ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Рекомендации распространяются на проектирование и устройство свайных фундаментов зданий и сооружений из буродобивных свай, основаниями которых являются элювиальные высокотемпературные вечно­мерзлые грунты (продукты разрушения коренных пород осадочного происхо­ждения - алевролитов, песчаников, аргиллитов) мас­сивной криогенной тек­стуры, оттаивающие в процессе эксплуатации.

Необходимость применения буродобивных свай, вместо забивных, обусловлена особенностью мерзлотно-грунтовых условий площадок строи­тельства, заключающейся в том, что во многих случаях на небольшой глубине (4 - 10 м) под отложениями четвертичного комплекса залегают грунты осадочного происхождения юрско-мелового возраста, отли­чающиеся значительной плот­ностью и прочностью. Верхние горизонты осадочных грунтов сильно выветре­лые, трещиноваты, льдонасыщены, просадочны при оттаивании и поэтому мало пригодны для опирания на них свай.

В Рекомендациях рассматриваются сваи, работа которых приближа­ется к работе свай стоек. В состав рекомендаций входят следующие разделы:

1. Общие положения

2. Требования к инженерно-геологическим изысканиям

3. Вид свай и область их применения

4. Расчет и проектирование свай на осевую вертикальную вдавливающую нагрузку

5. Устройство свай

6. Методика испытания свай

6.1. Общие положения

6.2. Оборудование и приборы

6.3. Проведение испытаний

6.4. Обработка результатов

7. Мероприятия по обеспечению устойчивости свайных фундаментов в период строительства и эксплуатации зданий и сооружений

Приложение 1. Требования к программе полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой

Приложение 2. Примеры расчета

В Рекомендациях рассматриваются буродобивные сваи, погружаемые в предва­рительно пробуренные скважины до их забоя и добиваемые в несущий слой грунта до отказа 3-4 мм. Диаметр скважины принимается не менее наибольшего размера поперечного сече­ния сваи. Глубина скважины назначается в зависимости от глубины залегания несущего слоя грунта. Свободное пространство между боковой поверхностью сваи и стенками скважины заполняется песчано-цементным раствором в пределах всей ее длины. Заполнение скважины раствором выполняется до установки свай.

Расчет свай производится с определением несущей способности, как по мате­риалу (в соответствии с главами СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструк­ции" и 2.02.04-88 "Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах"), так и по грунту ос­нования. Несущая способность свай по грунту основания определяется тремя способами:

а) по результатам испытаний свай статическими нагрузками с моделированием оттаи­вания вечномерзлых грунтов во время эксплуатации зданий и сооружений;

б) расчетом по формуле, с использованием табулированных значений расчетных со­противленийrоттаивающих вечномерзлых грунтов под нижним концом буродобивных свай;

в) расчетом по формуле, с использованием значений физико-механических характери­стик вечномерзлых грунтов.

Технология устройства буродобивных свай предусматри­вает выполнение следую­щих операций: разбуривание скважины, за­ливка её раствором, установка сваи и забивка её в ненарушенный грунт ниже забоя скважины (рис. 1).

Оборудование для испытаний свай должно включать систему упоров и ба­лок, домкрат с манометром, реперную систему с измерительными приборами, нагрева­тельные скважины, оборудованные электронагревателями, геотермические скважины, снабженные устройствами, предназначенными для измерения температуры грунта ос­нования, испытываемой сваи (рис. 2 и 3).

В проектной документации здания (сооружения), строящегося на оттаиваю­щих вечномерзлых грунтах, должны быть разработаны мероприятия по обеспечению их устойчивости в период строительства и эксплуатации, включающие наблюдения за состоянием грунтов оснований и перемещением фундаментов, технический паспорт эксплуатации здания (сооружения).

Иллюстрации

Рис. 1. Схема устройства буродобивной сваи

а - бурение скважины; б - заполнение скважины песчано-цементным раствором;

в - опускание сваи в скважину; г - добивка сваи; д - свая в проектном положении;

1 - сезоннопромерзающий (сезоннооттаивающий) слой грунта; 2 - вечномерзлый

грунт, просадочный при оттаивании; 3 - малосжимаемый при оттаивании

вечномерзлый, или талый грунт; Н _з - высота ствола скважины, заполненного

раствором; Н _скв - глубина лидерной скважины.

Рис. 2. Схема установки для испытания свай статической вдавливающей нагрузкой

с передачей реактивных усилий на платформу с балластом.

1 - опытная свая; 2 - гидравлический домкрат; 3 - вырав­нивающая гравийно-песчаная подсыпка; 4 - настил из шпал; 5 - грузовая платформа; 6 - распределительная балка; 7 - переставной соединительный палец. 8 - балласт (бетонные блоки и др.).

Рис. 3. Схема устройства реперной системы и расположения нагре­вательных и

термометрических скважин, поверхностных марок.

1- опытная свая; 2 - хомут; 3 - стойка реперной системы; 4 -прогон реперной сис темы; 5 - поверхностная марка, 6-прогибомер.