Примеры применения и испытаний безосадочных буроинъекционно - компенсационных свай

1. Конструкция бурового става с использованием патента № 95687 была применена при устройстве буроинъекционно - компенсационных свай диаметром 250 мм из бетона класса В25 для освоения подземного пространства Московской консерватории [1] (2011 г.). Опрессовка свай длиной 16м выполнялась по всему стволу давлением до 0,4 МПа. После опрессовки скважины в нее устанавливалась стыкованная на месте труба диаметром 219мм. Для облегчения погружения трубы при приготовлении мелкозернистого бетона применялась специальная добавка (суперпластификатор С-3), увеличившая его подвижность, замедляющая седиментацию песка на дно скважины в процессе подготовки трубы и бетонирования сваи. Кроме того, применялась специальная конструкция сварного быстромонтируемого стыка труб, что позволяло устанавливать трубу в опрессованную скважину в минимальные сроки - в течение 5-10 минут.

Применение описанного комплекса мероприятий позволило полностью исключить технологические осадки фундаментов здания Московской консерватории.

2. При усилении фундаментов Старооскольского горно-обогатительного комбината был применен способ образования буроинъекционной сваи с уширением с помощью струйного монитора по патенту РФ № 109475. Это дало возможность снизить диаметр скважин в существующих железобетонных фундаментах, подлежащих усилению, что в свою очередь минимально разрушило существующую арматуру. Кроме того струйный монитор был использован для создания уширений непосредственно под подошвой усиливаемых фундаментов и под нижним концом свай. Опрессовка давлением 0,3-0,5 МПа по патенту РФ № № 95687 наряду с выполненными уширениями по патенту РФ № 109475 позволили полностью исключить технологические осадки и повысить несущую способность свай в 1.5-2 раза при усилении фундаментов 4-го корпуса Старооскольского горно-обогатительного комбината по буроинъекционно – компенсационной технологии.

Рис. 8 Результаты сопоставительных испытаний свай. Свая 4- выполненная с «размытыми» уширениями под нижним концом сваи диаметром 400 мм с помощью струйного монитора по патенту РФ № 109475. Буроинъекционная свая 6 диаметром 200 мм выполнена по патенту РФ № 95687. 1,2-сваи забивные, l=10м, 30х30 см; 3-буронабивная свая диаметром 400мм; 5- буроинъекционная свая по традиционной технологии диаметром 200 мм.

3. Для экспериментальной проверки безосадочной технологии усиления фундаментов буроинъекционными сваями на опытной площадке НИИОСП на территории ОАО «НИЦ» Строительство» (рис. 9 ) были проведены работы по устройству следующих видов свай:

• буроинъекционной по традиционной технологии с помощью проходных полых шнеков ШГ-200 (ИСП-1) ;
• по патенту РФ № 109475, выполненная с «размытым» уширением с помощью струйного монитора под нижним концом сваи (ИСП-2) ;
• буроинъекционно – компенсационной с помощью бурового става с утолщенным шнеком по патенту № 95687 (ИСП-3) .

Все сваи имели диаметр бурения 200мм, длину 5м.

После выполнения свай и твердения бетона были выполнены их сопоставительные статические испытания.

а)

б)

Рис. 9 Схема (а) и графики (б) по результатам испытаний свай на опытной площадки НИИОСП.

Результаты испытания свай (рис. 9), показали, что при одном и том же перемещении буроинъекционно – компенсационные сваи (Исп.2, 3) воспринимают большую нагрузку (более чем на 20%), чем буроинъекционные, выполненные по традиционной технологии. После испытания свай они были извлечены на поверхность для обмеров и визуального освидетельствования (рис.10). Осмотр их показал, что в результате поинтервальной опрессовки скважины давлением до 0,5 МПа диаметр буроинъекционно – компенсационной сваи увеличился с 200 до 220мм.

А)

Б)

В)

Г)

Рис. 10 Общий вид (А) извлеченных из грунта буроинъекционных опытных свай, выполненных по обычной технологии с использованием полых шнеков (слева ИСП-1) с давлением опрессовки 0,2 МПа (диаметр сваи 180 мм) и с вторым утолщенным шнеком по патенту РФ № 95687 ( справа ИСП-2) с давлением опрессовки 0,5 МПа (увеличенный диаметр нижней части сваи с 200 мм до 220 мм). Б,Г- свая ИСП-2, В-свая ИСП-1.

4. При усилении фундаментов высшей школы экономики на Покровском бульваре, 11 применен ряд инновационных технических решений, позволивших значительно сократить материальные и трудовые затраты при усилении фундаментов. Для усиления фундаментов необходимо было выполнить более 2000 свай. Согласно нормативным документам расчетная нагрузка, передаваемая на сваи, не превышала в данных грунтовых условиях 30т. Предложенная технология по повышению интенсивности опрессовки ствола сваи давлением 0,3-0,5 МПа буровым ставом по патенту № 95687 позволила увеличить расчетную нагрузку, передаваемую на сваю до 50 т. Кроме этого, удалось сократить длину свай с 19м до 16 м по результатам сопоставительных статических испытаний свай (рис.11).

Рис. 11 Графики испытаний свай. Свая 1-2 диаметром 200мм, длиной 19м; сваи 2-1, 3-2 - 15м.

Всего было выполнено шесть испытаний буроинъекционно - компенсационных свай статической вдавливающей нагрузкой. Для проведения испытаний был изготовлен куст из 12 свай трёх различных типов. Сваи №№ 1-1, 1-2 и все шесть анкерных свай выполнены по типу 1; сваи №№ 2-1, 2-2 выполнены по типу 2; сваи №№ 3-1, 3-2 выполнены по типу 3. Диаметр всех свай составлял 200 мм. Тело свай заполнялось мелкозернистым бетоном класса В20. Длина свай составляла: 19 м (тип 1-1.1 и 1.2) и 15 м (типы 2-2.1 и 2.2 и 3-3.1 и 3.2). Сваи 2 и 3 типов выполнялись с применением бурового става по патенту РФ № 95687и опрессовкой давлением равном 0,3 МПа. Различия свай типов 2 и 3 между собой состоит в том, что в сваях типа 3 после изготовления, через специально установленную в теле сваи трубку, производится инъекция пяты цементным раствором.

Результаты испытаний свай показали, что инъекция цементного раствора в пяту буроинъекционных свай мало влияет на их несущую способность. Зато повышенное давление опрессовки ствола свай с помощью бурового става по патенту РФ № 95687 позволило уменьшить длину свай с 19 до 15 м, так как несущая способность свай длиной 15 м оказалась достаточной для восприятия расчетных нагрузок.

Рис. 1 Пример проекта усиления фундаментов буроинъекционными сваями

Рис. 2 Пример проекта усиления фундаментов буроинъекционными сваями

Рис. 3 Пример проекта усиления фундаментов буроинъекционными сваями

Примеры оборудования и технологии выполнения буроинъекционных свай на объектах ООО «Элитгеотехник»

Примеры оборудования и технологии выполнения буроинъекционных свай на объектах ООО «Элитгеотехник»

Примеры оборудования и технологии выполнения буроинъекционных свай на объектах ООО «Элитгеотехник»

Примеры оборудования и технологии выполнения буроинъекционных свай на объектах ООО «Элитгеотехник»

Примеры оборудования и технологии выполнения буроинъекционных свай на объектах ООО «Элитгеотехник»