Принципы проектирования и строительства в просадочных грунтах - Грунтовые сваи

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 hslp, II типа – на всю глубину просадочной толщи. Отметка низа грунтовых свай принимается на один метр выше проектной глубины уплотнения.

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 0,2b, но не менее 0,8 м (b – ширина подошвы фундамента) – на грунтовых условиях I типа по просадочности; 0,2Hsl – на грунтовых условиях

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 IL ≤ 0,6. В грунтовых условиях II типа сваи заглубляют в непросадочные глинистые грунты с IL < 0,4 для забивных свай и IL < 0,2 для буронабивных свай при sseg ≤ su; IL < 0,2 для забивных свай и IL ≤ 0 для буронабивных при sseg > su в грунтовых условиях II типа. Расчетные характеристики R, E, ϕ, с должны определятся при полном водонасыщении грунта, IL ≥ 0,4.

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 εsl < 0,02 при р = 0,3 МПа. На грунтах II типа при просадке от собственного веса более 30 см проектирование свайных фундаментов не рекомендуется, так как их

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.