тел:    (812) 222-32-42
факс:  (812) 222-54-34
Главная » Вопросы и ответы по геотехнике
 

Новости

25.12.2015

С Новым Годом!

От лица компании «Строительный трест №28» поздравляю Вас с наступающим Новым 2016 годом! Пусть в Новом году Вам сопутствует Удача и Ваше Здоровье не подводит Вас. Желаю успехов всем Вашим старым и новым проектам. Это будет, как и 2015, непростой год, но я уверен, что Вы справитесь, и выйдите из него победителем. А наша компания постарается помочь Вам в этом.

С наилучшими пожеланиями в Новом году,

Управляющий А.В. Барковский

подробнее...

20.11.2015

Изучаем опыт коллег

Представитель "Строительный трест №28" примет участие в коференции "Современные технологии фундаментостроения" г.Москва.

подробнее...

03.11.2015

Думаем о будущем

Представители "Строительный трест №28" посетили семинар "Современные свайные фундаменты" г.Москва.

подробнее...

10.10.2015

71-я научно-техническая конференция

Сотрудники  "Строительный трест №28" выступили с докладом "Области применения методики сейсмоакустического контроля качества свайных фундаментов"

подробнее...

17.06.2014

Продолжаем научную деятельность

 

Наш коллега А.Н.Гайдо приглашен с докладом на Международную конференцию по геотехнике ТС207 ISSMGE "Взаимодействие оснований и сооружений. Подземные сооружения и Подпорные стены" (Санкт-Петербург, 16-18 июня).

 

подробнее...

 

Вопросы и ответы по геотехнике

 Раздел ведут заместитель директора по строительству Иванов Ярослав Владимирович и доцент кафедры "Технологии строительного производства" СпбГАСУ Гайдо Антон Николаевич.

Вопрос 1. Как назначить время отдыха при испытаниях грунтов сваями?

Ответ: Считается, что при отдыхе происходит восстановление структуры грунта нарушенной при устройстве свай, выполненных по различным технологиям. Продолжительность отдыха устанавливается ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» п. 7.2.3 в зависимости от свойств пpоpезаемых гpунтов и гpунтов под нижним концом сваи: 3 сут - пpи песчаных гpунтах, кpоме водонасыщенных мелких и пылеватых; 6 сут - пpи глинистых и pазноpодных гpунтах. Пpи пpоpезании песчаных, а также пpосадочных гpунтов и наличии под пятой свай кpупнообломочных, плотных песчаных или глинистых гpунтов твеpдой консистенции пpодолжительность отдыха допускается сокpатить до 1 сут. Более пpодолжительный сpок устанавливают: пpи пpоpезании водонасыщенных мелких и пылеватых песков  (не менее 10 сут); пpи пpоpезании глинистых гpунтов мягко- и текучепластичной консистенции (не менее 20 сут). При испытании грунтов заводскими сваями статическими и динамическими нагрузками время отдыха одинаково.

Для буронабивных свай нормативный срок отдыха установлен в 28 сут.

Кроме того, в процессе «массового» погружения, при испытании грунтов сваями заводского изготовления, погруженными ударным методом, необходимо срок отдыха отсчитывать с момента забивки последней сваи в радиусе не менее 20 м от места испытания.

Следует также учитывать опыт испытаний специализированных изыскательских организаций, например, в районе ул. Коллонтай, Бадаево, (квартал СУН) при заглублении забивных свай в динамически неустойчивые пески пылеватые плотные  (е=0,5) для получения необходимой несущей способности время отдыха необходимо устанавливать свыше 3 - 6 мес.

Вопрос 2.  Как назначить максимальную нагрузку при  статических испытаниях свай?

Ответ. На основании ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» п. 8.2.4 «нагpузка пpи испытании натуpной сваей должна быть доведена до значения, пpи котоpом общая осадка сваи составляет не менее 40 мм». Кроме того, «пpи заглублении нижних концов натуpных свай в кpупнообломочные, плотные песчаные и глинистые гpунты твеpдой консистенции нагpузка должна быть доведена до значения, пpедусмотpенного пpогpаммой испытаний, но не менее полутоpного значения несущей способности сваи (к=1,5), опpеделенной pасчетом, или pасчетного сопpотивления сваи по матеpиалу».  

На практике, для грунтов Санкт-Петербурга для оценки несущей способности грунтов максимальную нагрузку при испытании свай доводят до следующих значений:

- до массового погружения к=1,5 от расчетной нагрузки  на сваю;

- после массового погружения к=1,2.

         В каждом случае организация, производящая работы, должна составлять программу испытаний, где указанные нагрузки согласовываются проектировщиками.

 

Вопрос 3. В каких случаях допускается применять сваи заводского изготовления без острия?

Ответ. Заводские сваи могут изготавливаться как с плоским торцом («тупые», «без острия») или с конусным наконечником («острые»). В ходе многочисленных исследований ОАО «ЛенНИИПроект», ОАО «РОССТРО» - «ПКТИ» и ОАО «ВНИИГС» по оптимизации формы торца свай установлено следующее:

1) сопротивление погружения свай в глинистые грунты с плоским торцом ниже на 10 - 15% чем с конусным наконечником, что объясняется тем, что под плоским торцом формируется уплотненный грунтовый конус с углом при вершине острия идентичный углу внутреннего трения грунта (30 - 60 градусов), что облегчает погружение;

2) несущая способность, и время на погружения свай с разной формой торцов практически одинаково;

3) при нессиметричном заводском изготовлении наконечника при погружении может произойти «уход» от вертикали и поломка сваи;

4) экономия бетона за счет применения плоского торца составляет         0,015 м³, а стали 2,0 кг на одну сваю.

В этой связи можно заключить, что в любых сжимаемых грунтах рациональна форма плоского торца  свай за исключением слоев крупнообломочных, техногенных, твердых  глинистых и гравелистых грунтов с включением валунов и  строительного мусора. 

 

Вопрос 4. В каких случаях сваи устраиваются в предварительно пробуренные скважины?

Ответ. Для технологий погружения свай заводского изготовления лидерное (разгрузочное) бурение применяется в следующих случаях. Во-первых, для снижения динамического воздействия на существующую застройку и инженерные коммуникации, распространяющегося в грунте при забивке. Установлено, что при погружении свай молотами в лидерные скважины амплитуда смещений грунта уменьшается: для песчаных грунтов в 1,7-2,0 раза, глинистых - 2,0-2,5 при отношении площади лидера к площади сваи 0,5-0,7. При шнековом рыхлении грунта для указанных отношений площадей амплитуда смещений грунта уменьшается: для песчаных грунтов до 1,5 раз, а глинистых - в 2 [1]. Во-вторых, бурение применяется и при наличии труднопроходимых прослоек (галечник, плотные пески, твердые глинистые грунты), препятствующих погружению сваи до проектных отметок. Скважины устраивают обычно на 5 см меньше диагонали поперечного сечения погружаемой сваи (для сечений 30х30, 35х35, 40х40 см расчетный диаметр скважины будет составлять 37, 44, 52 см соответственно). Глубина скважин должна быть ниже подошвы фундамента существующего здания или достигать подошвы плотной грунтовой прослойки, но не превышать 0,9 длины сваи в грунте [2]. Следует отметить, что с экономической точки зрения, погружение свай заводского изготовления в лидерные скважины (разрыхленный грунт) глубиной свыше 10 м становится дороже по сравнению с буронабивными технологиями.

         Для набивных свай предварительное бурение следует применять при работе в примыкании к существующим зданиям и сооружениям на фундаментах мелкого заложения для исключения выпора грунта и деформаций конструкций фундаментов.   При устройстве свай по любой технологии вплотную к существующим зданиям недопустимо бурить лидерные скважины с «запасом», так как большой объем извлеченного грунта приводит к ослаблению грунтового массива вцелом и дополнительным осадкам фундаментов.

Литература

1. ВСН 490-87. Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки.

2. СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов.

 

Вопрос 5. Как выполняется крепление шпунтовых ограждений?

Ответ. В условиях слабых грунтов Санкт-Петербурга, особенно при несоблюдении требований технологии, могут происходить как деформации ограждений котлованов, так и распорных конструкций, проседания и выпор грунта внутрь подземного сооружения, сопровождающиеся разрушениями конструкций зданий прилегающих к строительной площадке.

Рассмотрим наиболее распространенные технические решения обеспечения устойчивости шпунтовых ограждений:

- консольные ограждения, в том числе с поясами жесткости, из стальных балок различного сечения применяются для котлованов глубиной до 4-х метров с ограничением динамические воздействий при перемещении строительной техники и запретом складирования материалов вблизи ограждения. При этом в условиях слабых грунтов необходимо обеспечить заглубление шпунта ниже дна котлована не менее 2/3 его глубины;

- распорные горизонтальные крепления из металлических балок различного сечения (в основном труб) при ширине котлована до 15 м, для котлованов с большими размерами применяются промежуточные стойки сваи, выполняемые до разработки грунта;

- крепление ограждения к вертикальным анкерным стенкам или горизонтальным плитам стальными тягами на расстоянии не менее величины S=Hк tg(45º-φ/2),  где Hк - глубина котлована, φ - угол внутреннего трения грунта. Такое конструктивное решение ограждения требует дополнительных площадей за границей котлована и  не обеспечивает горизонтальной устойчивости ниже дна котлована;

- «островной» способ с грунтовыми бермами и подкосными креплениями из стальных балок или ферм к участкам фундаментной плиты или сваям-колоннам. Котлован разрабатывают по захваткам, на первой грунт откапывают на полную глубину, за исключением участков, прилегающих к шпунтовому ограждению, затем устраиваются участки фундаментных плит, в которые упирают подкосные крепления через распределительные балки, укрепляемые на шпунтовом ограждении, на второй захватке выполняют доработку котлована и устраивают конструкции здания, относящиеся к «нулевому» циклу;

- крепление шпунтовых ограждений грунтовыми инъекционными анкерами, заглубляемыми в плотные грунты, за пределы зон  активного давления грунта на ограждения и воспринимающими выдергивающие усилия. Величина усилий, воспринимаемых одиночным анкером на практике для глинистых грунтов находится в диапазоне от 0,1 до 0, 5 МН. Анкеры устраиваются по периметру котлована с шагом 0,8 - 3,0 м с углом наклона горизонтали до 30 - 40º. В условиях слабых грунтов такое решение имеет ограниченное применение, т.к. требует заглубления на значительные по величине глубины (свыше 25 - 30 м) а при устройстве анкеров под существующими инженерными коммуникациями, дорогами или зданиями, в конструкциях последних могут возникать дополнительные деформации из-за изменения напряженно-деформированного состояния грунта вследствии его взаимодействия с заделкой анкера;

- укрепление грунта по всей глубине шпунта, а так же создание грунтоцементных диафрагм ниже заложения  котлована по технологии струйной цементации. Для создания сплошных диафрагм толщиной до 1500 мм  грунтоцементные сваи устраивают по сетке 600 х 520 мм, проектная прочность материала грунтоцемента принимается порядка 1,0 МПа, в модуль деформации 400 МПа. Расход материалов на 1 метр бурения составляет: воды 200 - 350 л, цемента 300 - 400 кг, комплексных добавок 7 - 12 кг;

- крепление ограждения с помощью горизонтальных дисков перекрытий, бетонируемых по технологии «сверху - вниз». Шпунтовые ограждения при такой технологии комбинируются с траншейными бетонными стенами в грунте. Разработка грунта ведется через технологические проемы в поэтапно устраиваемых перекрытиях, бетонируемы непосредственно по  опалубке, уложенной на грунт. Для опор перекрытий используются сваи стойки устраиваемые до выполнения основного контура ограждения котлована. Способ позволяет минимизировать влияние строительных процессов и разработки грунта подземного объема на напряженно-деформируемое состояние грунтового массива и конструкции, расположенных рядом зданий и сооружений. Вместе с тем эта технология является наиболее затратной и требующей высокой квалификации со стороны специализированной строительной организации.

Вопрос 6. Как следует готовить основания под ходовые пути копров, буровых и вдавливающих установок для устройства свай по различным технологиям?

Ответ. Особые требования  к устройству основания предъявляются при работе на слабых грунтах, характеризующихся потерей несущей способности при динамическом воздействии, возникающем как при движении техники так и при устройстве свай.В этих условиях необходимо обеспечить устойчивость строительной техники и тем самым достаточное качество выполняемого свайного основания.

При бойке свай заводского изготовления основание необходимо готовить из песчаной подсыпки толщиной 300 мм по геотекстилю, укладываемому по грунту. Дополнительно по оси движения копра устраиваются временные пути из инвентарных ж/б плит в металлической оболочке («плоты» или «слани»), перемещаемых кранами или копрами.

Масса установок вдавливания свай заводского изготовления может доходить до  160 т, что при производстве работ требует усиленного основания из песка толщиной 600 мм по грунту и щебеня толщиной 400 мм. Щебень можно заменить боем кирпича.

Для движения буровых установок основание готовят из щебня толщиной 300 - 400 мм по геотексилю.

Подсыпку песком или щебнем следует выполнять с уширениями за границы контура, образованного погружаемыми сваями на расстояния 1,5 м при бойке и устройстве буронабивных свай и  на 1,5 - 3,5 м при вдавливании свай заводского изготовления.

Кроме того,  до начала работ необходимо выполнить систему водоотведения поверхностных вод, состоящую из канав и зумфов обсаженных ж/б кольцами из которых вода откачивается в ливневую канализацию.

Следует отметить, что при работе на некачественно подготовленном основании могут возникать аварийные ситуации, связанные с опрокидыванием техники, а так же сверхнормативные отклонениями погруженных свай в плановом положении, так называемая «нефиксация».

Вопрос 7. Необходимо ли армировать буронабивную сваю на всю длину?

Армирование буронабивной сваи зависит от вида нагрузок, которые она будет воспринимать во время работы. Если свая воспринимает в основном вертикальную нагрузку до 250 тонн, то армировать допускается на одну треть ее рабочей длинны. При этом надо учитывать, что армокаркас должен проходить «слабые» слои грунта. Это грунты с модулем деформации Е менее 65 кгс/см² и с показателем консистенции IL  более 0,5.

 

Вопрос 8. Назовите минимальный комплект документации, необходимый для начала производства свайных работ.

Ответ. Для устройства свайного основания необходим следующий комплект документации:
- план свайного поля с общими указаниями по производству работ;
- геологический разрез с положением свай, описанием и характеристиками грунтов;
- строительный генеральный план строительства основного и подготовительного периода в составе ПОС;
- исполнительная схема геодезической разбивочной основы объекта.
            Вся документация должна иметь штамп в производство работ и заверена подписью уполномоченного лица организации заказчика.
            Основная информация и назначение чертежей представлены в таблице.
Таблица
 

Наименование чертежа, документа

Содержание документа

Плавн свайного поля с общими указаниями по производству работ

Маркировка, размеры, количество  и параметры свай, расчетные нагрузки, вид и количество испытаний грунтов, указания по технологии и контролю качества работ, узел сопряжения свай с ростверком, абсолютная отметка условно принятая за 0,000

Геологический разрез

Характерные инженерно-геологические разрезы, на которые нанесены оси здания, линии уровня дна котлована с абсолютными отметками подошвы ростверков и концов свай, данные физико-механических свойств грунтов, необходимые для обоснования параметров свай, сведения об агрессивности грунтовых вод, красные и черные отметки дневной поверхности земли

Схема армирования буронабивных свай

Экспликации и сведения о диаметрах, количестве и длинах арматурных стержней, составляющих каркасы буронабивных свай

Стройгенплан в составе ПОС

Расположение внутриплощадочных дорог, инженерных коммуникаций, ограждение площадки, постов охраны, моек колес, бытовых городков и пожарных гидрантов.

Исполнительная схема геодезической разбивочной основы объекта

Маркировка осей объекта, осевые расстояния, привязки пунктов закрепления осей, расположение репера на строительной площадки

Вопрос 9. Назовите причины отрицательных результатов статических испытаний грунтов сваями.

Ответ. Провал или срыв при статических испытаниях грунтов происходит когда свая дает осадку в грунте свыше 4 см и вдавливающая нагрузка не доведена до значения, указанного в программе испытаний.  Рассмотрим основные причины вызывающие указанное явление:

- не выдержан нормативный срок отдыха сваи в грунте;

- непосредственно перед испытаниями в радиусе 20 м от измерительного оборудования производилась забивка свай заводского изготовления, вызвавшая раструктиривание и снижение несущей способности грунта;

- испытана дефектная свая с деформированным стволом. Для свай заводского изготовления могут произойти разрушения ствола или в зоне сварного стыка из-за заводского брака или при погружении в плотных грунтах при превышении предельного количества ударов. Для буронабивных свай встречаются дефекты в виде потери сплошности ствола или вымывания бетона при работе в слабых или в напорных водоносных грунтах;

- испытуемая свая недопогружена до несущего слоя из-за препятствий в виде локальных прослоек плотных грунтов. Кроме того из-за недостоверных инженерно-геологических изысканиях проектировщик может не верно определить положение несущего слоя, в результате чего сваи будет погружены в слабый грунт;

- при приложении нагрузки произошли деформации голов свай некачественно подготовленных к нагружению, что могло произойти при вырубке бетона голов заводских свай или некачественно забетонированных оголовков буровых свай;

- домкраты установлены на сваю, у которой в ходе погружения произошел выпор из грунта, вследствие чего под пятой образовалась полость, незаполненная грунтом, что приводит к значительным осадкам на первых ступенях нагружения до 15 см. Следует так же отметить, что выпор сваи может происходить как при бойке и вдавливании свай заводского изготовления так и при буронабивных технологиях с вдавливанием обсадных труб;

-  для буронабивных технологий устройства свай под защитой обсадных труб большого диаметра при некачественной подготовке забоя под пятой остается буровой шлам, а при технологиях с задавливанием обсадных труб при несвоевременном отделении теряемого башмака под пятой сваи образовывается незаполненная грунтом полость. При испытаниях грунтов такими сваями будут получены осадки не отражающие действительную несущую спопобность;

- при погружении острия свай заводского изготовления в пылеватые водонасыщенные пески может происходить эффект рассасывания, когда со временем межсвайное пространство насыщается грунтовыми водами, что приводит к снижению несущей способности сваи по боковой поверхности.

            Все перечисленные дефекты, отражающиеся на достоверности испытаний грунтов сваями представлены в табл.

Таблица

Дефект

Сваи заводского изготовления

Буронабивные сваи

Не выдержан нормативный срок отдыха сваи в грунте

От 3 до 20 сут согласно

ГОСТ 5686-94

Свыше 28 сут согласно

ГОСТ 5686-94

В радиусе 20 м производилась забивка свай

В слабых грунтах

-

Испытана дефектная свая с деформированным стволом

При погружении в плотных грунтах

В слабых грунтах или в напорных водоносных слоях, карстовые грунты

Испытуемая свая недопогружена до несущего слоя

Грунты с прослойками «непроходимых» включений в виде валунов, песков

Грунты с прослойками «непроходимых» включений для набивных технологий без извлечения грунта

Испытуемая свая имеет деформации некачественно подготовленных голов свай

При вырубке голов свай, недопогруженных до проектной отметки свыше 1,5 м

Не выполнена нивелировка поверхности голов свай, некачественно сформирован оголовок

Испытуемая свая имеет выпор из грунта

В слабых грунтах

В слабых грунтах с набивными технологиями вдавливания обсадных труб без извлечения грунта

Испытаны буронабивные сваи с некачественного подготовленным забоем

-

Для буровых технологий устройства свай под защитой обсадных труб большого диаметра или при технологиях с задавливанием обсадных труб при несвоевременном отделении теряемого башмака

Происходить эффект рассасывания

При погружении острия свай заводского изготовления в пылеватые водонасыщенные пески

-

 

 

 
 

Услуги компании

 

Ударный метод

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погружение свай методом вдавливания (вдавливание свай)

 

 

 

Буронабивные сваи

 

 

 

Испытания

 
Рейтинг@Mail.ru
© 2008 ЗАО Строительный трест №28
Мегагрупп.ру
Вопросы и ответы по геотехники