Уплотнение просадочных грунтов замачиванием и энергией взрыва

Замачивание необходимо выполнять через дно котлована, дренажные, взрывные или совмещенные скважины, заполненные дренирующим материалом, и продолжать до промачивания всей просадочной толщи до проектной влажности. По окончании замачивания и после производства взрывных работ следует проводить наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок. Нивелирование после взрыва зарядов взрывчатых веществ (ВВ) надлежит производить в течение последующих 15–20 суток.

Глубину котлована или распределительных траншей, отрываемых за счет срезки грунта, следует назначать из условия сохранения слоя воды при замачивании 0,3–0,5 м.

В зимнее время уровень воды в котловане и траншеях следует поддерживать на одной отметке. В случаях, когда уплотнение грунта производится на больших площадях, допускается предусматривать устройство песчано‑гравийных подушек, позволяющих ускорить начало строительно‑монтажных работ на уплотненном участке.

В зависимости от размеров площадки разрыв между окончанием замачивания и взрывами зарядов ВВ должен составлять не более 3–8 ч.

После предварительного замачивания оснований и замачивания с глубинными взрывами зарядов ВВ следует производить уплотнение верхнего слоя грунта.

Виброуплотнение водонасыщенных песчаных грунтов

Точки погружения уплотнителя должны быть размещены по треугольной сетке со сторонами до 3 м для крупного и средней крупности песков и до 2 м для мелкого песка.

Уровень подземных вод должен быть не ниже чем 0,5 м от дна котлована.

Полный цикл уплотнения на глубину до 6 м в одной точке должен продолжаться не менее 15 мин и состоять из 4–5 чередующихся погружений и подъемов уплотнителя. При большей глубине продолжительность цикла должна быть установлена проектом.

Предпостроечное уплотнение водонасыщенных грунтов временной нагрузкой с вертикальными дренами

Песчаный дренирующий слой должен быть толщиной 0,4–0,5 м. Толщина слоев временной нагрузочной насыпи не должна превышать 1–1,5 м.

После устройства нагрузочной насыпи следует производить наблюдения за осадками поверхностных марок. Перед снятием временной насыпи на данной площадке составляется акт, где приводятся проектные и фактические значения конечных осадок поверхностных марок.

Свайные фундаменты, шпунтовые ограждения, анкеры

Выбор оборудования для погружения свайных элементов длиной до 25 м следует производить в соответствии с указаниями обязательных требований, исходя из необходимости обеспечения предусмотренных проектом фундамента несущей способности и заглубления в грунт свай и свай‑оболочек на заданные проектные отметки, а шпунта – заглубления в грунт. Выбор оборудования для забивки свай длиной свыше 25 м выполняется с использованием программ, основанных на волновой теории удара.

Выбор типа молота для забивки свай и шпунта

Необходимую минимальную энергию удара молота E_h, кДж, следует определять по формуле:

E_h = 0,045JV, (2.1)

где N – расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.

Принятый тип молота с расчетной энергией у дара E_d  ≥ E_h, кДж, должен удовлетворять условию:

где K – коэффициент применимости молота, значения которого приведены в табл. 2.26;

m₁ – масса молота, т;

m₂ – масса сваи с наголовником, т;

m₃ – масса подбабка, т.

Таблица 2.26. Значения коэффициента применения молота

Примечание. При погружении свай любого типа с подмывом, а также свай из стальных труб с открытым нижним концом указанные значения коэффициентов увеличиваются в 1,5 раза.

При забивке наклонных свай расчетную энергию у дара молота E_h следует определять с учетом повышающего коэффициента, значение которого принимается по табл. 2.27.

Таблица 2.27. Повышающий коэффициент расчетной энергии удара молота

При выборе молота для забивки стального шпунта значение N определяют расчетом так же, как и для сваи, причем значения коэффициентов условия работ γ_x, γ_xP и γ_z+ при этом расчете следует принимать равными 1.

Выбранный в соответствии с рекомендациями молот надлежит проверить на минимально допустимый отказ свайного элемента s_min, который принимается равным минимально допустимому отказу для данного типа молота, указанному в его техническом паспорте, но не менее 0,002 м при забивке свай и не менее 0,01 м при забивке шпунта.

Выбор молота при забивке свай длиной свыше 25 м или с расчетной нагрузкой на сваю более 2000 кН производится расчетом, основанным на волновой теории удара.

Забивку свай до проектных отметок следует выполнять, как правило, без применения лидерных скважин и без подмыва путем использования соответствующего сваебойного оборудования. Применение лидерных скважин допускается только в тех случаях, когда для погружения свай до проектных отметок требуются молоты с большой массой ударной части, а также при прорезке сваями просадочных грунтов.

Значение необходимой энергии удара молота E_h, кДж, обеспечивающей погружение свай до проектной отметки без дополнительных мероприятий, следует определять по формуле:

где F_i – несущая способность сваи в пределах г'‑го слоя грунта, кН;

H_i – толщина i‑го слоя грунта, м;

B – число ударов молота в единицу времени, ударов в 1 мин;

t – время, затраченное на погружение сваи (без учета времени подъемно‑транспортных операций);

B_t – число ударов молота, необходимое для погружения сваи, принимаемое обычно равным не более 500 ударов;

n – параметр, принимаемый равным 4,5 при паровоздушных механических и штанговых дизель‑молотах и 5,5 при трубчатых дизель‑молотах;

m₂ – масса сваи, т;

m₄ – масса ударной части молота, т.

Значение контрольного остаточного отказа s_a, м, при забивке и добивке железобетонных и деревянных свай длиной до 25 м в зависимости от энергии удара E_d выбранного молота и несущей способности сваи F_d, указанной в проекте, должно удовлетворять следующему условию:

Примечание. При забивке свай через грунт, подлежащий удалению в результате последующей разработки котлована, или через грунт для водотока значение расчетного отказа следует определять исходя из несущей способности свай, вычисленной с учетом неудаленного или подверженного возможному размыву грунта, а в местах вероятного проявления отрицательных сил трения – с учетом последнего.

Расчетный отказ для железобетонных свай длиной свыше 26 м, а также для стальных трубчатых свай следует определять расчетом, основанным на волновой теории удара.

При выборе молота для забивки шпунта и при назначении режима его работы по высоте падения ударной части необходимо соблюдать условие:

где C – вес ударной части молота, МН;

A – площадь поперечного сечения шпунта, м²;

K_f – безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 2.28 в зависимости от типа шпунта и расчетного сопротивления шпунтовой стали по пределу текучести;

K_m – коэффициент, принимаемый по табл. 2.29 в зависимости от типа молота и высоты падения его ударной части.

Таблица 2.28. Безразмерный коэффициент, принимаемый в зависимости от типа шпунта и расчетного сопротивления шпунтовой стали по пределу текучести

Таблица 2.29. Коэффициент, принимаемый в зависимости от типа молота и высоты падения его ударной части

Примечания

1. Расчетное сопротивление шпунтовой стали по пределу текучести принимается согласно СНиП II‑23‑81.

2. Для промежуточных значений сопротивлений шпунтовой стали и высот падения ударной части значения коэффициентов K_f и K_m в табл. 2.28 и 2.29 определяются интерполяцией.

При проверке контрольных отказов в случаях, когда в проекте дана только расчетная нагрузка на сваю N, кН, несущую способность сваи F_d, кН, следует принимать равной:

F_d = γ_kN,

где γ_к – коэффициент надежности.

γ_k = 1,4 для всех зданий и сооружений, кроме мостов, если в проекте нет других указаний.