ВИДЫ И КЛАССИФИКАЦИИ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

7399

Главный инженер

___________А.В. Колобов

Начальник отдела

___________Б.И. Бычковский

2001

Методическое пособие по устройству ограждений из буронабивных свай (далее «Методическое пособие») предназначено для производителей работ, мастеров и бригадиров строительных и проектных организаций и технического надзора заказчика.

При разработке «Методического пособия» учтен опыт ряда строительных организаций Московского региона и России по устройству буронабивных свай, использованы материалы научно-технической литературы и периодической печати.

В работе приведены материалы по технологии и организации выполнения работ, средствам механизации, потребности в материально-технических ресурсах, требования к качеству и приемке работ, технике безопасности и охраны труда, экологической и пожарной безопасности.

Приведены формы калькуляции затрат труда и график производства работ на устройство ограждения из буронабивных свай.

Работа выполнена сотрудниками ОАО ПКТИпромстрой:

к.т.н., заслуженный строитель РФ Едличка С.Ю. - руководитель работы;

Колобов А.В., к.т.н. Шахпаронов В.В., Бычковский Б.И., Воинова Е.А., Покровская Е.В., Стронгин И.Я., Ярымов Ю.А. - исполнители;

при участии сотрудников НИИОСП - д.т.н., проф. Бахолдина Б.В., к.т.н. Мариупольского Л.Г. и к.т.н. Ястребова П.И.

Авторы будут признательны за предложения и возможные замечания по составу и содержанию настоящей работы.

Контактный телефон: (095) 214-36-49. Факс - (095) 214-95-53.

Е-mail: рkti@rinet/rv

www/rinet/rv/-pkti

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Строительство и реконструкцию в стесненных условиях существующей городской застройки следует осуществлять методами, обеспечивающими защиту действующих зданий и сооружений от повреждений (предотвращение деформаций, обеспечение прочности и устойчивости существующих зданий, строений и сооружений и др.).

При строительстве в районах сложившейся застройки и непосредственной близости от эксплуатируемых сооружений метрополитена мелкого заложения запрещается использовать метод погружения свай забивкой. Одним из альтернативных методов является устройство ограждений из буронабивных свай.

В России имеется богатый опыт применения буронабивных свай на крупных и ответственных стройках.

Удельный вес фундаментов из буронабивных свай в целом по стране достигает 10 %. В США, ФРГ и Японии удельный вес набивных свай составляет 40 - 60 % всего объема применяемых свай.

К преимуществам фундаментов из буронабивных свай следует отнести:

- сокращение потребности в механизмах и транспорте;

- повышение надежности сооружений за счет уменьшения общих и неравномерных осадок;

- снижение влияния зимнего периода на темпы и качество работ;

- возможность использования в качестве основания прочных грунтов, залегающих на большой глубине;

- возможность устройства свай разной длины, опирающихся на необходимой отметке при резко пересеченном рельефе кровли прочных грунтов, принятых за основание свай;

- возможность передачи на одну сваю большого диапазона нагрузок, например от 1000 до 10000 кН и более;

- возможность устройства свай большого диаметра (по сравнению с забивными сваями), что значительно улучшает работу свай на горизонтальную нагрузку;

- возможность устраивать сваи без армирования в нижней ее части, где отсутствует передача моментов и горизонтальных сил;

- отсутствие существенных вибраций и сотрясений в процессе производства работ.

Ограждения из буронабивных свай характеризуются повышенной жесткостью и позволяют почти полностью исключить подвижки и деформации грунтового массива и расположенных поблизости зданий и инженерных коммуникаций. Они также почти полностью исключают подвижки грунтов под существующими фундаментами и вокруг существующих подземных сооружений и обеспечивают сохранение свойств грунтов при бурении скважин.

К недостаткам ограждений и фундаментов из буронабивных свай следует отнести:

- повышенное применение ручного труда и технологическая сложность их устройства, особенно в неустойчивых грунтах;

- увеличение расхода бетона по сравнению с забивными сваями за счет отсутствия уплотнения грунта около сваи в процессе ее изготовления;

- сложность контроля за изготовлением свай и др.

Устройство буронабивных свай может проводиться круглый год вне зависимости от погодных условий, а высокий уровень механизации работ позволяет форсировать темпы сооружения ограждений и фундаментов.

Темпы работ зимой оказываются более высокими, чем в остальное время года. Это объясняется тем, что зимой маневренность буровых установок значительно повышается.

Набивные сваи изготавливаются непосредственно в грунте, заполняя образованную пробивкой или выбуриванием скважину бетонной смесью.

Рациональной областью применения буронабивных свай является устройство ограждений стен котлованов вблизи улиц с интенсивным движением транспорта, вблизи зданий и инженерных коммуникаций, а также на плотно застроенных территориях, фундаментов зданий, опор мостов и других инженерных сооружений.

Это могут быть вновь выделяемые территории, территории после их предварительной инженерной подготовки, а также на свободных территориях в зоне существующей застройки.

Буронабивные сваи предназначены для передачи нагрузки от здания или сооружения на грунтовое основание. Эффективны также эти сваи в случае, когда на поверхности залегают пучинистые, набухающие или просадочные грунты.

Ограждения котлованов из буронабивных свай могут выполнять роль не только подпорных стен котлованов, но и роль несущих элементов заглубленных сооружений с их надземными конструкциями.

Областью применения ограждений из буросекущих свай является устройство ограждений стен котлованов, когда уровень грунтовых вод залегает выше уровня дна котлована, а также фундаментов зданий, опор мостов и других инженерных сооружений. Они, кроме того, используются в качестве ленточных фундаментов или ограждающих конструкций при строительстве глубоких подземных сооружений в условиях плотной городской застройки. Это может быть строительство на свободных (или освобожденных) территориях в зоне существующей застройки или при реконструкции зданий с изменением (частичным или полным) его конструкций.

В устойчивых глинистых грунтах и маловлажных песках применяют преимущественно касающиеся буронабивные сваи (тангенциальные или выпукловогнутые), а также отдельно расположенные сваи с заполнением пространства между ними монолитным бетоном, железобетоном или набрызг-бетоном.

В работе используются понятия и определения, которые приведены ниже.

Свая называется буронабивной, когда проходка скважин осуществляется выбуриванием и удалением грунта с последующей укладкой в нее бетонной смеси.

Буросекущие сваи (опережающие и пересекающие) являются модернизацией буронабивных свай.

Скважина - цилиндрическая выработка в грунте (вертикальная или наклонная), характеризующаяся большой величиной отношения глубины к диаметру.

Начало скважины у планировочной поверхности грунта называется устьем, дно ее - забоем, а внутренняя боковая поверхность - стенками.

Разрушенный грунт в забое скважин называется шламом.

Устойчивость грунта стенок скважин предопределяет технологию изготовления свай: без крепления стенок или с их креплением.

Маловлажные глинистые и суглинистые грунты довольно длительное время сохраняют устойчивость стенок скважин, что облегчает устройство буронабивных свай.

В песчаных и водонасыщенных грунтах изготовление свай осуществляется в инвентарных обсадных трубах, под глинистым раствором и иногда под избыточным давлении воды.

«Методическое пособие» предназначено для использования при разработке проектов производства работ и технологических карт на устройство ограждений из буронабивных свай.

В настоящем «Методическом пособии» рассмотрено устройство ограждений из буронабивных свай диаметром 600 - 1000 мм при шаге до 3000 мм и глубиной до 15 - 20 м.

Нормативной базой являются действующие ГОСТы, СНиП, ЕниР, ТУ, производственные нормы расхода материалов, ведомственные и местные прогрессивные нормы.

ВИДЫ И КЛАССИФИКАЦИИ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

2.1 В Пособии рассматриваются следующие виды буронабивных свай, применяемых для ограждений котлованов:

- одиночные сваи, устанавливаемые с определенным шагом и объединяемые затяжками из досок, тонких железобетонных плит, гофрированных стальных листов (рисунок 1, а, б);

- из бурокасающихся свай (рисунок 1, в);

- из опережающих и пересекающих* свай (рисунок 1, г).

* В технической литературе под термином «пересекающая» армированная буронабивная свая также называется «буросекущая» набивная свая и «секущая» буронабивная свая.

а и б - сваи, установленные с определенным шагом и затяжкой; в - бурокасающиеся сваи; г - буросекущие сваи (опережающие и пересекающие);

1 - опережающая свая; 2 - пересекающая свая; 3 - затяжка

Рисунок 1- Виды ограждений из буронабивных свай

2.2 Буронабивные сваи классифицируются по следующим признакам:

- по форме;

- по материалу;

- по способу армирования;

- по технологии изготовления.

2.3 По форме сваи бывают цилиндрической формы одного или разного сечения, в том числе с уширением нижнего конца.

2.4 Материалом для изготовления буронабивных свай служит бетонная смесь, бетонная смесь с арматурной сталью, а также цементно-песчаные растворы.

2.5 По способу армирования буронабивные сваи делятся на армированные пространственными каркасами на всю длину сваи или на ее часть.

2.6 Технология изготовления буронабивных свай зависит от конкретных геологических и гидрогеологических условий строительной площадки, а также от типа применяемого оборудования.

В этой связи по способу изготовления буронабивных свай можно выделить три основных их типа:

- сваи, не требующие специальных мероприятий по креплению стенок скважин;

- сваи, стенки скважин которых удерживаются от обрушения глинистым раствором или избыточным давлением воды;

- сваи, изготавливаемые с креплением стенок скважин неизвлекаемыми или инвентарными обсадными трубами.

2.7 Решение о применении того или иного вида буронабивных свай в качестве фундамента или ограждающей стенки принимают на основе результатов проведения инженерно-геологических изысканий с целью определения свойств грунта и наличия грунтовых вод.