Підсилення фундаментів палями

АрхітектураУсіленіе фундаментів палями

Рубрика (тематична категорія)

архітектура

При ступеня зносу фундаментів, що перевищують 50%, і збільшення навантажень за рахунок надбудови поверхів посилення фундаментів цілий? Есообразно виробляти методом влаштування буронабивних і коренеподібних паль. Цей вельми прогресивний метод дозволяє провести підвищення несучої здатності фундаментів з мінімальними затратами і граничним скороченням обсягів земляних робіт.

Непошкодженими структури грунту дозволяють максимально використовувати їх фізико-механічні характеристики. З огляду на залежність відхарактеру залягають під підошвою фундаменту грунтів палі можуть працювати як палі-стійки при закріпленні гирла свердловини на щільні грунти і палі висячі, коли основне навантаження сприймається силами тертя поверхні паль про грунт.

Буріння свердловин проводиться бурильними верстатами колонкового типу, що дозволяє вибурюють отвори в підсилюються фундаментах під різним кутом нахилу. Кущ похилих забетонованих свердловин носить назву коренеподібних паль (рис. 6.16, а).

Мал. 6.16. Схема підсилення фундаментів а -корневіднимі палями? 1 - посилювати Фундамент- 2 - стіна-3 -корневідние сваі- 4 -Щільна грунти- б -Технологічне послідовність виконання робіт? I - буріння свердловин-II - армірованіе- III - бетонування свердловини з витяганням обсадної труби-IV - готова свая- 1 - робочий орган бурової машини-2 - обсадна труба 3 - арматурний каркас- 4 бетонні суміш

При використанні бурового обладнання в слабких і нестійких грунтах, а також при значній глибин? Е закладення паль використовуються обсадні труби, що оберігають стінки свердловин від обвалення, а також буріння під шаром бентонітової розчину.

Технологічний процес влаштування буронабивних паль наведено на рис. 6.16, б. Він включає чотири етапи? буріння свердловин з установкою обсадних труб на задану глибину і під потрібним наклоном- армування свердловин каркасом (як правило, циліндричної форми) - подачу, укладання і ущільнення бетону при одночасному вилученні у міру бетонування обсадних труб-облаштування оголовка монолітної палі.

Найбільшого поширення набула технологія посилення фундаментів будівель буроін`єкційними палями. ??? вдають із себяразновідность буронабивних паль, мають малий діаметр (50-250мм) і велику довжину (до 40 м).

При влаштуванні таких паль пластичну мелкозернистую бетонну суміш ін`єктують під тиском 0,2-0,3 МПа в свердловину з попередньо встановленою арматурою. Після заповнення свердловини бетонною сумішшю її гирлі тампонируют і обпресовують, створюючи надмірний тиск розчинонасосом або стисненим повітрям.

При посиленні фундаментів житлових будинків буроін`єкційними палями їх довжина істотно скорочується, а технологія навіщо він потрібен? Ена на кілька стадій (рис. 6.17).

Мал. 6.17. Технологічна схема підсилення фундаментів буроін`єкційними палями I - буріння свердловини в тел? Е фундаменту-II - нагнітання тампонажного розчину- III -повторний буреніе- IV установка армокаркасів і нагнітання цементно-піщаної суміші- 1 -фундамент- 2 - бурової верстат-3 - бур - 4 -ін`екція тампонажного розчину- 5-зона зміцнення фундаменту-6 - ін`ектор- 7 - армокаркас- 8-установка для ін`єктування-9 - ростверк палі

На першій стадії здійснюється вибурювання похилій свердловини в тел? Е фундаменту на глибину, що не перевищує заглиблення 0,5 м. Далі здійснюється цементація фундаменту під давленіем0,1-0,2 МПа з метою підвищення його монолітності і ліквідації розшарування в швах.После набору міцності 0,2-0,3 МПа проводиться повторне вибурювання даної свердловини, але на глибину, що перевищує закладення фундаменту. Далі занурюється арматурний каркас і проводиться нагнітання цементно-піщаного розчину або дрібнозернистої бетонної суміші з подальшою обпресуванням.

В результаті многостадийной технології забезпечується підвищення фізико-механічних характеристик кладки фундаменту? а за рахунок створення паль досягається значний приріст несучої здатності фундаменту в цілому.

Для виконання робіт використовуються мобільні бурильні верстати колонкового буріння з перфораторами.

Свердловини вибурюють верстатами обертального буріння СБА-500, які виробляють буріння свердловин через фундаменти, підлоги та інші конструктивні елементи під будь-яким кутом наклона.Малие габарити верстата, відсутність вібрації і ударів дозволяють успішно використовувати його в умовах обмеженого простору, що реконструюються.

Технологічний цикл пристрою паль включає? підготовку площадкі- розмітку місць буріння-пристрій свердловин першої стадії-тампонування тіла фундаменту. Після технологічної перерви в 2-3 дня, пов`язаного з набором міцності тампонажного розчину, виробляють вторинне буріння на проектну глибину, що перевищує глибину закладання фундаментів. Далі проводять армування і нагнітання бетонної суміші з подальшою обпресуванням. При наявності слабких ґрунтів і великий глибин? Е свердловин використовують обсадні труби.

Малі габарити бурильної установки дозволяють виконувати роботи як з фасадної сторони будівлі, так і з підвальних приміщень. Ця обставина істотно знижує матеріаломісткість і трудомісткість робіт. Використання коронок з алмазним покриттям дозволяє істотно прискорити цикл буріння.

Якість виконання робіт контролюється пооперационно? контроль ведеться при розмітці місць буріння, встановлення кута нахилу, глибини буріння. При тампонування свердловин перевіряються якість тампонажного розчину, робочий тиск, витрата матеріала.Дальнейшее буріння свердловин вимагає оцінки характеру і глибини залягають грунтів, що визначається за обраними керна. Стійкість свердловин забезпечується установкою обсадних труб або бурінням під шаром глинистого розчину при наявності грунтових вод.

Особливе місце в післяопераційному контролі відводиться якості бетонної суміші, її технологічним і фізико-механічними властивостями, характером армування і точності установки армокаркасів в проектне положення, дотримання тепловлажностного режиму твердіння бетону. Всі контрольовані параметри відображаються в матеріалах технологічних карт і проект виконання робіт.

Для уточнення несучої здатності паль здійснюють контрольне буріння із заданими параметрамі.Результати випробування контрольних паль дозволяють внести корективи в конструктивне рішення з підсилення фундаментів.

Підсилення фундаментів буроін`єкційними палями найбільш ефективно в умовах слабких грунтів. Беручи модель у вигляді тонких і відносно довгих зігнутих будівель, що знаходяться в пружному півпросторі, їх стійкість для лин? Ейно деформируемой середовища оцінюється під дією навантажень. Довга і гнучка паля-стійка може деформуватися внаслідок випинання. Під дією сили втрата стійкості досягається при вигині за кількома півхвилю. Для определ? Ення критичної сили К. Терцагі запропонував залежність наступного виду? де т - число напівхвиль синусоїди, по якій паля згинається в грунте- r - радіус перерізу сваі- EJ - згинальна жорсткість палі.

Число полуволн визначається з рівняння де l - довжина сваі- K - горизонтальний коефіцієнт ліжку.

Згинальний момент в центрально навантаженої палі повинна бути оцінений залежністю Мізг = P a / (1 Р / РКР), тут Р-навантаження на сваю- РКР - критична сила, що викликає втрату стійкості сваі- a - коефіцієнт кривизни, який визначається як відношення прогину і довжини палі.

У практиці посилення фундаментів, як правило, використовуються помилкові палі, які розраховуються за деформованою схемою. З урахуванням граничних умов по закладенню оголовка палі і на нижньому кінці, спирається в щільні шари грунтів, А.Г. Шашкін розроблені розрахункові моделі, які наближаються до реальних умов роботи. Встановлено, що втрата стійкості паль неможлива, оскільки необхідна для цього критична сила в 10 разів перевищує несучу здатність паль по грунту.Максімальние згинальні моменти виникають в місці закладення голови палі в тел? Е фундаменту? Що вимагає при виконанні робіт додаткового ін`єктування цієї зони.

На рис. 6.18 наведені розрахункові та експериментальні дані по осаді похилих паль, які свідчать про досить високий ступінь адекватності результатів.

Мал. 6. 18 а - графіки опади похилих паль за експериментальними (1) і розрахунковими даними (2) - б - схеми деформування паль при критичному навантаженні Р

Вітчизняний і зарубіжний досвід показує, що використання паль є однією з ефективних технологій підсилення фундаментів житлових і історично значущих будівель. ??? застосовуються для відновлення бутових і цегляних фундаментів старої споруди з основою на дерев`яних лежнях і палях, які при тривалій експлуатації втратили несучу здатність.

Посилення основи і фундаментів буроін`єкційними палями костелу Св. Катерини в С.-Петербурзі зажадало більше 1200 паль в віяловому розташуванні і опертям на відносно міцну товщу піщаних грунтів. Додаткова опресовування паль дозволила збільшити їх діаметр на 10-15%, ущільнити прилеглі шари грунту? тим самим підвищити несучу здатність.

Подібною технологією здійснюється підсилення фундаментів житлових будинків ранньої споруди в умовах слабких водонасичених грунтів з втратою несучої здатності дерев`яних паль і лежней (рис. 6.19).

Мал. 6.19. Підсилення фундаментів житлового будинку буроін`єкційними палями 1 - фундаменти- 2 - лежня з дубових бревен- 3 -дерев`яні сваі- 4 -буроін`екціонние сваі- 5-зона щільних грунтів

Пристрій паль здійснюється як із зовнішнього боку будівлі, так і з рівня першого поверху. При цьому глибина паль приймається з умови, що їх спирається в щільні шари грунту.

Буроін`єкційні палі виконують армованими з окремих стрижнів діаметром до 25 мм класу А400 при їх перетині від 93 до 135 мм і арматурними каркасами з робочою арматурою з 4стержней діаметром 16-18 мм із сталі класу А400. При перетині паль 150- 200 мм використовуються дрібнозернисті високоподвижних бетонні суміші класу бетону не нижче В15.

Підсилення фундаментів палями - поняття і види. Класифікація та особливості категорії "Підсилення фундаментів палями" 2014 року, 2015.