Приложение D (справочное). Методы установки и методы, облегчающие забивку свай

Приложение D
(справочное)

Методы
установки и методы, облегчающие забивку свай

D.1 Методы погружения

При непрерывном погружении каждая одинарная или двойная свая погружается на полную глубину перед установкой в вертикальное положение следующей сваи. Этот простой метод имеет преимущество, которое заключается в том, что шпунтовую сваю необходимо приподнять лишь на ее длину над заводимой сваей. Далее шпунтовую сваю можно вручную просто завести в замок уже забитой шпунтовой сваи.

В случае наличия плотных песков, тяжелых связанных грунтов и грунтов с включенными в них препятствиями непрерывный метод установки может привести к разрывам замков, а иногда и к значительным отклонениям от требуемого положения.

"Поэтапное" и "секционное" погружение шпунтовой стенки дает возможность осуществлять лучший контроль расположения шпунтовых свай по всей длине стенки. Одновременно минимизируется опасность разрыва замков.

При одновременном погружении участка подпорной стенки нет необходимости в забивке всех шпунтовых свай на полную глубину. В случае встречи с препятствием, отдельные шпунтовые сваи могут выдаваться наружу, но при этом в прерывании процесса установки нет необходимости.

"Секционная" установка шпунтовых свай является особой формой "поэтапной" установки, которая применяется в том случае, если в наличии имеются сложные грунтовые условия. Шпунтовые сваи в секции забиваются в грунт в соответствии с очередностью, изображенной на рисунке D.1.

Недостатком метода "секционного" погружения является то, что для заведения в замки отдельных шпунтовых свай их необходимо поднимать на высоту, в два раза превышающую их собственную длину.

Погружение несущих элементов комбинированной шпунтовой стенки является причиной локального уплотнения грунта. При установке соседствующих несущих элементов это обстоятельство может вызывать проблемы, которые следует учитывать при выборе очередности погружения.

Для того чтобы уменьшить вероятность разрыва замков, несущие элементы комбинированной шпунтовой стенки в соответствии с выбранной очередностью погружаются на проектную глубину промежуточных элементов. После успешного окончания данного этапа промежуточные элементы можно выставлять и погружать. Далее несущие элементы следует забить на конечную глубину.

D.2 Методы, облегчающие забивку свай

Зачастую возникает необходимость разрыхлить плотные песчаные слои.

Обычно с этой целью используют приведенные ниже методы:

a) погружение с подмывом под низким давлением с незначительным количеством воды:

1) давление - от 1,5 до 2,0 МПа;

2) расход воды - от 2 до 4 л/с на каждую трубу;

3) диаметр трубы - примерно 25 мм;

4) число промывочных труб - от 1 до 2 на каждую шпунтовую сваю.

Трубы привариваются к шпунтовым сваям и оставляют в грунте;

b) погружение с подмывом под высоким давлением:

1) давление - от 25 до 50 МПа (на выходе насоса);

2) расход воды - от 1 до 2 л/с;

3) диаметр трубы - от 20 до 30 мм;

4) диаметр форсунки - от 1,5 до 3,0 мм.

c) предварительное бурение с наличием или без цементно-бентонитового раствора;

d) взрывные работы используются в особых случаях.

Промывка под низким давлением в основном используется в плотных, не связанных грунтах.

Погружение с подмывом под низким давлением следует проводить с незначительным количеством воды в комбинации с вибратором, что позволяет вести установку шпунтовых свай в плотных грунтах. В общем случае свойства грунта изменяются лишь в малой степени и при этом просадки грунта практически не наблюдаются. Однако особого внимания требуют шпунтовые сваи, предназначенные для восприятия вертикальных нагрузок.

Использование данного метода особенно рекомендуется в комбинации с высокочастотным вибропогружением.

В отдельных случаях для предварительной обработки грунта, проводимой перед установкой шпунтовых свай, применяется промывка под низким давлением.

a - направление заведения; b - направление установки (1, 3, 5); с - направление установки (4, 2); d - верхняя направляющая рама; е - нижняя направляющая рама

Рисунок D.1 - Пример "секционной" установки шпунтовых свай

Погружение с подмывом под низким давлением с использованием большого количества воды является достаточно грубым методом, в особенности в том случае, если направляющие трубы не связаны со шпунтовыми сваями. В связи с этим обстоятельством использование данного метода не рекомендуется.

Метод погружения с подмывом под высоким давлением или разжижение могут быть очень действенными в слоях грунта с высокой плотностью.

Ограниченный объем промывочной жидкости, воды, а иногда бетонито-цементного раствора вводится в грунт посредством форсунок, закрепленных на шпунтовой свае на незначительном расстоянии от ее подошвы. Вследствие незначительного расхода воды данный метод позволяет точно контролировать поведение шпунтовой сваи. Негативное воздействие на свойства грунта оказывается лишь на ограниченном участке, расположенном вдоль шпунтовой сваи. В связи с этим на прочностные свойства грунта оказывается незначительное воздействие.

В отдельных случаях перед установкой шпунтовых свай выполняется лидерное бурение. Вследствие использования данного метода грунт разрыхляется локально. В большинстве случаев при этом используются шнековые буры. Зачастую лидерное бурение проводится в месте расположения общего замка двойной сваи, но действенным может быть также предварительное лидерное бурение, проводимое в месте расположения свободного замка. В случае если при установке следует ожидать особых сложностей или если к водонепроницаемости шпунтовой стенки предъявляются особые требования, для производства смены грунта в области замков посредством смеси бетонита и цемента рекомендуется использование шнекового бура.

Разработку слоев грунта посредством метода взрыва обычно применяют в том случае, если шпунтовые сваи преодолевают твердые препятствия, расположенные в грунте, или когда они должны быть установлены в горной породе.