Устройство набивных свай в вечномерзлых грунтах

Страница 1

Грунты, подвергающиеся воздействию отрицательных температур I можно подразделить на три категории. Сезоннопромерзающие грунты можно отнести к мерзлым грунтам, твердомерзлые и пластичномерзлые — к вечномерзлым.

Забивка свай в сезоннопромерзающие грунты при глубине промерзания до 0,7 м при использовании мощных молотов и вибромолотов отличается от забивки в летних условиях только некоторым снижением производительности установок. При большей глубине промерзания и при менее мощных механизмах для забивки свай используют тот же арсенал мероприятий, что и для разработки грунта в зимних условиях.

Если имеется возможность, то предотвращают или уменьшают глубину промерзания мерзлых грунтов за счет заблаговременного утепления мест забивки свай подручными материалами (опилками, соломой,ветками, листвой и т.п.). Допустимо разрушение мерзлого грунта в месте забивки механическими методами, нарезанием прорезей до глубины промерзания грунта с помощью буровых машин с последующим оттаскиванием блоков с места забивки. Применимо устройство в грунте лидирующих скважин бурильными машинами и виброударными установками, применяют и другие методы.

Для вечномерзлых грунтов имеются некоторые особенности погружения свай. Эта грунты в естественном состоянии и с ненарушенной структурой имеют высокую несущую способность. Поэтому при погружении свай в такие грунты необходимо максимально сохранить вечномерзлые грунты в естественном состоянии. На участках, где эта структура нарушена в результате забивки, следует восстановить первоначальные свойства данных грунтов. Это достигается вмерзанием свай, или смерзанием сваи по поверхности с грунтом, что приводит к тому, что они начинают составлять одно целое, совместно приобретают высокую несущую способность.

Метод вмерзания широко применяется для твердомерзлых грунтов, у которых среднегодовая температура на глубине 5-10 м составляет -0,6-1,5°С. Погружают сваи в твердомерзлые грунты в основном двумя методами: в оттаявший грунт (рис. 6) или в пробуренные скважины, диаметр которых превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. При погружении сваи в оттаявший грунт первоначально нужно этот грунт оттаять, затем погрузить сваи в образовавшуюся в мерзлом грунте полость разжиженного грунта. Грунт оттаивают с помощью паровой иглы, перфорированной в нижнем сечении. Под действием пара при давлении 0,4-0,8 МПа, в зоне перфорированной части иглы происходит разжижение фунта до текучего состояния; в такой грунт и осуществляют погружение готовой сваи до проектной глубины.

В грунтах с небольшим количеством льда можно получить полость нужных размеров в короткое время (за 1-3 ч). В грунтах с большим насыщением льдом процесс получения полости растягивается на 6-8 ч. Скорость погружения иглы в грунт определяют с таким расчетом, чтобы диаметр растаявшей полости превышал наибольший размер сваи в поперечном сечении в 2-3 раза. После погружения сваи на проектную глубину в грунте начинает восстанавливаться состояние вечномерзлости, свая оказывается вмерзшей в грунт, заделанной в толщу вечномерзлого грунта, приобретает необходимую несущую способность.