БУРОНАБИВНАЯ СВАЯ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкции буронабивных свай, устраиваемых в обсадных трубах.
Известны буронабивные сваи, которые представляют собой выбуренную в грунте скважину с уширением или без уширения, с установленным в нее арматурным каркасом и заполненную бетоном. Как правило, скважины для таких свай в обводненных песчаных и супесчаных грунтах бурятся под защитой обсадных труб или обсадных труб и бентонитового раствора, реже обсадных труб с избыточным давлением воды, поддерживаемым постоянным доливом.
Основными недостатками таких устройств свай являются:
- заполнение нижней части обсадных труб обводненным песком или супесью, что приводит к укорочению сваи, разуплотнению окружающего грунта и соответственно к снижению ее несущей способности;
- образованию песчано-бентонитового шлама в забое скважины и уширении, образованию бентонитовой пленки скольжения между грунтом и бетоном ствола сваи, что также приводит к снижению ее несущей способности;
- заполнение обсадной трубы водой для создания и поддержания избыточного давления воды, что приводит к обводнению окружающего грунта через швы между секциями обсадных труб и в свою очередь к снижению несущей способности сваи.
Общим недостатком всех перечисленных способов устройства скважин является снижение несущей способности сваи.
Проблема состоит в устранении этого недостатка и повышении несущей способности буронабивных свай.
Решение проблемы достигается тем, что в буронабивной свае, включающей бетонный ствол с арматурным каркасом и уширенной пятой, согласно полезной модели, уширенная пята выполнена из цементогрунта, образованного по Jet-технологии, при этом нижний конец бетонного ствола сваи заделан в пяту из цементогрунта на глубину не менее 1/3 диаметра ствола. При этом уширенная пята из цементогрунта выполнена диаметром более диаметра ствола не менее чем на 0,5 диаметра бетонного ствола, и высотой не менее 1,5 диаметра ствола. Кроме того, арматурный каркас бетонного ствола может быть заделан в уширенную пяту ниже бетонной части ствола. Далее, бетонный ствол может быть снабжен жестким сердечником и выполнен по длине с дополнительными уширениями из цементогрунта.
Предлагаемая конструкция буронабивной сваи отличается от известной тем, что уширенная пята выполнена из цементогрунта, образованного по Jet-технологии, при этом нижний конец бетонного ствола сваи заделан в пяту из цементогрунта на глубину не менее 1/3 диаметра ствола. Это позволяет при разработке скважины достоверно определить попадание ствола в уширенную пяту и достаточно надежно закрепить его в пяте.
При этом уширенная пята из цементогрунта выполнена диаметром более диаметра ствола не менее чем на 0,5 диаметра бетонного ствола и высотой не менее 1,5 диаметра ствола. Для наиболее распространенных буронабивных свай минимального диаметра в 600 мм указанные параметры обеспечивают минимальный свес пяты относительно ствола в 15 см, а диаметр пяты в 900 мм, площадь которого более чем в 2 раза превышает площадь поперечного сечения ствола. Минимальная высота уширенной пяты в 1,5 диаметра ствола учитывает более низкие прочностные характеристики цементогрунта по сравнению с бетоном. Кроме того, арматурный каркас бетонного ствола может быть заделан в уширенную пяту ниже бетонной части ствола, что позволяет армировать уширенную пяту при необходимости. Также, для повышения несущей способности сваи по боковой поверхности ствол может быть снабжен жестким сердечником, создающим дополнительный распор между бетоном и грунтом. Устройство уширения в нижней части буронабивной сваи позволяет в большей мере включить ее в работу, так как нижняя часть сваи, как правило, остается недогруженной, особенно при длине свай более 15-20 м. В свою очередь, передача значительной части нагрузки на уширенную нижнюю часть сваи дает возможность сократить ее длину. При слоистых грунтах устройство дополнительных уширений в зоне песков и супесей позволяет не только увеличить несущую способность сваи, но и упростить технологию ее изготовления. Суммарный технико-экономический эффект от использования вышеописанной конструкции буронабивных свай наиболее эффективен в слабых песчаных, супесчаных и слоистых грунтах, и позволяет снизить стоимость свайного основания из буронабивных свай на 25 - 50%.
На фиг. 1 показана буронабивная свая с уширенной пятой; фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1 набивная свая с бетонным стволом и погруженным жестким сердечником; фиг. 3 - то же, что и на фиг. 1, вариант с дополнительными цементогрунтовыми уширениями по длине сваи.
Свая состоит из пяты 1- устраиваемая первой по Jet-технологии, арматурного каркаса 2, устанавливаемого в скважину, пробуренную до уширенной пяты 1, бетонного ствола сваи 3, бетонируемого под защитой обсадной трубы 4 с постепенным ее извлечением и погружением жесткого сердечника 5.
Полезная модель реализуется следующим образом.
Первоначально устраивается уширенная нижняя часть сваи из цементогрунтапята 1 и, при необходимости дополнительные уширенные части 6 по длине ствола. Затем, после выдержки 2-3 суток выполняется погружение обсадной трубы 4 через одну или несколько уширенных частей сваи 6 до уширенной нижней части сваи из цементогрунта 1 с погружением в нее не менее чем на 1/3 диаметра ствола. После погружения обсадной трубы в нее устанавливается арматурный каркас 2 и производится бетонирование ствола сваи 3 с постепенным подъемом обсадной трубы 4. Непосредственно после бетонирования ствола сваи 3 при необходимости в него погружают жесткий сердечник 5.
Предлагаемая полезная модель состоит, главным образом, из известных и освоенных на практике операций, которые в комбинации создают новое техническое решение, которое позволяет в 1,5-2,0 раза повысить несущую способность сваи в слабых грунтах, в песчаных и супесчаных и слоистых грунтах, в большинстве случаев сократив количество свай на 20-50%, а в ряде случаев и заметно сократив их длину.