Рекомендации по проектированию подходов земляного полотна на слабом основании к искусственным сооружениям

Устройство буронабивных свай

• 
  набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте строительной площадки путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного вытеснения грунта;
  
• 
  буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем заполнения заранее пробуренных скважин бетонной смесью.
  

• 
  устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте металлическим башмаком или бетонной пробкой, с последующим извлечением этих труб по мере заполнения скважин бетонной смесью;
  
• 
  виброштампованные, устраиваемые в скважинах путем заполнения скважин жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с заостренным нижним концом и закрепленным на ней вибропогружателем;
  
• 
  в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конусной формы с последующим заполнением их бетонной смесью.
  

• 
  сплошного сечения с уширениями или без них, бетонируемые в скважинах, пробуренных с креплением стенок скважин извлекаемыми обсадными трубами и без них;
  
• 
  полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного вибросердечника;
  
• 
  с уплотненным забоем, устраиваемым путем втрамбовывания в забой скважины щебня;
  
• 
  с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с последующим образованием уширения взрывом или за счет использования инвентарного уширителя с последующим заполнением скважин бетонной смесью;
  
• 
  буронабивные диаметром 0,15-0,25 м, устраиваемые в пробуренных скважинах путем нагнетания (инъекции) в них мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора, или буроинъекционные с уплотнением окружающего грунта путем обработки скважины по разрядно-импульсной технологии (сваи РИТ);
  
• 
  буроинъекционные, устраиваемые полым шнеком.
  

• 
  с использованием проходного шнека - скважина устраивается с помощью непрерывного проходного (полого) шнека. Грунт извлекается на поверхность посредством винтовой лопасти, наваренной по всей длине сердечника шнека. Бетон подается на забой под давлением через внутреннюю полость трубы шнека;
  
• 
  под защитой обсадных труб - трубы погружаются вращением и одновременным вдавливанием гидравлическим домкратом. Обсадная труба состоит из нескольких жестко соединенных секций. По мере погружения трубы из нее извлекают грунт и трубу наращивают следующей секцией. Для предотвращения попадания воды в скважину стыки секций герметизируют рулонными вставками. В качестве бурового инструмента используется шнек, закрепленный на конце телескопической штанге Келли, ковшебуры, колонковые буры, грейферы и ударные желонки;
  
• 
  двойное вращение – скважина бурится под защитой вращающейся обсадной трубы, внутри которой в другую сторону вращается полый шнек;
  

• 
  с ввинчиванием полой обсадной трубы с теряемым башмаком – по мере извлечения труба заполняется бетоном;
  
• 
  с вибрационным погружением буровой трубы с теряемым башмаком;
  
• 
  с ввинчиванием полой буровой трубы, оснащенной эллипсоидным шнеком – при извлечении в полость трубы под давлением подается бетонная смесь, вытесняющая грунт из скважины («сваи вытеснения»).
  

1. 
   геодезическая разметка планового положения сваи;
   
2. 
   наводка установки на точку устройства сваи;
   
3. 
   погружение шнековой колонны на заданную проектную отметку, при необходимости следует производить наращивание шнека (рис. 8.7 а, б);
   
4. 
   постепенное извлечение шнека с одновременной подачей на забой бетонной смеси бетононасосом через полость шнека. Бетон закачивается под давлением 2 кг/см² для выдавливания заглушки из отверстия в нижнем торце трубы. В дальнейшем давление следует устанавливать в пределах 1-1,5 кг/см². При бетонировании шнековая колонна должна быть постоянно заполнена бетонной смесью. При подъеме шнековой колонны ее нижний конец должен быть заглублен в бетон не менее чем на 1 м (рис. 8.8 в). Шнек поднимается без вращения или медленным вращением в том же направлении, что и при движении вниз;
   

5. 
   зачистка экскаватором устья скважины от извлеченного грунта;
   
6. 
   установка арматурного каркаса в бетонный ствол с помощью вибратора или под действием силы тяжести на крюке крана, ковше экскаватора или с использованием вспомогательной лебедки установки (рис. 8.8 г);
   
7. 
   формирование оголовка сваи. В случае необходимости погружение дополнительного арматурного каркаса;
   
8. 
   перемещение установки на следующую точку устройства сваи.
   

1. 
   геодезическая разметка планового положения сваи;
   
2. 
   наводка установки на точку устройства сваи;
   
3. 
   последовательное погружение секций обсадной трубы и извлечение грунта с дальнейшей его эвакуацией. Процесс начинается с опережающего бурения скважины обсадной трубой с армированным наконечником (кольцевой коронкой). Обсадная труба погружается в грунт вращателем или трубовкручивающим столом на глубину 1,5-2,0 м. Далее с помощью телескопической штанги Келли и подвешенного на ней короткого шнека обсадная труба очищается от грунта. При бурении в мягкопластичных грунтах - чистка труб производится ковшовым буром. Операции по бурению скважин и извлечению грунта повторяются через каждые 1,5-2,0 м погружения обсадных труб;
   
4. 
   по достижении проектной глубины выполняется извлечение бурового инструмента из колонны обсадных труб, зачистка забоя от шлама, установка и фиксация арматурного каркаса;
   
5. 
   бетонирование сваи методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Бетонную смесь подают в бетонолитную трубу из лотка автобетоносмесителя или бетононасосом;
   
6. 
   по мере бетонирования из скважины извлекаются обсадные трубы и секции бетонолитных труб. При подъеме труб необходимо обеспечить погружение нижних обсадной и бетонолитной трубы в бетоне на 1,0-1,5 м.
   

1. 
   геодезическая разметка планового положения сваи;
   
2. 
   наводка установки на точку устройства сваи;
   
3. 
   бурение на заданную проектную отметку с одновременным погружением непрерывного проходного шнека (вращение вправо) и обсадной трубы (влево);
   
4. 
   постепенное извлечение буровой колонны с одновременной подачей на забой бетонной смеси бетононасосом через полость в шнеке;
   
5. 
   извлечение грунта из обсадной трубы при левом вращении шнека;
   
6. 
   перемещение экскаватором извлеченного грунта;
   
7. 
   установка арматурного каркаса с помощью вибратора на кране;
   
8. 
   перемещение установки на следующую точку устройства сваи;
   
9. 
   формирование оголовка, погружение в случае необходимости дополнительного арматурного каркаса в верхнюю часть сваи.
   

• 
  «Фундекс» – используется теряемый чугунный башмак диаметром, превышающим наружный диаметр обсадной трубы. Толщина стенки труб 16–20 мм, длина секций до 12 м. Трубы свариваются до необходимой длины сваи в горизонтальном положении на специальном стенде строительной площадки (максимальная длина труб-свай до 35 м). Соответствие применяемых для устройства свай диаметров буровой трубы и теряемого в грунте бурового наконечника приведено в табл. 8.5.
  

• 
  «Атлас» - диаметр теряемого башмака равен диаметру трубы, при этом буровая труба снизу оснащена винтовой режущей поверхностью (рис. 8.15). Используют режущий наконечник диаметром 360, 410, 460 и 510 мм с винтовыми лопастями диаметром 530, 610, 670 и 720 мм соответственно. Максимальная длина сваи не должна превышать 25 м. Получаемая свая имеет характерную винтовую форму ствола (рис. 8.15, а). В отдельных случаях каркас допускается опускать в заполненную бетоном скважину, как в технологии проходного шнека.
  

• 
  «Омега» - по аналогии с технологией «Атлас» буровая труба на нижнем торце имеет винтовой режущий наконечник в виде конуса с винтовой лопастью, шаг которой увеличивается с удалением от острия (рис. 8.16). По этой технологии изготавливаются сваи максимальным диаметром до 610 мм и длиной до 30 м.
  

1. 
   геодезическая разметка планового положения сваи;
   
2. 
   наводка установки на точку устройства сваи;
   
3. 
   установка теряемого наконечника и соединение его через гидроизолирующую прокладку с обсадной трубой;
   
4. 
   устройство скважины на заданную проектную отметку путем погружения трубы за счет крутящего момента и осевого вдавливания (рис. 8.17, а);
   
5. 
   по завершении погружения трубы на проектную отметку выполняется визуальная проверка герметичности полости трубы на отсутствие в ее полости грунтовых вод;
   
6. 
   установка арматурного каркаса в полость буровой трубы (рис. 8.17,  б);
   
7. 
   подача в трубу порцию праймера (300 л), состоящего из цемента, песка и воды в соотношении 1:1:1;
   
8. 
   заполнение трубы бетоном через верхний торец с помощью бадьи (рис. 8.17, а, б);
   
9. 
   извлечение трубы обратным вращением (рис. 8.17, в). Для облегчения извлечения трубы допускается порционное заполнение трубы пластичным бетоном через бетонолитные трубы и постепенное извлечение трубы на величину бетонного столба;
   
10. 
    перемещение установки на следующую точку устройства сваи;
    
11. 
    формирование оголовка; при необходимости погружение дополнительного арматурного каркаса в верхнюю часть сваи.
    

• 
  в песчаных грунтах со степенью влажности и глинистых грунтах с показателем консистенции ;
  
• 
  путем пробивки скважины трубой с конусным наконечником в песчаных грунтах со степенью влажности и в глинистых - с показателем консистенции ;
  
• 
  путем пробивки скважины трубой с конусным наконечником в лессовых грунтах.
  

1. 
   геодезическая разметка планового положения сваи;
   
2. 
   наводка установки на точку устройства сваи;
   
3. 
   установка теряемого наконечника и соединение его через гидроизолирующую прокладку с обсадной трубой;
   
4. 
   устройство скважины на заданную проектную отметку путем вибрационного погружения обсадной трубы;
   
5. 
   визуальная проверка герметичности полости трубы на отсутствие в ней грунтовых вод;
   
6. 
   заполнение обсадной трубы бетоном через верхний торец с помощью бадьи или растворонасоса (с использованием при необходимости бетонолитной трубы) (рис. 8.19, б);
   
7. 
   уплотнение бетонной смеси в стволе скважины при вибрационном извлечении трубы (рис. 8.19, в);
   
8. 
   вибрационное погружение арматурного каркаса в свежеуложенный бетон сваи, каркас допускается устанавливать в трубу до ее заполнения бетоном;
   
9. 
   перемещение установки на следующую точку устройства сваи.
   

1. 
   геодезическая разметка планового положения сваи;
   
2. 
   наводка установки на точку устройства сваи;
   
3. 
   устройство скважины на проектную отметку путем вращательно-вдавливающего погружения бурового инструмента раздвигающего и уплотняющего грунт (рис. 8.21, а, б);
   
4. 
   извлечение трубы с одновременным заполнением под давлением скважины бетонной смесью через отверстие в торце трубы (рис. 8.21, в);
   
5. 
   установка арматурного каркаса с помощью вибратора на кране (рис. 8.21, г);
   
6. 
   перемещение установки на следующую точку устройства сваи;
   
7. 
   формирование оголовка, погружение в случае необходимости дополнительного арматурного каркаса в верхнюю часть сваи.