ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА НА СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
УСТРОЙСТВО БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ
Типовая технологическая карта (ТТК) разработана на устройство буроинъекционных свай.
ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.
2.1. Буроинъекционные сваи рекомендуется применять в следующих случаях:
- усиление перегруженных оснований;
- усиление оснований в связи с повышением или изменением характера эксплуатационных нагрузок;
- строительство новых объектов рядом с существующими;
- строительство в стесненных условиях внутри действующих предприятий;
- исправление крена здания или отдельного фундамента;
- усиление фундаментов;
- решение сложных задач при реконструкции фундаментов;
- строительство новых объектов в сложных грунтовых условиях.
2.2. Усиление оснований существующих зданий и сооружений (рис.2.1) производится обычно в следующих случаях:
при недопустимых по величине или неравномерных осадках сооружения или его части, вызванных уплотнением под нагрузкой сильносжимаемых грунтов, замачиванием просадочных грунтов, гниением деревянных свай, перегруженностью оснований и пр.;
при увеличении эксплуатационных нагрузок (замена оборудования более тяжелым, увеличение этажности зданий, расширение проезжей части мостов, эстакад и пр.).
Рис.2.1. Применение буроинъекционных свай:
а - усиление основания при аварийных осадках; б - усиление основания при недопустимых горизонтальных перемещениях;
1 - существующий фундамент; 2 - буроинъекционные сваи; 3 - слабый грунт; 4 - плотный грунт
Применение буроинъекционных свай в этих случаях допускается в любых грунтовых условиях.
2.3. Строительство новых объектов над, под, рядом с существующими или внутри их (рис.2.2) вызывает необходимость в усилении оснований последних для предотвращения их деформаций как при производстве работ, так и во время эксплуатации. Применение буроинъекционных свай в этих случаях позволяет предотвратить подвижки и утечки грунта, вибрации, удары и шумы при производстве работ. Кроме того, использование буроинъекционных свай позволяет исключить влияние рядом сооруженных объектов на существующие и выполнять работы в стесненных условиях.
Рис.2.2. Применение буроинъекционных свай:
а - строительство туннеля рядом с существующими зданиями; б - надстройка существующего здания;
1 - существующие фундаменты; 2 - новые фундаменты на сваях
2.4. Исправление крена может осуществляться двумя способами:
- усиление основания фундаментов в зоне максимальных осадок с последующим (с разрывом во времени до нескольких лет) усилением оснований фундаментов, оседающих под нагрузкой до необходимой отметки (рис.2.3);
- подведение свай под просевшую часть фундаментов с последующей принудительной посадкой остальных путем ослабления их основания, временно используя буроинъекционные сваи как анкера (рис.4.5б). Для ослабления оснований применяют замачивание, вибрацию, направленную выборку грунта и другие способы.
Рис.2.3. Исправление крена здания:
1 - положение фундаментов до начала усиления; 2 - буроинъекционные сваи I стадии усиления; 3 - сваи II стадии усиления; 4 - сваи III стадии усиления
2.5. Условия, при которых применение буроиньекционных свай для вновь сооружаемых объектов может оказаться эффективным:
наличие крупнообломочного материала в слабых грунтах (рис.2.4);
наличие плотных слоев грунта ограниченной толщины;
фундирование малонагруженных сооружений в грунтовых условиях II типа по просадочности.
Рис.2.4. Применение буроинъекционных свай:
а - усиление оснований фундаментов под оборудование; б - фундамент мостовой опоры в сложных грунтовых условиях;
1 - сваи; 2 - крупнообломочный материал; 3 - фундамент
2.6. Буроинъекционные сваи используются также в качестве элемента "сетчатых стен в грунте", применяемых как подпорные стены, в том числе для противооползневой защиты (рис.2.5).
Рис.2.5. Применение буроинъекционных свай:
а - противооползневая защита: б - сваи-анкера как элемент "стены в грунте"
СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85
5.11 Глубина инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на 5 м ниже проектируемой глубины заложения нижних концов свай при их рядовом расположении и нагрузках на куст свай до 3 МН и на 10 м ниже - при свайных полях размером до 10x10 м и при нагрузках на куст более 3 МН. При свайных полях размером более 10x10 м и применении плитно-свайных фундаментов глубина выработок должна превышать предполагаемое заглубление свай не менее чем на глубину сжимаемой толщи, но не менее половины ширины свайного поля или плиты, и не менее чем на 15 м.
При наличии на строительной площадке слоев грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих, слабых глинистых, органоминеральных и органических грунтов, рыхлых песков и техногенных грунтов) глубину выработок определяют с учетом необходимости их проходки на всю толщу слоя для установления глубины залегания подстилающих прочных грунтов и определения их характеристик.
5.12 При изысканиях для свайных фундаментов должны быть определены физические, прочностные и деформационные характеристики, необходимые для расчетов свайных фундаментов по предельным состояниям (раздел 7).
Количество определений характеристик грунтов для каждого инженерно-геологического элемента должно быть достаточным для их статистической обработки в соответствии с ГОСТ 20522.
5.13 Для песков, учитывая затруднения с отбором образцов ненарушенной структуры, в качестве основного метода определения их плотности и прочностных характеристик для объектов всех уровней ответственности следует предусматривать зондирование - статическое или динамическое.
Зондирование является основным методом определения модуля деформации как песков, так и глинистых грунтов для объектов III уровня ответственности и одним из методов определения модуля деформации (в сочетании с прессиометрическими и штамповыми испытаниями) для объектов I и II уровней ответственности.
5.14 При применении свайных фундаментов для усиления оснований реконструируемых зданий и сооружений при инженерно-геологических изысканиях дополнительно должны быть выполнены работы по обследованию оснований фундаментов и инструментальные геодезические наблюдения за перемещениями конструкций зданий.
Кроме того, должно быть установлено соответствие новых материалов изысканий архивным данным (если они имеются) и составлено заключение об изменении инженерно-геологических и гидрогеологических условий, вызванных строительством и эксплуатацией реконструируемого сооружения.
Примечания
1 Обследование технического состояния конструкций фундаментов и здания должно выполняться по заданию заказчика специализированной организацией.
2 Оценку длины существующих свай в фундаментах реконструируемого здания целесообразно осуществлять с использованием приборов радарного типа.
5.15 Проведению обследования оснований фундаментов должны предшествовать:
визуальная оценка состояния верхней конструкции здания, в том числе фиксация имеющихся трещин, их размера и характера, установка маяков на трещины;
выявление режима эксплуатации здания с целью установления факторов, отрицательно действующих на основание;
установление наличия подземных коммуникаций и дренажных систем и их состояния;
ознакомление с архивными материалами инженерно-геологических изысканий, проводившихся на площадке реконструкции.
Проведение геодезической съемки положения конструкций реконструируемого здания и цоколей необходимо для оценки возможного возникновения неравномерных осадок (кренов, прогибов, относительных смешений).
При обследовании реконструируемых зданий следует также учитывать состояние окружающей территории и близко расположенных зданий.
5.16 Обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций производят путем проходки шурфов с отбором монолитов грунтов непосредственно из-под подошвы фундаментов и стенок шурфа. Ниже глубины шурфов инженерно-геологическое строение, гидрогеологические условия и свойства грунтов должны быть исследованы бурением и зондированием, при этом буровые скважины и точки зондирования размещают по периметру здания или сооружения на расстоянии от них не более 5 м.
5.17 При усилении оснований реконструируемых сооружений подводкой забивных, вдавливаемых, буронабивных или буроинъекционных свай глубина бурения и зондирования должна приниматься по указаниям 5.11.
5.18 Технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных фундаментов должен составляться в соответствии с СП 47.13330 и СП 11-105.
При расчете по прочности материала буроинъекционных свай, прорезающих сильносжимаемые грунты с модулем деформации Е5 МПа, расчетную длину свай на продольный изгиб в зависимости от диаметра свай d следует принимать равной:
при Е2 МПа =25d
при 2<E5 МПа =15d.