6. Грунтовые сваи.
Глубинное уплотнение грунтов пробивкой скважин (грунтовыми сваями) применяется при необходимости устранения просадочных свойств грунтов на глубину до 24 м, при устройстве противофильтрационных завес, при отсутствии прослоек плотных грунтов, песков, маловлажных супесей, переувлажненного грунта со sr > 0,75 и верховодки.
Уплотнение просадочных грунтов выполняется из расчета достижения среднего значения удельного веса сухого уплотненного грунта на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности – 16,5 кН/м3; II типа – 16,5 кН/м3 – в пределах верхнего слоя на глубину Hsl / 2 и 17 кН/м3 в пределах нижнего слоя на ту же глубину. В случае пробивки скважин в целях устройства противофильтрационных завес, удельный вес сухого грунта γd,s ≥ 17,5 кН/м3.
При применении грунтовых свай для устройства противофильтрационных завес засыпку скважин выполняют суглинками или глинами. Уплотнение грунтовыми сваями выполняют на грунтовых условиях I типа по просадочности – в пределах деформируемой зоны
Грунтовые сваи размещают в шахматном порядке, причем число рядов по длине и ширине должно быть не менее трех. Первый ряд располагают на расстоянии от границы уплотняемой толщи равным 0,5l, где l – расстояние между центрами грунтовых свай.
Размеры уплотняемого массива должны превышать размеры подошвы фундамента на величину, равную 0,2
II типа, где Hsl – мощность просадочной толщи.
Ширина уплотняемой площади на грунтах I типа – не менее 0,2 от глубины уплотнения, II типа – не менее 0,5Hsl.
Порядок расчета оснований, уплотненных пробивкой скважин
1. Определение расстояния между осями грунтовых свай, размеров уплотняемой площади, мощности уплотненной зоны.
2. Определение расчетного сопротивления основания и подбор ширины подошвы фундамента
3. Проверка прочности слабого неуплотненного грунта.
4. Расчет осадки (как двухслойного основания) и определение требуемого количества материала для заполнения скважин.
7. Особенности проектирования свайных фундаментов в просадочных грунтах.
Проектирование ведется в зависимости от типа грунтовых условий по просадочности, величины и характера приложенных нагрузок. Свайные фундаменты следует проектировать с прорезкой просадочной толщи и опиранием их на малосжимаемые слои грунта.
При проектировании фундаментов в грунтовых условиях I типа по просадочности рекомендуется заглублять нижние концы свай не менее чем на 0,5 … 1 м в непросадочные плотные и средней плотности пески или глинистые грунты с показателем текучести
Если проектируется здание III класса СНиП допускается неполная прорезка сваями просадочной толщи с заглублением их нижних концов не менее чем на один метр в грунт с относительной просадочностью ε
несущая способность не будет обеспечена.
Порядок расчета свайных фундаментов
1. Определение несущей способности сваи (с учетом сил отрицательного трения).
2. Определение требуемого количества свай, конструирование ростверк.
3. Проверка давления по подошве условного свайного фундамента и расчет осадки.
Грунтоцементные сваи ООО «СтройТехнология»
Статьи 02.11.2017Укрепление грунта – это необходимая часть строительных работ при возведении практически любого массивного сооружения. Земля, сама по себе редко имеет подходящие характеристики и без этой процедуры в большинстве случаев, обойтись не представляется возможным, так как от этого будет зависеть устойчивость и надежность будущего здания. Одним из самых эффективных способов укрепления грунта являются грунтоцементные сваи.
Как таковых, способов стабилизации грунта существует несколько разновидностей и каждый из них обладает определенными достоинствами и недостатками, которые будут уместны в той или иной ситуации. Грунтобетонные сваи также имеют ряд преимуществ, которые в отдельных случаях могут иметь определяющее значение и оказаться наиболее оптимальным выходом.
Сваи грунтоцементные
Технология грунтоцементных свай пришла к нам из-за рубежа – цементация грунта с успехом использовалась на территории Японии, Англии и Италии. Особенно часто струйная цементация применяется при возведении подземных сооружений, для укрепления структуры природного массива – использование грунтовых свай стало оптимальным решением для стабилизации подвижных грунтов.
Основу данной технологии составляет использование кинетической энергии жидкости для разрушения, дробления и перемешивания грунта с раствором цемента. Формирование сваи происходит на месте во время бурения лидерной скважины. После затвердевания, на месте скважины образуется колонна из грунтобетона, который обладает высокими характеристиками прочности и стойкостью к деформации.
Основы технологии
Грунтовые сваи формируются в два этапа, посредством первичного и обратного бурения лидерной скважины. Во время первичного этапа скважина доводиться до необходимой глубины посредством бурового раствора, который подается через прямой клапан и может состоять как из воды, так и из цементного состава – жидкость разрушает грунт и удаляет шлам, который образуется при бурении.
Во время обратного хода, прямой клапан в буровом наконечнике перекрывается, после чего в боковые сопла монитора под давлением подается бетонный раствор, который служит основным материалом для создания бетонной колонны. Постепенно поднимаясь, буровая колонна вращается вокруг своей оси, тем самым осуществляя равномерное формирование сваи.
Расчет несущей способности свай
Одним из основных преимуществ грунтовых свай является высокая степень предсказуемости результатов укрепления. При проектировании одиночных свай используются параметры СНиП 2.02.03 – 85. «Свайный фундамент». В том случае если свая опирается нижним концом на скальную породу — расчеты осуществляются исходя из пункта 4.1 СНиП.
Если грунтовые сваи имеют “висячее” расположение расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи осуществляется по формуле (11) СНиП, которая используется для расчета несущей способности висячей сваи.
Технологические параметры
Общий расход цементного расхода для укрепления 1 куб. м. грунта составляет в среднем около 400 л в супесях и суглинках. Если почва имеет органический состав, то расход жидкости может быть увеличен до 600 л на 1 куб. м. Соответственно для создания одного погонного метра сваи, диаметр которой будет составлять порядка 60 – 70 см потребуется около 110 л в суглинистых почвах и до 200 л в органическом грунте.
Временная составляющая формирования сваи зависит от скорости погружения и обратного хода (подъема) буровой колонны. В среднем скорость бурения составляет около 1 м/сек, а скорость подъема зависит от диаметра сваи и производительности бетонного насоса – среднее значение может находиться в пределах
Оборудование
Устройство грунтовых свай требует наличия высокого значения кинетической энергии жидкости, посредством которой осуществляется бурение и формирование контура сваи, соответственно данный процесс нуждается в достаточно мощном оборудовании. Для создания необходимого давления нагнетания в 700 атмосфер необходимо присутствие двигателя, мощность которого должна составлять350 л.с. Как показывает практика, использование менее мощных аналогов нецелесообразно.
Другой специализированой частью необходимого оборудования для создания фундамента на сваях является монитор, в состав которого входят боковые сопла, а также обратный и прямой клапана. Посредством сопел, высокое давление цементного раствора, развиваемое насосом, преобразуется в кинетическую энергию струи. Бетонный раствор имеет высокую абразивную способность в связи с чем, материалом для их изготовления служит высокопрочный металлокерамический сплав.
Диаметр отверстий в соплах может составлять от 1,5 до 3,0 мм, а их количество может варьироваться от 2 до 6. Чем большее количество сопел содержит монитор, тем однороднее происходит замешивание грунтобетона. Напорная магистраль: клапана, металлорезиновые и буровые шланги, вертлюги – также должны выдерживать наличие постоянного высокого давления.
Практически все вышеперечисленные составляющие (за исключением двигателя) приобретаются за рубежом, так как отечественная промышленность не производит данные наименования – струйная цементация это достаточно новая для нашей страны технология и соответствующей технической базы еще долгое время не будет в наличии. В связи с этим их цена будет достаточно существенной.
Обратите внимание! Для снижения расходов – у зарубежных производителей часто приобретается не полный комплект, а только основные компоненты буровой установки, которые играют определяющую роль в процессе бурения, а именно: цементный насос, монитор, шланги и вертлюг. Остальные части установки приобретаются у отечественных заводов – это практически не отразиться на ее работоспособности.
Характеристики
Достоинства
Возможность укрепления почвы в стесненных условиях. Если сооружение свай необходимо привести вблизи других зданий, подвальном помещении или откосах – грунтобетонные сваи могут стать единственным возможным решением, так как использовать другие способы погружения свай в грунт из-за недостатка пространства не представляется возможным;
Универсальность. Струйная цементация позволяет укрепить практически все виды грунтов – от мелкодисперсных глин до отложений гравия, что не всегда представляется возможным при использовании инъекционной технологии закрепления. Также посредством данной технологии успешно формируются сваи для вечномерзлых грунтов;
Отсутствие сейсмических колебаний. При бурении лидерной скважины для грунтобетонной сваи не происходит каких-либо колебаний грунта, что позволяет производить укрепление вблизи других сооружений. Устройство набивных свай в обводненных грунтах также осуществляется без ударной нагрузки на грунт, однако струйная цементация имеет ряд существенных преимуществ перед набивной технологией;
Круговое уплотнение грунта. Под воздействием струйной цементации происходит существенное увеличение плотности грунта вокруг формируемой колонны. Прессование происходит под воздействием высокого давления цементной струи и дополнительного уплотнения со стороны грунтоцементной колонны;
Сцепление с грунтом. Между контуром сваи и грунтом во время цементации образуется слой из цементного состава, который значительно повышает степень сцепления колонны с грунтом. Поверхность сваи обладает продольной волнообразной структурой, что также существенно увеличивает параметры сцепления;
Создание опоры. Висячие сваи — изготавливаемые в грунте опираются на грунт, который покрытый коркой из чистого цементного раствора, а не на буровой шлам, как это происходит в случае с буровыми сваями. Это существенно увеличивает их устойчивость в висячем положении;
Недостатки
Обводнение. К недостаткам данной технологии следует отнести обширное обводнение близлежащего грунта при осуществлении процесса бурения. Впоследствии это приводит к повышению уровня грунтовых вод на определенный срок. Также при промывке скважины осуществляется вынос большого количества пульпы на поверхность строительной площадки;
Грунтоцементные сваи — это один из самых эффективных способов укрепления грунта на сегодняшний день. Несмотря на то, что осуществить установку свай своими руками не представляется возможным, так как требует обязательного присутствия специалистов — данная технология с успехом используется для укрепления почв практически всех видов и составов, что делает ее незаменимой в отдельных случаях.
По материалам сайта fundament-expert.ru
Песчаные и грунтовые набивные сваи, технология производства и установки.
В середине прошлого века российским инженером Ю.М.Абелевым был предложен метод глубинного уплотнения макропористых лессовых и просадочных грунтов. Согласно ему это происходит за счет устройства в нем набивных свай, тело которых делают из песка или грунта.
Основан способ на потере грунтами просадочных свойств в результате механического трамбования. Происходит это за счет разрушения их пористой структуры. Применяют для грунтов, имеющих степень влажности до 0,7 и толщину слоя 5…22 м.
В начале работ производят опытное уплотнение грунта. Для этого возводят пробные сваи, которое дают возможность уточнить проектные параметры.
Делают это на выровненном участке, вблизи того, который подлежит уплотнению. Устраивают, как минимум, три скважины по углам равнобедренного треугольника со сторонами, длина которых равна проектному расстоянию между осями проектных свай. После их возведения роют в середине шурф глубиной 70 см и берут пробы грунта для оценки его плотности.
Далее разбивают сетку, указывающую места будущих свай и закрепляют их на местности. Скважины устраивают бурением, взрывами цепных зарядов или пробивкой лидером. Работы выполняют через одну, к остальным возвращаются после заполнения скважин грунтом.
Полости набивают тем же самым грунтом, который уплотняют. Укладывают его слоями, высота которых в рыхлом состоянии не превышает 2,5 диаметра ствола. Уплотнение ведут ударным способом с весом ударной части не меньше 1 т. Применяют для этого станки канатно-ударного бурения или другие аналогичные устройства.
Набивают скважины до самого их верха. Помимо указанных, для их заполнения, применяют песчаные грунты. В этом случае достигают более лучших результатов при снижении общих затрат на уплотнение проектного объема.
При устройстве свай из грунта и песка особое внимание уделяют качеству работ. В этом процессе задействованы лица, ответственные за их ведение, представители заказчика и автора проекта.
Перед заполнением грунтом проводят осмотр устроенного котлована. По его результатам составляют акт, отражая в нем качество скрытых работ и их соответствие проекту. Дают разрешение на дальнейшие работы.
Степень уплотнения грунта в скважине контролируют по каждому слою. Результаты записывают в специальный журнал.
Для улучшения несущих свойств, в грунт или песок, которыми заполняют сваи, добавляют вяжущие материалы (полимеры, цемент). Возможно их упрочнение добавками щебня или гравия.
В каких грунтах применяют известковые сваи?
Известковые сваи применяют для уплотнения водонасыщенных глинистых грунтов обычно текучей консистенции
В результате чего происходит уплотнение грунта при применении известковых свай?
Сначала уплотнение происходит за счет погружения — забивки инвентарной трубы с закрытым конусом. Затем в эту трубу засыпают с постепенным ее трамбованием негашеную известь, а трубу при этом постепенно поднимают. Диаметр за счет этого трамбования увеличивается до 20 %. Затем при соприкосновении водонасыщенного грунта с негашеной известью последняя гасится, увеличиваясь в диаметре еще на 60-80 %.
За счёт чего изменяется прочность грунта вокруг известковых свай?
Прочность резко увеличивается за счет гашения извести, при котором температура повышается до 300 ° С, часть воды испаряется, влажность уменьшается. Консистенция меняется из текучей на пластичную. Увеличиваются прочностные и деформационные характеристики. Известковые сваи имеют сравнительно низкую стоимость. Обычно после изготовления известковых свай на поверхности отсыпается слой местного грунта 2-3 м, уплотняемый трамбовками.
Уплотнение грунтов. (Глубинное виброуплотнение грунтов)
Вибробулавы обычно используют для уплотнения слоя песка толщиной от 1 до 10 м. В целях ускорения работ на специальной раме укрепляют куст вибраторов, погружая и извлекая его из грунта с помощью крана.
При необходимости уплотнения слоя песка толщиной 5…20 м можно применять вибропогружатель, который крепится к трубчатому стержню. Для увеличения объема уплотняемого грунта к стержню приваривают Т-образные поперечные планки.
Вибрацией хорошо уплотняются все пески, кроме пылеватых. На месте намеченного уплотнения в грунт на расчетную глубину погружают заряды взрывчатого вещества и производят камуфлетный взрыв. Оседание поверхности грунта после взрыва свидетельствует об уплотнении песка. Для достижения необходимой плотности рыхлых песков, намытых в воду слоем толщиной до 5 м, производят последовательно 3 взрыва в одном месте.
В каких грунтах и каким образом осуществляется гидровиброуплотнение?
Гидровиброуплотнение — это глубинное уплотнение рыхлых песчаных грунтов. Песчаные частицы под действием вибрации взаимно смещаются, более крупные быстрее оседают и получается расслоение грунта. В грунт погружается вибробулава. Уплотнение таким способом производится до глубины 8-10 м. Возможно погружать вибрирующий стержень с уширениями, в этом случае воздействие происходит до 20 м. При гидровиброуплотнении одновременно с вибратором под давлением 4-6 МПа в массу уплотняемого песка подается вода. Предварительно осуществляются опытные работы.
Уплотнение грунтов. (Глубинное уплотнение грунтов: уплотнение статической нагрузкой).
Уплотнение статической нагрузкой именуется «огрузкой». Такая огрузка создается отсыпкой по уплотняемой площади насыпи. В слабых водонасыщенных грунтах предварительно устраиваются вертикальные песчаные или бумажные дрены. Глубина уплотняемой толщи до 20 м, шаг песчаных дрен — 1-3 м, бумажных, — 0,6-1,2 м.
Грунтоцементные сваи
Технология грунтоцементных свай представляет собой создание мощных подземных колонн путем смешивания цементного молока и грунта в месте расположения будущей сваи. Показанием к применению такого метода является строительство объектов на очень слабых грунтах, не отличающихся однородностью. Компания Установка Свай занимается проектированием и изготовлением грунтоцементных свай по любым предложенным проектам.Рис. Грунтоцементные сваи
Технология производства
1. Первым делом создается лидерная скважина. Для этого спецтехника располагается непосредственно на месте будущей скважины, обеспечивается непрерывная подача цемента и воды. Также создаются условия для оттока излишков жидкости, чтобы не заболачивать стройку. Буровым раствором, состоящим из цемента и воды, из грунта вымывается шлам, одновременно образуя скважину. Наконечник непрерывно, со скоростью до 1 м\с, опускается вниз, вымывая грунт и углубляя скважину.2. Когда глубина станет равной расчетной, начинается наполнение скважины плотным цементным раствором. При этом наконечник поднимается наверх с небольшой скоростью, не более 0.5 м\с и вращением, чем достигается равномерное заполнение всех полостей будущей скважины. Если требуется усиленная по ряду причин колонна, ее армируют металлом. В иных случаях добавляют бетонит.
3. После наполнения колонны цементу дают время набрать прочность. На это требуется от двух недель до полутора месяцев. До истечения этого срока нагружать грунтоцементную сваю ни в коем случае нельзя! Как правило, влаги из окружающего грунта достаточно для полного схватывания цемента. Во избежание растрескивания верхнего слоя его присыпают влажными опилками.
4. Пока крепнет готовая грунтоцементная свая, приступают к созданию следующей таким же методом.
Комбинированный метод с использованием шпунтов.
Смотрите так же:
Преимущества грунтоцементных свай
Основные преимущества грунтоцементных свай, мы выделим следующие:✔ Этот метод применим не только при классическом возведении фундаментов, но и при создании тоннелей и подземных этажей, а также для фиксации полов при плавающих грунтах;
✔ Для проведения работ требуется минимум места в стесненных условиях застройки;
✔ Метод хорошо работает в условиях высокой сейсмоактивности и помогает хорошо укрепить уже построенные здания;
✔ Технология хорошо себя зарекомендовала для стабилизации массивов породы, склонной к сползанию;
✔ Универсальность грунтоцементных свай при работах в условиях разнородного грунта. Какая бы порода, галечник или песок ни окружали сваю, она будет одинаково прочно удерживаться во всех слоях;
✔ Технология производства свай не предусматривает их транспортировку, а доставка сырья к месту работ занимает меньше времени и средств. Сваи не нужно никуда перевозить, они создаются на месте;
✔ Готовые сваи намертво сцепляются с грунтом, что гораздо надежнее, чем забивка или другие способы установки;
✔ Технология позволяет создавать колонны любого диаметра, что порой недосягаемо при других решениях;
✔ Конечный результат никогда не бывает хуже расчетного.
недостатки ГРУНТОЦЕМЕНТНЫХ СВАЙ
Недостатков у этого метода немного, но о них также стоит упомянуть:- ✔ Требуется огромное количество воды, особенно для промывки породы, необходимость в обеспечении подвода и отвода жидкости. Связанная с этим заболоченность места стройки;
- ✔ Для закачки цемента необходимо применять только спецтехнику. Давление цементного раствора достигает 700 атмосфер, что недосягаемо без применения спецоборудования;
- ✔ Высокая стоимость работ ввиду применения импортного оборудования и высокой стоимости его обслуживания и ремонта.
заказать грунтоцементные сваи
Наша компания хорошо зарекомендовала себя в производстве грунтоцементных свай. В наличии хорошо проработанные технологии подвода и отвода воды, имеется вся необходимая спецтехника. Мы выполняем полный спектр работ, от создания проекта, до сдачи готового фундамента. Обратившись в компанию Установка Свай, вы получаете готовый качественный результат! Работаем в Московском регионе.
Обращайтесь!
Наша компания поставляет сваи и сваебойную технику — обращайтесь, поможем!
Наши услуги
Есть вопросы? Звоните!
+7 (499) 403-19-55
Как различают сваи по характеру работы в грунте?
Сваи по характеру передачи нагрузки на грунт подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи (см.рис.Ф.14.8). Сваи-стойки прорезают толщу слабых или недостаточно прочных грунтов и опираются на прочные грунты скальные, полускальные, крупнообломочные, плотные песчаные грунты, глинистые грунты твердой консистенции.
Свая-стойка всю свою нагрузку передает через нижний конец, так как при малых ее перемещениях — осадках не происходит мобилизации сил трения по боковой поверхности. Свая-стойка работает как сжатый стержень в упругой среде. Ее несущая способность определяется прочностью самого материала на сжатие и сопротивлением грунта под нижним концом — острием.
К висячим сваям относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Они имеют перемещения под воздействием нагрузок значительно большие, чем сваи-стойки, при этом в работу включаются силы трения, возникающие по боковой поверхности. У висячих свай нагрузка передается основанию не только через нижний конец, но и боковой поверхностью. Нагрузка на такую сваю определяется суммой этих двух воздействий. Таким образом, висячая свая отличается от сваи-стойки тем, что передает нагрузку от веса сооружения не только своим нижним концом, но и боковой поверхностью.
Свая-стойка подобна колонне, которая опирается на несжимаемый грунт и поэтому ее несущая способность определяется только размером ее поперечного сечения. Висячая свая под действием нагрузки перемещается относительно окружающего сжимаемого грунта, при этом на ее боковой поверхности возникает трение, которое оказывает сопротивление внедрению сваи в грунт. Поэтому несущая способность висячей сваи зависит как от площади поперечного сечения, так и от площади боковой поверхности сваи.
Как подразделяются сваи по условиям их изготовления?
По условиям изготовления сваи подразделяются на:
1) предварительно изготовленные на заводе или полигоне и затем погружаемые в грунт;
2) сваи, изготовляемые непосредственно в грунте.
Когда рекомендуется применение пирамидальных, трапецеидальных, ромбовидных свай и свай с уширенной пятой?
Они применяются только как висячие сваи, когда необходимо более полно использовать несущую способность однородного грунта. Ромбовидные сваи рекомендуются, чтобы уменьшить величину касательных сил морозного пучения грунта при промерзании. Сваи с уширенной пятой применяются в слабых грунтах, подстилаемых более прочными с тем, чтобы они работали как сваи-стойки.
Сваи, погружаемые в грунт в готовом виде
В зависимости от материала различают сваи деревянные, железобетонные, металлические и комбинированные.
Деревянные сваи в настоящее время применяют редко. Такие сваи обычно изготовляют из бревен. На одном конце бревна делают заострение, на другой надевают металлический бугель, который защищает древесину от размочаливания во время забивки. Длина таких свай, как правило, не превышает 12 м.
Железобетонные сваи более универсальны как по сортаменту, так и по форме, чем деревянные. В настоящее время чаще всего используют полнотелые квадратные и пустотелые квадратные или круглые. квадратные сваи делают с размерами поперечного сечения от 0,2х0,2 до 0,4х0,4 м, длиной от 3 до 20 м.
Металлические сваи чаще всего имеют труочатое сечение, в редких случаях — двутавровое или иное сложное сечение, получаемое при сварке прокатных профилей.
Иногда применяют комбинированные сваи, отдельные части которых изготавливают из разных материалов.
Способы погружения готовых свай в грунт
По способу погружения в грунт различают сваи забивные, погружаемые вибрированием, вдавливаемые и ввинчиваемые. Для облегчения погружения свай в песчаные и гравелистые грунты иногда применяют подмыв грунтов» а в пылевато-гли-иистые грунты — электроосмос и бурение лидериых скважин.
Забивные сваи погружают в грунт свайными молотами.
Погружаемые вибрированием сваи целесообразно применять при наличии толщи насыщенных водой песков.
Вдавливаемые сваи применяют там, где для их погружения нельзя использовать динамические воздействия.
Ввинчиваемые сваи целесообразно применять, когда с поверхности залегают слабые грунты, подстилаемые малосжимаемыми, и для устройства фундаментов, работающих на выдергивание.
Сваи, изготавливаемые в грунте
Сваи, изготовляемые в грунте, часто называют набивными. Набивные сваи изготавливаются из бетона и железобетона. При изготовлении набивных свай в выштампованном ложе используют щебень, который втрамбовывается в массив грунта основания в нижней части сваи.
Набивные сваи изготавливают диаметром поперечного сечения до 0,8 м и длиной до 50 м следующим образом. В грунт погружается инвентарная труба с нижним концом, закрытым теряемым башмаком. После забивки трубы в грунт в нее подается бетон, и молот производит частые удары вверх и вниз; при этом от каждого удара труба поднимается на 3-4 см и вновь погружается на 1-2 см. Таким образом бетон трамбуется, а труба извлекается из грунта. Сваи, изготовленные подобным способом, называются частотрамбованными.
К набивным сваям относятся также вибронабивные сваи, которые изготавливают в скважине, образованной путем погружения вибратором инвентарной трубы, закрытой также теряемым затем железобетонным башмаком. Бетонная смесь уплотняется вибрированием. Уширенная пята в основании вибронабивной сваи образуется путем выдавливания из обсадной трубы башмака и одновременно порции бетона, равной по высоте 3-4 диаметрам сваи, и втрамбовывания их в грунт.
Виброштампованные сваи изготавливают, заполняя скважину бетоном с уплотнением ее виброштампом. Такой способ уплотнения бетона в скважине обеспечивает вдавливание бетона в грунт и уширение пяты ствола сваи с уплотнением грунта вокруг сваи.
При необходимости армирования сваи в обсадную трубу устанавливают арматурный каркас из четырех-шести стержней диаметром 14-20 мм и спирали из проволоки диаметром 6 мм с шагом 150 мм.
Взаимодействие свай с окружающим грунтом (процессы, происходящие в грунте при устройстве свайных фундаментов)
П
ри
забивке сваи в грунт частицы грунта
выдавливаются из-под ее острия в стороны
и вверх. При
погружении сваи до глубины менее 4d
наблюдается выпор грунта
на поверхность основания (рис.Ф.14.37,а).
Подъем поверхности основания происходит
на расстоянии (3-4)d вокруг сваи. Величина
подъема основания зависит от влажности
грунта.
При дальнейшем погружении сваи наблюдается только внутренний выпор (рис.Ф.14.37,б), что приводит к уплотнению грунта в пределах цилиндрического тела диаметром до (3-5) d в зависимости от вида грунта. Под нижним концом сваи образуется зона, в пределах которой плотность грунта максимальная. Размер этой зоны зависит от вида грунта и его прочностных свойств. В песчаных грунтах после прекращения забивки сваи в этой перенапряженной зоне начинается процесс релаксации напряжений, происходит разуплотнение грунта и размер переуплотненной зоны грунта уменьшается.
В водонасыщенных глинистых грунтах процесс погружения сваи сопровождается разрушением структурных связей и возникновением избыточного давления в поровой воде, что приводит также к выпиранию грунта на поверхность. Это выпирание сопровождается значительным подъемом поверхности грунта и продолжается несколько дней после прекращения процесса забивки сваи. Вокруг висячей сваи возникает напряженно-деформированная зона. Вертикальные сжимающие напряжения имеют максимум непосредственно у сваи, уменьшаясь в радиальном направлении. На расстоянии примерно 3d от оси сваи их величина незначительна и не вызывает уплотнения грунта. Поэтому, чтобы не происходило наложения напряжений от соседних свай, их рекомендуют располагать на расстоянии не менее 3d друг от друга.
Для свай-стоек, опирающихся на более прочные грунты, расстояние между осями свай в уровне их острия принимается равным 1,5d.
Касательные напряжения на боковой поверхности сваи увеличиваются до определенной глубины, оставаясь затем практически постоянными в пределах всей длины ствола сваи. В ряде опытов было отмечено увеличение сил трения с глубиной.