Устройство свайных фундаментов - Безударные методы погружения готовых свай

Одним из недостатков забивных свай является их динамическое воздействие на соседние здания и сооружения, людей. Поэтому были разработаны безударные методы погружения готовых свай, к которым относятся вибрационное и виброударное погружение, вдавливание и вибровдавливание, завинчивание, погружение с подмывом и с использованием электроосмоса, а также комбинированное использование этих методов.

Вибрационный и виброударный методы основаны на свойствах грунтов уменьшать при вибрации угол внутреннего трения, что сопровождается уменьшением связи между частицами грунта, сил сопротивления между сваей и грунтом, уменьшением сил сопротивления погружению свай в грунт. Вибрационный метод применяется, в основном при опускании в малосвязных водонасыщенных грунтах шпунтовых ограждений, стальных трубчатых и железобетонных и пустотелых свай, свай-оболочек и других свай, испытывающих при погружении небольшое лобовое сопротивление.

При вибрационном способе вибропогружатель соединяется со сваей с помощью наголовника, который передает ей колебания, в результате которых свая под действием собственной силы тяжести заглубляется в грунт.

Виброударный способ погружения свай является более универсальным, чем вибрационный и заключается в одновременном вибрационном и ударном воздействии на погружаемую сваю с помощью вибромолота, вибровозбудителя.

Вибромолоты используются, главным образом, для забивки в грунт различной плотности металлических свай длиной до 20 м и шпунта до 13 м. Железобетонные сваи погружают вибромолотами в относительно слабые грунты.

Метод вибровдавливания рекомендуется при погружении в мягкопластичные, текучепластичные и текучие суглинки и глины, а метод вдавливания статической нагрузкой ограничивается глинистыми грунтами текучей консистенции.

Статическое и вибрационное вдавливание свай производится с помощью установок действующих на сваю массой, либо массой и вибрацией одновременно. Для этого используют установки, состоящие из двух тракторов, оборудованных направляющей рамой, опорной плитой, наголовником для передачи давления, соединенным с вдавливающим полиспастом. На одном из тракторов устанавливается грузоподъемная лебедка, на втором тяговая. Метод вдавливания особенно эффективен при погружении коротких свай длиной до 6 м.

Погружение свай завинчиванием применяется для устройства фундаментов под мачты линий электропередач, где сваи могут работать на выдергивание. Конструкция рабочего органа, агрегата для завинчивания свай, смонтированного на базе автомобилей, позволяет выполнять следующие операции: втягивать винтовую сваю внутрь трубы рабочего органа, обеспечить заданный угол погружения сваи в пределах 0-45° от вертикали, погружать сваю в грунт путем вращения с одновременным использованием осевого усилия, при необходимости вывертывать сваю из грунта.

Погружение свай с помощью гидроподмыва осуществляют посредством разрыхления грунта под острием сваи и его частичного вымывания струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок, укрепленных на свае. Перед окончанием погружения свай подмывкой, производят добивку их на глубину 1,5-2 м до нужной отметки, чтобы нижняя часть сваи опиралась на неразрыхленный грунт.

Погружение свай с помощью электроосмоса, применяемое при их установке в глинистых грунтах, основано на том, что при кратковременном действии постоянного тока вокруг забиваемой сваи, подключают в сеть в качестве катода, влажность грунта возрастает и в результате уменьшается лобовое и боковое сопротивление грунта погружению сваи.

Сваи, погружаемые в готовом виде, обладают существенными достоинствами, так как заводское изготовление в определенной степени гарантирует получение высоких прочностных характеристик изделия. В связи с заводскими условиями производства сокращается расход материальных ресурсов, значительно сокращаются сроки сдачи объектов в эксплуатацию.

Однако выгоды от применения свай могут исчезнуть, если например, грунтовые напластования на площадке располагаются неравномерно. Тогда при погружении готовых свай в результате неодинаковых отказов и значительного объема срубки голов свай большие материальные и трудовые ресурсы оказываются затраченными впустую.

Набивные площадки изготавливают непосредственно на площадке в проектном положении путем устройства скважин и заполнения их бетонной смесью или другими материалами. Их основные достоинства – рациональный расход материалов и трудовых ресурсов с учетом конкретных условий производства работ.