УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

На слабых, неустойчивых и пластично-мерзлых грунтах, которые не могут воспринимать нагрузки от сооружения, следует увели­чивать площадь фундамента или же делать искусственные свай­ные основания. Через сваи нагрузка передается большему объ­ему грунта и более глубоким его слоям, которые вследствие своей уплотненности могут воспринимать нагрузки больше, чем верхние неуплотненные слои. Устройство свайных оснований во многих случаях экономичнее, чем увеличение их площади и глу­бины заложения.

Для создания прочного основания, обеспечивающего безопас­ную эксплуатацию установленного оборудования, сваи погружа­ют в слабый грунт с таким расчетом, чтобы своими нижними концами они опирались на плотный грунт до материковых пород. Такие сваи называются сваями стоячими (материковыми). Если несущая способность свай обеспечивается трением о грунт боковых их поверхностей за счет уплотнения грунта при забив­ке, то такие сваи называются висячими или безматериковыми.

Сваи можно располагать относительно осей фундамента симметрично или несимметрично. Несимметричное расположение свай обосновывается тем, что наибольшее количество их сосре­дотачивают в местах действия наибольших нагрузок от соору­жения. При этом сваи располагают таким образом, чтобы центр поперечных сечений свай совпадал с центром нагрузки.

При частом расположении свай строительное качество грунта ухудшается, поэтому расстояние между сваями должно быть не менее 3—3,5 диаметра сваи. Во всех случаях должны прово­диться расчеты по обеспечению надежности свайного фунда­мента.

Различают следующие типы свайных фундаментов: с моно­литными ростверками, со сборным пличным ростверком (плат­форменный стык), безростверковые со сборным оголовником, сваи-колонны. Ростверком называется конструкция (подушка из дерева, бетона или железобетона), которая скрепляет головы свай, принимает от сооружения нагрузку и передает ее через сваи на грунт.

Сваи могут быть как деревянными, так и железобетонными.

Деревянные сваи готовят преимущественно из леса хвойных пород (сосна, кедр, лиственница). Существует зависимость между длиной и диаметром сваи:

d=. (0,2 —0,012)l,

где d — диаметр сваи, мм; l — длина сваи, м.

По этой зависимости подбирают минимальный диаметр сваи, если известна, глубина их забивки. Забивают сваи при помощи копра, дизельного молота, сваебойного агрегата, вибропогружа­теля. Для предохранения сваи от разрушения при ее забивке применяют наголовники, имеющие верхний и нижний аморти­заторы. Зазор между боковыми поверхностями сваи и наголов­ника не должен превышать 1 см с каждой стороны.

При забивке первых 5—20 свай, расположенных в различных точках строительной площадки, должно регистрироваться чис­ло ударов на каждый метр погружения сваи. В конце забивки, когда отказ сваи по своей величине близок к расчетному, его измеряют с точностью до 1 мм не менее, чем по трем последо­вательным залогам на последнем метре погружения сваи. При забивке сваи подвесными паровоздушными одиночного действия или дизельными молотами залог следует принимать равным 10 ударам. Для вибропогружателей за залог принимают работу вибропогружателя в течение 2 мин. За отказ, соответствующий расчетному, принимают минимальное значение средних величин отказов, подсчитанных раздельно для трех последних залогов.

При строительстве по принципу сохранения вечномерзлого состояния грунтов в процессе эксплуатации сооружения допус­кается применять следующие способы устройства свайных фундаментов: установка свай в заранее пробуренные скважи­ны, диаметр которых больше диаметра свай, с заполнением свободного пространства песчано-глинистым или песчано-известковым раствором, забивка свай в заранее пробуренные сква­жины, диаметр которых меньше диаметра свай, погружение свай в предварительно оттаянные грунты, непосредственная забивка свай в пластично-мерзлый грунт. Способы устройства свайных фундаментов устанавливают проектом.

Контрольные вопросы к главе IV

1. На какие разновидности подразделяются грунты?

2. Какие основные свойства имеют грунты?

3. Что такое консистенция грунта и от чего она зависит?

4. Какие подразделения имеют насыпные грунты?

5. От каких свойств и параметров зависят расчетные сопротивления грунтов оснований?

6. Какие типы фундаментов применяют под буровое оборудование?

7. От каких факторов зависят типы и размеры фундаментов?

8. Что такое пучение грунта и от чего оно зависит?

9. Как определяют нормативную глубину сезонного промерзания грунтов?

10. От чего зависит глубина заложения фундаментов?

11. Какие стадии сопротивления деформации оснований?

12. Какие существуют группы предельных состояний

13. Какое условие заложено в расчете оснований по несущей способности?

14. Каким методом рассчитываются основания при вертикальных на­грузках?

15. Какое условие заложено в расчете оснований по деформациям?

16. Из каких слагаемых состоит нагрузка на вышку?

17. Что определяют при расчете фундаментов?

18. Чем отличается предварительный от проверочного расчета фунда­ментов?

19. Каким образом определяют оси буровой?

20. Каким способом выполняют земляные работы?

21. Какие существуют способы рыхления мерзлых грунтов?

22. Какие существуют способы отогрева грунтов?

23. Что такое бетон и от чего зависит его прочность?

24. Чем отличается гравий от щебня?

25. В чем заключается расчет состава бетона?

26. Для чего применяют опалубку и как ее делают?

27. В чем заключается уход за бетоном при твердении?

28. Какие применяют способы бетонных работ в зимнее время?

29. В каких случаях делают свайные фундаменты?

30. Какие применяют типы свайных фундаментов?

31. Что такое ростверк?

Глава V

БУРОВЫЕ ВЫШКИ И ИХ СБОРКА