Устройство свайных фундаментов. Виды свай. Их работа. Виды технологий погружения забивных свай. Их оценка

    Этот  метод  применяют для коротких свай сплошного и трубчатого сечения (3..5м). Статическое вдавливание осуществляется в такой последовательности: сваю устанавливают в вертикальное положение  в направляющей стреле агрегата. Далее  на голову сваи опускают и закрепляют оголовник, передающий давление от базовой машины (трактор, экскаватора) через систему блоков и полиспастов непосредственно на сваю, которая благодаря этому давлению постепенно погружается в грунт. После достижения сваей проектной отметки погружение прекращают, снимают наголовник, агрегат переезжает на новую позицию. Применимо статическое вдавливание с использованием одновременно задействованных двух механизмов.  
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    10.Технология  завинчивания

    В настоящее время при строительстве  объектов различного назначения все  чаще используется свайно-винтовой фундамент. Благодаря многочисленным достоинствам, свайно-винтовые фундаменты несколько  десятилетий широко применяются  во всем мире. Так как технология завинчивания может использоваться даже в тех случаях, когда возведение фундамента традиционными способами  не просто проблематично, но и невозможно, она получает распространение и  в России. 

    Метод основан на завинчивании стальных и  железобетонных свай со стальными наконечниками  с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных  тягачей. 

    Метод - применяют главным образом при  устройстве фундаментов под мачты  линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной  мере могут быть использованы несущая  способность винтовых свай и их сопротивление  выдергиванию. Эти установки имеют  рабочий орган, четыре гидравлические выносные опоры, привод вращения и наклона рабочего органа, гидросистему, пульт управления и вспомогательное оборудование. 

    Конструкция рабочего органа позволяет выполнять  следующие операции: втягивать винтовую сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю надевают инвентарную  металлическую оболочку), обеспечивать заданный угол погружения сваи в пределах 0...450 от вертикали, погружать сваю в  грунт путем вращения с одновременным  использованием осевого усилия, при  необходимости вывертывать сваю из грунта. Вращение рабочего органа и  его наклон осуществляют от коробки  отбора мощности автомобиля через соответствующие  редукторы. 

    Рабочие операции при погружении сваи методом  завинчивания аналогичны операциям, выполняемым  при погружении свай методом забивки  или вибропогружением. Только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают и снимают оболочки.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    11. Методы ускорения  процесса погружения  свай

В тех случаях, когда по гидрогеологическим условиям или по конструктивным соображениям необходимо значительно заглублять сваи, следует изыскивать способы облегчения процесса погружения их в плотные грунты.

К числу таких  мероприятий относятся обмазка  поверхностей сваи синтетическими полимерами, глинами, погружение с применением  электроосмоса и с подмывом грунта. Наиболее распространен способ забивки или вибропогружения свай методом подмыва грунта. Сущность метода заключается в подаче под давлением к острию свай воды,-разжижающей грунт и облегчающей вследствие этого процесс погружения.

Погружать сваи способом подмыва грунта разрешается  на участках, удаленных от существующих зданий и сооружений не менее чем  на 20 м, так как в процессе подмыва  грунт может разжижаться не только под сваей, но и на некотором расстоянии от нее.

Расстояния от коммуникаций до мест подмыва грунта должны быть определены в рабочих  чертежах или ППР; они зависят  от характеристик и фильтрующих  особенностей грунтов, а также и  технического состояния подземных  коммуникаций. Если решено погружать  сваи методом подмыва грунта, на стадии разработки ППР должны быть разработаны мероприятия по обеспечению  сохранности подземных коммуникаций на период производства работ.

В призматических сваях, погружаемых методом подмыва, воду подают по трубе, подведенной к  острию свай с укреплением вдоль  ствола или забетонированной в нее.Для погружения свай в песчаные и илисто-глинистые грунты подмывом достаточны незначительные усилия от работающего молота или вибропогружателя.

Для погружения свай на глубину более 15 м в плотные  связные грунты на квадратные сваи можно устанавливать по две трубы, располагаемые с двух сторон вдоль  ствола сваи. 

Наиболее применим метод подмыва грунта при погружении трубчатых свай и свай-оболочек. Число труб при погружении трубчатых  свай должно быть не менее двух, а  при больших диаметрах— одна труба на 1,0—1,5 м периметра сваи.

    Погружение  свай с использованием электроосмоса применяют при наличии водонасыщенных плотных глинистых грунтов, моренных суглинков и глин. Для практической реализации метода погруженную сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) источника тока, а соседнюю с ней погружаемую - отрицательному полюсу (катоду) того же источника тока. При включении тока вокруг сваи (анод) снижается влажность фунта, а у погружаемой сваи (катод), наоборот, повышается. После прекращения подачи тока происходит восстановление первоначального состояния фунтовых вод и несущая способность свай, являющихся катодами, возрастает. 

    Дополнительные  операции при погружении железобетонных свай с использованием электроосмоса связаны с оснащением свай полосами стали - электродами, площадь которых занимает 20...25% боковой поверхности свай. Эта операция отпадает при погружении металлических свай методом завинчивания. 

    Применение  метода электроосмоса, позволяет на 25...40% ускорить процесс погружения сваи, а также уменьшить нагрузки, необходимые для погружения сваи.

 
 
 
 
 
 
 
 

12.Оценка  методов. 

Использование свай вместо обычных фундаментов (ленточных, столбчатых) позволяет сократить  расход бетона на 20-40 %, разработку грунта на 70-90%; упрощает работы нулевого цикла при высоком уровне грунтовых вод, а также при отрицательных температурах. Общая стоимость фундаментов снижается на 20-30%.

В сложных  грунтовых условиях (слабые грунты, высокий уровень грунтовых вод  и т. п.), а также в стесненных условиях свайные фундаменты нередко  являются единственным эффективным  решением устройства фундаментов здания. 

Каждая  технология имеет свои преимущества и недостатки. Достоинством ударного метода является погружение в любые  грунты, в отличии от других способов, повышение несущей способности на 10-30% за счет образования грунтовой пробки. Достоинством технологии вдавливания является отсутствие динамики на сваю и окружающую среду.  Достоинством вибропогружения является быстрота погружения, отсутствие динамики, погружение до проектной отметки.  
 
 

13. Безопасность процесса 

Перед началом работ на площадке необходимо обозначить все опасные зоны.

В процессе забивки свай запрещено:

-  ремонтировать или смазывать копры и молоты;

-  оставлять на ферме копра, копровой стреле и других механизмах копра какие-либо предметы или инструменты;

-  извлекать поврежденные или отклонившиеся от проектного положения сваи с помощью копра;

-   запрещается находиться под работающим погружателем;

-  замер скорости погружения сваи производить с максимальными предосторожностями;

-   при разрушении головы забиваемой сваи следует прекратить работу;

-  работы по забивке свай с помощью копров или краном останавливают при скорости ветра 9,9 - 12,4 м/с. При этом копер следует предохранять от опрокидывания и перемещения, а молот или вибропогружатель опустить в крайнее положение.

Если  свая при забивке погружается  от одного удара молотом менее  чем на 10 мм, дальнейшую работу необходимо прекратить, так как при таком  режиме молот или копер могут  быстро выйти из строя.

При длительных перерывах в работе копер высотой  более 12 м закрепляют растяжками.

Грузоподъемность  кранов, применяемых для погружения и извлечения свай вибропогружателем, должна быть не менее удвоенной суммарной массы вибропогружателя и погружаемой сван.

Запрещено во время работы натягивать и перегибать рукава пневмоинстумента. Металлические части копра и механизмов с электроприводом должны быть заземлены.

При выполнении работ в зимних условиях должны быть приняты меры, обеспечивающие нормальную работу всех механизмов копра и молота. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы ходовая часть копра  не вмерзала в грунт.

Погружение  наклонных свай можно выполнять  только копровыми установками, оснащенными  специальными механизмами для наклона  копровой стрелы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

14.Список  использованной литературы: 

1. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Основные требования / госстрой России. ГУП ЦПП, 2001.

 

2. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство / Госстрой России. ГУП ЦПП, 2003.

 

3. СП 12-136-2002. Безопасность труда в строительстве. Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации  строительства и производства работ / Госстрой России. ГУП ЦПП, 2003.

 
 

4. Теличенко, В.И. Технология строительных процессов: В 2ч. Ч.1.: Учеб. Для строит. Вузов / В.И. Теличенко, О.М.Терентьев., А.А.Лапидус – 2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. Шк., 2005. – 392 с.: ил.

 

5. Ищенко  И.И. Технология каменных и монтажных  работ / И.И.Ищенко. – М.: Высш. шк., 1988. – 335с.

 

6. 1.СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве.  Часть 1. Основные требования / госстрой России. ГУП ЦПП, 2001.

 

7. 2. СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве.  Часть 2. Строительное производство / Госстрой России. ГУП ЦПП, 2003.

 

8. 3.Снарский, В.И. Технология строительных  процессов: учеб.пособие: в 2ч.  Ч. 1.  Процессы нулевого цикла / В.И. Снарский, М.М. Айгумов. Саратов: Сарат. гос. Техн. Ун-т, 2005. -129с.