баретних фундаментів

На сьогоднішній день влаштування барет набуває все більшого поширення у світовій будівельній практиці. При будівництві висотних будинків в Азії і Європі, особливо у Франції, цей вид фундаменту застосовується досить часто. Останнім часом ця технологія влаштування фундаментів знайшла широке застосування на будівельних майданчиках України й Росії. Часто проектуються комбіновані "баретно-плитні" фундаменти, коли в роботу залучається фундаментна плита. При застосуванні баретних фундаментів необхідно передбачати натурні виміри напружено-деформованого стану в ґрунтовому масиві.

Сьогодні розрахунок баретних фундаментів проводиться за аналогією з фундаментами з буро-набивних паль. При цьому вплив масштабного ефекту залишається, як правило, неврахованим. Внаслідок технічної складності проведення статичного випробування барет оцінка їх поведінки в натурних умовах, як правило, базується на статичних випробуваннях буронабивних паль невеликого діаметра.

У цьому зв'язку є доцільним проведення низки натурних випробувань барет статичним навантаженням із метою визначення коефіцієнтів перерахування від несучої здатності буронабивних паль до несучої здатності барет.