Усиление фундаментов вдавливаемыми сваями

Обновлено: 02.05.2024

Технологические особенности вдавливания составных свай при реконструкции и усилении фундаментов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Нестеров Андрей Сергеевич, Гриценко Виталий Алексеевич

Рассмотрены конструкции составных свай применяемые для погружения методом вдавливания при реконструкции и усилении фундаментов и оснований . Уделено внимание вопросам анализа существующих технических решений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Strengthening of the base by means of the pile pressing method

Oundation walls of memorial pleases reinforced with different technologies scheme and geo materials was tested. The strengthening of the building site wase observer. The main stream of foundation were pile pressing considered.

Текст научной работы на тему «Технологические особенности вдавливания составных свай при реконструкции и усилении фундаментов»

STATIC WORK OF Z- AND C-PROFILED LINKS IN DOUBLE-SKINNED PANELS

S. A. Makeev, D. A. Kuzmin

A technique of calculating required thickness of the thin-shaped profiled links in double-skinned panels used in engineering is applied. A new method of determining the forces loading the linking elements through computer is introduced.

Keywords: thin-shaped links, double-skinned panels, critical force, geometric nonlinearity, longitudinal-transverse bending.

1. Makeev, S. A. Mathematical model of frameless double layer arch set on the basis of the profiled steel sheet longitudinally curved steel / S. A. Makeev, A.V. Rudak // Structural Mechanics and payment structures. - 2009. - №2.-Pp.2-5.

4. Kuzmin, D. A. Mathematical model of thin links in the three-layered cylindrical surfaces // Vestnik SibADI. - 2012. - № 4 (26). - P. 41-48.

6. Makeev, S. A. Stability relations of elements in the three-layer thin metal shell / S. A. Makeev, D. A. Kuzmin // Omsk Scientific Bulletin. Instruments, machines and technology. - 2011. - № 3 (103). - Pp. 103-107.

Макеев Сергей Александрович - доктор технических наук, заведующий кафедрой «Строительные конструкции» Сибирская автомобильно-дорожная академия (СибАДИ). Основные направления научной деятельности: «Строительные конструкции, здания и сооружения», «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры». Общее количество опубликованных работ: 80. e-mail: makeev608079@mail. ru.

Кузьмин Дмитрий Андреевич - старший преподаватель кафедры «Строительные конструкции» Сибирская автомобильно-дорожная академия (СибАДИ). Основные направления научной деятельности:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВДАВЛИВАНИЯ СОСТАВНЫХ СВАЙ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ И УСИЛЕНИИ ФУНДАМЕНТОВ

А. С. Нестеров, В. А. Гриценко

Аннотация: Рассмотрены конструкции составных свай применяемые для погружения методом вдавливания при реконструкции и усилении фундаментов и оснований. Уделено внимание вопросам анализа существующих технических решений.

Ключевые слова: фундамент, основание, реконструкция, усиление, домкрат, погружение свай, метод вдавливания, технология, эффективность.

На основании анализа отечественного и зарубежного опыта реконструкции зданий и сооружений можно сделать заключение, что применение динамических и вибрационных методов погружения свай или шпунта в грунты как внутри реконструируемых зданий, так и в непосредственной близости от них может причинить последним непоправимый вред. Привести к осложнению напряженно деформированного состояния грунтового

основания. Вызвать неравномерные осадки фундаментов. Установлено, что статические способы погружения обладают большим преимуществом по сравнению другими безударными технологиями, такими как буровые и буроиньекционные методы. К статическим способам погружения относится статическое вдавливание свай.

Основным достоинством технологии вдавливания является: практическое

отсутствие динамических нагрузок, как на саму сваю, так и на фундаменты окружающих зданий и сооружений, что исключает неравномерные осадки, трещины, разрушения и т.п., отпадает необходимость в усиленном армировании ствола сваи, класс бетона для вдавливаемых свай может быть значительно снижен [1].

Рис. 1. Варианты усиления фундаментов сваями вдавливания «Мега»: а — за счет упора домкрата в перекрытие подвала; б - за счет упора домкрата в усиливаемый фундамент; в — за счет анкеровки вдавливающего механизма в монолитный «ростверк»; 1 - головной элемент; 2 - рядовой элемент; 3 - нижний элемент

За рубежом широкое распространение получило вдавливание свай типа «Мега» которые называются многосекционными так как состоят из сборных коротких элементов, как правило, железобетонных круглого или квадратного сечения. Секции свай последовательно стыкуют по мере вдавливания домкратом до той длины, при которой обеспечивается требуемое предельное сопротивление либо достигается контрольная величина фактического отказа сваи. Упорным элементом домкрата может служить подошва существующего фундамента, специальная упорная продольная железобетонная балка или инвентарное упорное устройство (рис. 1.).

Секции свай выполняются с вертикальным сквозным каналом, диаметр которого составляет примерно одну треть от наружного поперечного размера или диаметра сваи. Канал используется для проверки непрерывности ствола

вдавливаемой сваи и ее вертикальности. После достижения требуемого предельного сопротивления сваи канал заполняется мелкозернистым бетоном, который образует

монолитный сердечник, повышающий жесткость сваи «Мега» [3].

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Стыкование круглых рядовых секций в процессе вдавливания осуществляется с помощью наружных или внутренних тонких стальных бандажей, обеспечивающих только соосность секций свай при погружении. Монолитный сердечник способствуют улучшению работы стыка свайных секций, играющего роль фиксатора. Первую секцию погружают с бетонным башмаком, высота которого равна диаметру сваи.

Глубина котлована зависит от выбранной длины элемента. Дно котлована должно быть ниже подошвы существующего фундамента не менее чем на 1,5 м. На глубину котлована влияет так же уровень подземных вод. Выравнивающая распределительная балка из металла или железобетона на стойках размещается под подошвой существующего фундамента ее задача равномерно распределить нагрузку от домкрата при нагружении сваи. Нижний первый элемент сваи с острием устанавливается на дно котлована под выравнивающую балку и задавливают в грунт с помощью гидродомкрата. Домкрат размещают между элементом сваи и выравнивающей балкой.

Когда нижний элемент сваи вдавлен, домкрат и подкладки убирают и на торец первого элемента устанавливают очередной элемент сваи (рис. 2.). На торцевые поверхности соприкасающихся элементов укладывается выравнивающий слой из быстросхватывающегося цементного

раствора, а на место стыковки монтируют соединительную гильзу. Стыковка и погружение элементов сваи производится до тех пор, пока свая не достигнет необходимой несущей способности, которую определяют по манометру установленному на домкрате.

Рис. 2 . Элементы свай типа «Мега»

Последним устанавливают головной элемент сваи, размеры которого значительно увеличены по сравнению с размерами рядового элемента. При этом нагрузка на домкрате должна превышать расчетную в 1,8 раза. После этого достигнутую нагрузку фиксируют с помощью стальных балок или специальных стоек. Согласно финским техническим условиям, за пять обжатий суммарная осадка сваи не должна превышать 10 мм.[4].

Когда головной элемент оказывается полностью заклиненным, домкрат демонтируют. В отверстие находящееся в центре задавленных элементов, опускают арматуру, затем иньектируют раствор цемента. Пространство между стойками или стальными балками омоноличивают тощим бетоном В5. Опытные данные свидетельствуют, что допускаемая нагрузка на сваю сечением 300х300 мм составляет не более 400 кН, на сваю сечением 200х200 мм около 200 кН.

При производстве работ одновременно вдавливалось не более двух свай в разных захватках. Причем каждая следующая свая вдавливалась рядом с предыдущей. Давление фиксировалось по манометру и применялось на последнем этапе из расчета в 1,25 раза выше приходящейся на сваю расчетной нагрузки. Такое решение принималось в расчете на то, что осадки здания при разработке грунта на захватке под следующую сваю не будут возрастать. Так как при проведении реконструкции, временные конструкции, разгружающие фундамент, такие как поперечные балки или подкосы не применялись. Надо отметить, что свод правил СП 24.13330.2012 для вновь строящихся зданий рекомендует при вдавливании свай применять коэффициент надежности равным 1,2. Поэтому превышение расчетной нагрузки на сваю на 25 % не будет иметь решающего значения при определении осадки свайного фундамента реконструируемого здания.

Включение свай в работу осуществлялась в два этапа. Когда вдавливаемая свая получала необходимую нагрузку, ее закрепляли применяя метод предварительного напряжения. Специальной конструкцией из уголков голову сваи прижимали к наддомкратной балке и вторично давали свае полную нагрузку, компенсирую упругую составляющую полной деформации. После чего производили расклинивание головы сваи

стальными пластинами заводя их в зазор между балкой и головой сваи, предупреждая тем самым упругий отказ сваи. После того домкрат снимался, полость сваи заполнялась бетонной смесью, затем заполнялся бетоном и весь шурф.

В лаборатории геотехники и фундаментостроения ФБГОУ СибАДИ разработана технология усиления фундаментов методом статического вдавливания составных свай оригинальной конструкции, имеющими пластиковую оболочку и ствол из бетона с низким содержанием цемента или пескобетона.

В качестве оболочки предлагается использовать трубы из полипропилена (рис.3.), обладающие высокой прочностными свойствами, выдерживающими довольно значительные напряжения на сжатие и растяжение.

ЛИЦЛЩН спой Скпга1плю|ции (Лей

Внутренняя пшшзтимнмая Труба

Рис. 3. Конструкция трубы из полипропилена

Таблица 1 — Основные физико-механические свойства материала PPRC (тип 3) ТУ 2248032-00284581-98

Наименование Методика измерений Величина

Плотность ГОСТ 15139 0,9 г/см3

Предел текучести при растяжении ГОСТ 11262 24-25Н/мм2(24-25 МПа)

Предел прочности при разрыве ГОСТ 11262 34-35Н/мм2(24-25 МПа)

Относительное удлинение в момент достижения предела текучести ГОСТ 11262 50 %

Полипропилен принадлежит к классу полиолефинов и, как все представители этого класса, является экологически чистым продуктом, перенося свое качество на изготовленные из него изделия и обеспечивая безопасность ведения технологического процесса.

Проблема усиления подземной части зданий и сооружений практически всегда представляет собой сложную инженерно-техническую задачу, тем более в условиях плотной городской застройки. Особую технологическую сложность приобретают эти работы в центральной части города, имеющую объекты культурно-исторического наследия, а так же археологические объекты. Часто бывает необходима комплексная оценка технического состояния как, конструкций здания так и инженерно-геологических особенностей грунтов основания. С каждым годом увеличивается число объектов к производству работ по реконструкции которых предъявляется повышенные требования. К этому необходимо прибавить ужесточение комплекса экологических и природоохранных требований.

В этом отношении система усиления фундаментов объектов обладающих исторической или культурной ценностью с применением свай, погружаемых методом вдавливания, выгодно отличается от других технологий. Одно из главных ее преимуществ заключается в том, что после завершения работ по вдавливанию известна несущая способность свай.

Кроме того при вдавливании свай грунт в основании сооружения (в межсвайном пространстве) уплотняется, что приводит к увеличению его модуля деформации, а следовательно к снижению осадок сооружения. Другими бесспорными преимуществами погружения свай вдавливанием, являются: отсутствие динамических воздействий на грунт; контроль усилия нагружения каждой сваи; бесшумность и экологическая безопасность

работ; возможность устройства свай без выемки грунта.

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Опыт работ по усилению фундаментов и оснований показывает перспективность применения вдавливания многосекционных свай для усиления фундаментов реконструируемых и аварийных зданий, а также для устройства новых фундаментов стен и оборудования в стесненных условиях.

1. Оборудование должно быть малогабаритным и приспособленным для работы в стесненных условиях.

2. При производстве работ динамическое воздействие на конструкции сооружения и грунт основания должно быть сведено к минимуму.

3. Технология производства работ по усилению фундаментов должна быть экологически безопасной и желательно позволяющей производить работы без эвакуации живущих или работающих в здании людей.

4. Не этапе подготовительных работ необходимо произвести усиление конструкций с целью вывешивания несущих стен в местах вдавливания свай с целью уменьшения дополнительных деформаций.

5. Необходимость производить контроль усилия нагружения вдавливаемых свай, который позволяет добиться точного соответствия силы расчетного сопротивления свай проектным значениям.

6. Включение свай в работу должно быть осуществлено сразу после окончания производства работ.

1. Пономаренко Ю. Е. История и перспективы развития средств механизации для вдавливания свай в Западно-Сибирском регионе./ Ю. Е. Пономаренко, А. С. Нестеров, М. П. Мартюшов // Механизация строительства. -2003.- № 8. - С. 13-17.

2. Пономаренко Ю. Е. Применение оборудования для погружения свай вдавливанием в г. Омске. / Ю. Е. Пономаренко, А. С. Нестеров. Омский научный вестник.- Серия: Приборы, машины, технологии.- 2009. -№3 (83). -С. 145-148.

3. Магнушев Р. А. Современные свайные технологии: учебное пособие / Р. А. Мангушев, А. В. Ершов, А. И. Осокин; М.: Издательство АСВ; СПб ГАСУ, 2007. -160 с.

4. Фрейдман Б. Г. Перспективы развития метода вдавливания свай // Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы. Межвузовский теоретический сборник трудов. - СПб.: СПбГАСУ, 2006. -С.174-176.

5. Савинов А. В. Применение свай, погружаемых вдавливанием, для усиления и устройства фундаментов в условиях реконструкции исторической застройки г. Саратова. - Саратов: СГТУ, 2000.-124с.

6. Новский А. В. Опыт возведения и усиления фундаментов в условиях плотной городской застройки г. Одессы / А. В. Новский, В. А Новский,

B. Г. Суханов, Е. И. Мищенко, - СПбГАСУ, 2005. -

7. Конаш В. М. Современные технологии усиления оснований и фундаментов // Архитектура и строительство России . - 2008. - №6. - С. 36-39.

STRENGTHENING OF THE BASE BY MEANS OF THE PILE PRESSING METHOD

А. S. Nesterov, V. А. Gritcenco

Foundation walls of memorial pleases reinforced with different technologies scheme and geo materials was tested. The strengthening of the building site wase observer. The main stream of foundation were pile pressing considered.

Keywords: base, steel pile, geo-synthetic materials, foundation reinforced, pile pressing effect.

1. Ponomarenko YU. E. History and prospects of development of means of mechanization for cave-in of piles in West Siberian regione./ Yu. E. Ponomarenko, A. S. Nesterov, L. S. Martyushov // Construction Mechanization. - 2003 . - No. 8. - Page 13-17.

2. Ponomarenko YU. E. Use of the equipment for immersion of piles by cave-in in Omsk. / Yu. E.

Ponomarenko, A. S. Nesterov. Omsk scientific messenger. - Series: Devices, cars, technologies. -2009 . - №3 (83). - Page 145-148.

3. Magnushev R. A. Modern pile technologies: manual / Ruble. A. Mangushev, A. V. Ershov, A. I. Osokin; M: ASV publishing house; SPb GASU, 2007. -160 p.

4. Freydman B. G. Prospects of development of a method of cave-in of piles // Geotechnics: actual theoretical and practical problems. Interuniversity theoretical collection of works. - SPb.: SPbGASY, 2006. - P. 174-176.

5. Savinov A. V. Application of the piles immersed by cave-in, for strengthening and the device of the bases in the conditions of reconstruction of historical building of Saratov. - Saratov: SGTU, 2000. - 124 p.

i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6. Novsky A. V. Opyt of construction and strengthenings of the bases in the conditions of dense city building of of Odessa / A. V. Novsky, V. A. Novsky, V. G. Sukhanov, E. I. Mishchenko, -SPbGASY, 2005. - p. 62-68.

7. Konash V. M. Modern technologies of strengthening of the bases and bases // Architecture and construction of Russia. - 2008. - No. 6. - P. 36-39.

Нестеров Андрей Сергеевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Инженерная геология, основания и фундаменты» Сибирской государственной автомобильно-дорожной

Гоиценко Виталий Алексеевич - ст. преподаватель кафедры «Инженерная геология, основания и фундаменты» Сибирской государственной автомобильно-дорожной

академии (СибАДИ). Основные направления научной деятельности - Обследование фундаментов, инженерно-геологические

ПРИМЕНЕНИЕ КАЛИФОРНИЙСКОГО ЧИСЛА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ДИНАМИЧЕСКОГО КОНУСНОГО ПЕНЕТРОМЕТРА ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА

Т. В. Семенова, Г. В. Долгих, Б. Н. Полугородник

Аннотация. Выполнен анализ стандартного лабораторного CBR-теста, на основании которого сделан вывод, что параметр прочности грунта CBR можно применять не только при разработке эмпирических методов проектирования дорожных одежд, но и при оценке качества уплотнения грунта. Приведены различные корреляционные зависимости между CBR и модулем упругости грунта, глубиной погружения динамического конусного пенетрометра, а так же получены формулы, связывающие CBR с коэффициентом уплотнения грунта.

Ключевые слова: Калифорнийское число несущей способности грунта, CBR, коэффициент уплотнения, модуль упругости, динамический конусный пенетрометр.

4.4. Усиление фундаментов вдавливаемыми сваями (ч. 1)

В особо сложных случаях усиления фундаментов мелкого заложения, когда нагрузку от здания надо передать на глубоко залегающие прочные грунты, особенно при наличии высокого уровня грунтовых вод, используют вдавливаемые сваи. Усиление фундаментов сваями (сборными железобетонными или из отдельных сплошных или трубчатых элементов) производится двумя способами: пересадкой фундаментов на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента.

Для усиления ленточных фундаментов выносные сваи могут устраиваться как с каждой стороны ленточного фундамента (рис. 4.15, а) так и с одной его стороны в один или два ряда (консольные и рычажные системы) (рис. 4.15, б). Для пересадки столбчатых фундаментов сваи могут располагаться с двух противоположных сторон подошвы (рис. 4.15, в) или вокруг нее (рис. 4.15, г). Сваи, подводимые под подошву фундамента, можно также располагать в один или несколько рядов в зависимости от конструкции существующего фундамента.

Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а сваи, подводимые под подошву фундамента, — при низком. Сваи располагают одну от другой на расстоянии не менее 3 d .

Рис. 4.15. Схемы размещения выносных свай при усилении ленточных и столбчатых фундаментов: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — свая; 3 — железобетонный пояс; 4 — рандбалки; 5 — поперечная балка; 6 — рычажный ростверк; 7 — железобетонная обойма

Головы свай с усиливаемым фундаментом соединяются ростверками, выполняемыми в виде железобетонных поясов (для ленточных фундаментов) или железобетонных обойм (для столбчатых фундаментов). Если усиливаемые фундаменты не имеют достаточной прочности, то их укрепляют обвязочными балками. Для лучшей передачи нагрузки от усиливаемого фундамента на сваи применяют проходящие через него поперечные металлические и железобетонные балки. Длина свай устанавливается в зависимости от характеристики грунтов, размеров поперечного сечения свай и нагрузок на фундамент.

При проектировании усиления работа старого фундамента, как правило, в расчетах не учитывается. Вся нагрузка от существующего здания, а также и дополнительная должны быть восприняты свайным фундаментом. Для предварительных соображений несущую способность свай определяют по расчету, уточнение ее производится путем испытания пробных свай статической нагрузкой непосредственно на строительной площадке, где производится усиление.

При усилении фундамента выносными сваями добиваются надежного сопряжения старого фундамента со сваями. В фундаменте или при необходимости в стене устанавливают в продольных штрабах рандбалки. Кроме того, в фундаменте или стене пробивают сквозные гнезда, в которые заводятся поперечные металлические балки. В качестве поперечных могут применяться железобетонные балки. Балки связываются монолитным железобетонным ростверком, который соединяет головы свай (см. рис. 4.15). Сваи выводят до верха нижней ступени фундамента, а затем бетонируют раздельные ростверки. Домкраты устанавливают непосредственно над сваями, чтобы исключить работу ростверка на изгиб. На участке, расположенном между домкратами, фундамент разбирают и бетонируют ступень фундамента, объединяющую оба ряда ростверков. Эта ступень должна быть выполнена так, чтобы смогла работать как жесткий фундамент. Через сутки домкраты снимают. Инвентарные ригели удаляют, старую кладку на этих участках разбирают и заменяют бетоном.

Для столбчатых фундаментов поперечные передаточные балки делают парными и между ними зажимают колонну или фундамент. Для синхронной работы домкраты присоединяют к общему насосу. Давление в домкратах увеличивают ступенями. После каждой ступени делают перерыв для наблюдения за осадкой свай под нагрузкой. Перерыв продолжается до тех пор, пока осадка свай не прекратится. Обжатие свай должно прекращаться, как только прибор, установленный на колонне, отметит малейший ее подъем. При этом давлении сваи получают ту нагрузку, которая будет передаваться от сооружения. После стабилизации осадки сваи производится подклинка между рандбалками и поперечными балками, затем устраивают железобетонный пояс.

В практике строительства накоплен большой опыт усиления фундаментов мелкого заложения вдавливаемыми, в том числе составными, сваями. Кратко рассмотрим характерные случаи из отечественного и зарубежного опыта.

Способ усиления составными трубчатыми металлическими сваями фундаментов аварийного пятиэтажного жилого дома в Сумгаите был применен по предложению проф. Э.М. Генделя. Вертикальные деформации фундаментов продольных несущих стен составили от 790 до 1315 мм; величина крена в сторону наибольшей деформации достигала 450 мм. Технология производства работ по вдавливанию отдельных звеньев труб длиной 0,5 м освещена в работах [7, 61].

Большой опыт применения составных впрессованных свай для усиления фундаментов существующих зданий накоплен в Венгрии. Эти сваи изготовляют из сборных железобетонных элементов длиной 60—80 см с размерами сечений 25×25 и 30×30 см. Для полов применяют элементы больших размеров 120×60×25 см. Элементы располагаются один над другим, соприкасаясь торцовыми поверхностями. Для сопряжения элементов используют вертикальные металлические штыри диаметром 37,5—50 мм, которые вставляются в гнезда в центральной части сборных элементов и этим препятствуют их взаимному смещению. Последовательность подводки свай "Мега" детально рассмотрена в работах [4, 48].

4.5. Усиление фундаментов буронабивными сваями (ч. 1)

Широкое распространение получило усиление фундаментов мелкого заложения выносными буронабивными сваями, которые так же, как и вдавливаемые сваи, передают нагрузку от здания на лежащие ниже прочные грунты. Буронабивные сваи могут использоваться при усилении ленточных и столбчатых фундаментов, при этом располагают их относительно существующего фундамента так же, как и вдавливаемые сваи.

При усилении ленточных фундаментов буронабивными сваями выполняют следующие этапы работ (рис. 4.18):

I — вдоль стен разрабатывают шурфы или траншеи и устанавливают крепления; в стене над обрезом фундамента пробивают продольную борозду (штрабу), которая промывается, и в нее на растворе укладывают металлическую разгрузочную балку. Балку перед установкой обматывают проволокой. После установки балка может быть забетонирована;
II — производят бурение скважин, монтируют арматурные каркасы и бетонируют сваи. Бурение выполняют ручным или механизированным способом в зависимости от стесненности площадки и габаритов оборудования;
III — пробивают сквозные отверстия в существующем фундаменте, устанавливают металлические поперечные балки, необходимые для задавливания свай в грунт и включения их в работу. Поперечные балки необходимы также для более надежного сопряжения ростверка с существующим фундаментом;
IV — производят задавливание свай в грунт домкратами и заклинивание балок;
V — устанавливают опалубку и бетонируют ростверк, который выполняется прерывистым или сплошным по всей длине фундамента; в последнем случае достигается более жесткое сопряжение. После схватывания бетона крепление и опалубку снимают, а траншею засыпают грунтом с тщательным трамбованием.

Рис. 4.18. Этапы работ по усилению ленточных фундаментов набивными сваями 1 — фундамент; 2 — шурф; 3 — крепление шурфа; 4 — разгрузочная балка; 5 — стена; 6 — слабый грунт; 7 — прочный грунт; 8 — скважина для сваи; 9 — буронабивная свая; 10 — продольная балка; 11 — поперечная балка; 12 — отверстия в усиливаемом фундаменте; 13 — домкрат; 14 — железобетонный ростверк

При усилении столбчатых фундаментов по периметру существующего фундамента пробуривают скважины, устанавливают арматурные каркасы и бетонируют сваи. Головы свай с арматурными выпусками связывают железобетонной обоймой, выполняемой вокруг существующего фундамента. Конструкции железобетонных обойм аналогичные ранее описанным конструкциям. Концы свай заглубляют в прочный слой грунта.

Усиление столбчатого фундамента рассмотрим на примере усиления фундаментов промышленного здания в г. Асбесте. В основании фундаментов залегали глинистые грунты твердой консистенции. В ходе производства монтажных работ посредине здания была обнаружена линза ранее насыпного грунта с 20%-ным содержанием органических включений. После монтажа основных несущих конструкций фундаменты над этим участком получили значительные деформации (от 100 до 300 мм). Деформации были неравномерными, в результате чего одна из колонн сместилась на 100 мм от проектной оси. Деформации привели к образованию трещин в железобетонной колонне, искривлению подкрановых балок и связей между фермами. Было принято решение демонтировать все конструкции здания на участке, где наблюдались аварийные деформации основания, и выполнить новые фундаменты с устройством буронабивных свай, опирающихся на прочные грунты природного сложения (рис. 4.19). Объединение старого и нового фундамента достигалось устройством железобетонной обоймы. По расчету каждый фундамент усиливали восемью буронабивными сваями диаметром 400—800 мм. В расчете работа старого фундамента не учитывалась, вся нагрузка передавалась только через буронабивные сваи. Обоймы выполняли из бетона марки М200. Последовательность выполнения работ описана в работе [63]. Эксплуатация здания показала надежность выполненного усиления.

Усиление фундаментов сваями

На практике часто встречаются случаи, когда старые постройки нуждаются в укреплении фундамента. Особенно часто - при усилении эксплуатационных нагрузок, например, при достройке этажей или реконструкции здания.

О способах укрепления фундамента с применением свай

Существует несколько вариантов усиления фундаментов с применением свай:

Укрепление фундаментов буронабивными сваями

Буронабивной способ заключается в том, что вдоль фундамента снаружи и изнутри здания, попарно, на определенном расстоянии друг от друга бурятся скважины до твердого основания, в которых устраиваются набивные сваи. Затем они жестко скрепляются со старым фундаментом при помощи анкеров.

Методика укрепления с использование буронабивных свай включает несколько этапов:

разработка шурфа с монтажом креплений вдоль стен – непосредственно над обрезом основания формируется борозда, служащая нишей, скрывающей разгрузочную стальную балку, закрепляемую раствором и впоследствии бетонируемую;
бурится скважина – выполняется установка арматурного каркаса с последующим бетонированием опор;
формируются сквозные технологические отверстия в фундаментном основании – монтируются стальные балки в поперечной плоскости;
сваи вдавливаются в почву с помощью домкрата, а балки заклиниваются;
обустройство опалубки и укрепление ростверка бетонным раствором – после схватывания требуется убрать опалубку и засыпать шурф землёй, выполнив тщательную трамбовку.

Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями

При буроинъекционном способе бурение производится сквозь старый фундамент, под углом к вертикальной линии. Пробуренные скважины также заполняются арматурой и бетонной смесью под давлением.

Технология укрепления буроинъекционными сваями включает проведение следующих операций:

приготовление песчано-цементного раствора;
инъекция сделанной массы в скважины – обеспечивает уплотнение почвы и заполнение пустот. Подземные воды более не могут оказывать негативное воздействие на основание здания, поскольку создаётся защитный слой
армирование опор;
опрессовка свай.

Укрепление фундаментов вдавливаемыми сваями

Более трудоемкий, с большим объемом земляных работ, способ с применением вдавливаемых свай при помощи домкрата. Такие сваи составные из нескольких частей вдавливаются домкратом под основание фундамента.

Применение вдавливаемых свай, позволяет существенно упростить работу и ускорить процесс. Опоры имеют сегментарное строение, а в ходе укрепления осуществляется их последовательное заглубление в почву посредством домкрата. Конструкции производятся с применением железобетона и имеют секционное строение, с отдельными элементами, соединяющимися посредством стыков.

Использование технологии вдавливания обеспечивает решение следующих проблем в процессе установки:

вибрации;
динамическое воздействие;
шум;
уменьшаются трудозатраты.

Укрепление фундаментов винтовыми сваями

Аналогично с буронабивными сваями можно использовать сваи винтовые, которые при помощи анкеров жестко скрепляются со старым фундаментом.

Часто применяются винтовые сваи и для замены фундамента: они завинчиваются в грунт с двух сторон от фундамента. На них и передается нагрузка от стены посредством анкеров, заведенных через отверстие в стене. После этого старый фундамент разбирается, а новый укладывается на его место. Сваи после замены можно выкрутить для повторного использования.

Иногда бывает, что в целях экономии средств, строительство производится самостоятельно, как сегодня модно говорить - своими руками, с нарушением всех норм и технологий. Такие сооружения, как правило, уже в ближайшие годы начинают разваливаться на глазах и остро нуждаются в укреплении фундаментов.

Чтобы этого не произошло, лучше сразу делать правильно все расчеты, особенно расчет: в практике строительства уже были случаи опрокидывания домов с такими фундаментами в результате инженерных ошибок.

Технология укрепления фундамента включает следующие этапы:

замена строительных материалов, подвергающих разрушению под воздействием внешних факторов;
бетонирование конструкции – устанавливается швеллер и двутавровые балки;
установка обвязки обновлённой подошвы – здание поднимается посредством домкратов и осуществляется обвязка, с последующим водружением дома на прежнее место.

Работы выполняются в течение одного дня. Благодаря методике удаётся добиться стабильности грунта, отличающегося низкой несущей способностью. Обеспечивается искусственное увеличение указанного параметра. Применение методики усиления позволяет решить проблему постепенного проседания грунта, приводящего к растрескиванию цоколя.

Выполнить необходимые операции помогут профессиональные строители, располагающие современным оборудованием, позволяющим осуществлять процедуру укрепления в кратчайшие сроки. Реализовать план самостоятельно невозможно, поскольку придётся делать трудоёмкую работу. Предварительно надо провести расчёты, позволяющие избежать неточностей, способных ухудшить технические характеристики конструкции и здания в целом.

Заказ работы по забивке железобетонных свай

Наши сотрудники - квалифицированные специалисты. Они произведут расчет любой сложности и построят надежный свайный фундамент, чтобы вам в дальнейшем не пришлось тратить массу средств на его переделку.

Оставьте заявочку, мы всегда рады нашим клиентам.

Усиление фундаментов сваями

О способах укрепления фундамента с применением свай

Существует несколько вариантов усиления фундаментов с применением свай:

Укрепление фундаментов буронабивными сваями

Методика укрепления с использование буронабивных свай включает несколько этапов:

разработка шурфа с монтажом креплений вдоль стен – непосредственно над обрезом основания формируется борозда, служащая нишей, скрывающей разгрузочную стальную балку, закрепляемую раствором и впоследствии бетонируемую;
бурится скважина – выполняется установка арматурного каркаса с последующим бетонированием опор;
формируются сквозные технологические отверстия в фундаментном основании – монтируются стальные балки в поперечной плоскости;
сваи вдавливаются в почву с помощью домкрата, а балки заклиниваются;
обустройство опалубки и укрепление ростверка бетонным раствором – после схватывания требуется убрать опалубку и засыпать шурф землёй, выполнив тщательную трамбовку.

Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями

Технология укрепления буроинъекционными сваями включает проведение следующих операций:

приготовление песчано-цементного раствора;
инъекция сделанной массы в скважины – обеспечивает уплотнение почвы и заполнение пустот. Подземные воды более не могут оказывать негативное воздействие на основание здания, поскольку создаётся защитный слой
армирование опор;
опрессовка свай.

Так же смотрите

Укрепление фундаментов вдавливаемыми сваями

Использование технологии вдавливания обеспечивает решение следующих проблем в процессе установки:

вибрации;
динамическое воздействие;
шум;
уменьшаются трудозатраты.

Укрепление фундаментов винтовыми сваями

Технология укрепления фундамента включает следующие этапы:

замена строительных материалов, подвергающих разрушению под воздействием внешних факторов;
бетонирование конструкции – устанавливается швеллер и двутавровые балки;
установка обвязки обновлённой подошвы – здание поднимается посредством домкратов и осуществляется обвязка, с последующим водружением дома на прежнее место.

Заказ работы по забивке железобетонных свай

Оставьте заявочку, мы всегда рады нашим клиентам:

Читайте также:

Усиление фундаментов вдавливаемыми сваями

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Нестеров Андрей Сергеевич, Гриценко Виталий Алексеевич

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Нестеров Андрей Сергеевич, Гриценко Виталий Алексеевич

Strengthening of the base by means of the pile pressing method

Текст научной работы на тему «Технологические особенности вдавливания составных свай при реконструкции и усилении фундаментов»

4.4. Усиление фундаментов вдавливаемыми сваями (ч. 1)

4.5. Усиление фундаментов буронабивными сваями (ч. 1)

Усиление фундаментов сваями

О способах укрепления фундамента с применением свай

Укрепление фундаментов буронабивными сваями

Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями

Укрепление фундаментов вдавливаемыми сваями

Укрепление фундаментов винтовыми сваями

Заказ работы по забивке железобетонных свай

Усиление фундаментов сваями

О способах укрепления фундамента с применением свай

Укрепление фундаментов буронабивными сваями

Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями

Укрепление фундаментов вдавливаемыми сваями

Укрепление фундаментов винтовыми сваями

Заказ работы по забивке железобетонных свай